蔣 揚(yáng) 黃 振 陳雪云

（浙江省機(jī)電設(shè)計(jì)研究院有限公司，浙江 杭州 310000）

1 高速公路機(jī)電系統(tǒng)安全運(yùn)行管理的社會價(jià)值

現(xiàn)階段，高速公路領(lǐng)域持續(xù)發(fā)展，高速公路機(jī)電系統(tǒng)的運(yùn)行管理將安全和高效作為管理重點(diǎn)。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，安全性十分重要，簡言之，安全運(yùn)行指的是保障人員和車輛的安全。為了保證管理效果，實(shí)現(xiàn)管理目標(biāo)，相關(guān)管理部門需要對實(shí)際交通情況進(jìn)行采集，進(jìn)而合理控制車輛數(shù)量。如今，傳統(tǒng)的管理手段已經(jīng)不符合現(xiàn)代化發(fā)展需求，不能對交通流進(jìn)行合理控制，因此，需要結(jié)合現(xiàn)代化、智能化的技術(shù)和設(shè)備，來輔助工作人員進(jìn)行管理，全面實(shí)現(xiàn)管理目標(biāo)。高速公路機(jī)電系統(tǒng)中具有眾多機(jī)電設(shè)備，故障問題不可避免，因此，需要建立嚴(yán)密的管理制度，形成高效的管理模式，能夠有效延長設(shè)備的使用壽命，有助于研究專業(yè)技術(shù)?？梢栽O(shè)置相應(yīng)的管理部門，制定管理計(jì)劃，確定機(jī)電設(shè)備的維修方法，保持設(shè)備完好，進(jìn)而保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2 高速公路機(jī)電系統(tǒng)

高速公路使用的機(jī)電系統(tǒng)較多，常見的有三大系統(tǒng)，即監(jiān)控系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)和通信系統(tǒng)。高速公路機(jī)電系統(tǒng)常見的故障主要可分為兩種情況。

一種主要是由于機(jī)電系統(tǒng)常年處于惡劣環(huán)境下的工作狀態(tài)或人為操作不當(dāng)?shù)纫鸬南到y(tǒng)永久性故障，比如攝像機(jī)損壞造成無法觀看，收費(fèi)車道控制器因?yàn)闇囟冗^高燒損等，此類故障必須要通過設(shè)備整治更新才能解決問題，常見的機(jī)電設(shè)備使用年限也基本維持在6～8 年的范圍內(nèi)。

另一種主要是由于同類設(shè)備技術(shù)進(jìn)步、功能完善或者標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范提高等，造成原有的系統(tǒng)設(shè)備雖然能夠勉強(qiáng)使用，但是已經(jīng)不滿足相關(guān)的技術(shù)要求。比如模擬攝像機(jī)已經(jīng)無法滿足高清觀看需求，DLP 投影被LCD 液晶拼接屏取代等。對于此類故障設(shè)備，雖然可以短暫使用，但從長遠(yuǎn)管理需求及技術(shù)發(fā)展角度出發(fā)，仍然同樣需要進(jìn)行設(shè)備整治更新。

2.1 通信系統(tǒng)

與高速公路的使用功能相對應(yīng)，監(jiān)控系統(tǒng)主要服務(wù)于交通監(jiān)控功能，收費(fèi)系統(tǒng)主要服務(wù)于路段收費(fèi)功能，通信系統(tǒng)主要服務(wù)于監(jiān)控、收費(fèi)信息的通信傳輸和管養(yǎng)事務(wù)處理通訊功能。

監(jiān)控系統(tǒng)主要包括監(jiān)控分中心設(shè)施、車輛檢測設(shè)施、路段視頻監(jiān)控設(shè)施、可變信息發(fā)布設(shè)施、氣象環(huán)境檢測設(shè)施、監(jiān)控管理平臺等。常用的系統(tǒng)設(shè)備包括監(jiān)控大屏、監(jiān)控工作站、車輛檢測器、路段監(jiān)控?cái)z像機(jī)、可變信息發(fā)布板、氣象儀等。

對于高速公路管理系統(tǒng)而言，其中的通信系統(tǒng)是重要的支撐系統(tǒng)，可以作為相關(guān)部門聯(lián)系的紐帶，建立相應(yīng)的聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)[1]。該子系統(tǒng)將保護(hù)信息和傳遞信息作為關(guān)鍵任務(wù)。為保證高速公路系統(tǒng)的穩(wěn)定性，就需要保證通信系統(tǒng)的可靠性。眾所周知，通信工作具有一定的專業(yè)性，并且具有較多的通信方式。通信系統(tǒng)可以將相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行連接，在此過程中，計(jì)算機(jī)可以直接參與通信。該系統(tǒng)的建立往往采用分級管理體制，通過應(yīng)用這種體制，可以保證信號持續(xù)傳遞，在傳輸過程中不被中斷。對于高速公路的系統(tǒng)而言，一般是由程控交換系統(tǒng)、通信管道等共同構(gòu)成。

2.2 監(jiān)控系統(tǒng)

眾所周知，在高速公路相關(guān)系統(tǒng)中，需要應(yīng)用控制、電子等技術(shù)，可見該系統(tǒng)具有較強(qiáng)的綜合性。其中，監(jiān)控系統(tǒng)起到重要作用，可以實(shí)時(shí)關(guān)注系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障問題。在運(yùn)行管理的過程中，可以應(yīng)用監(jiān)控系統(tǒng)，對氣象等信息進(jìn)行采集，還可以通過該系統(tǒng)，對交通情況進(jìn)行合理判斷，便于工作人員控制全線交通狀況，有助于實(shí)現(xiàn)環(huán)保和高效等目標(biāo)。該系統(tǒng)具有較多功能和優(yōu)勢，比如，可以對交流信息進(jìn)行采集；可以建立多樣化的信息發(fā)布渠道，以此來對交通事故做出及時(shí)響應(yīng)；還可以建立交通數(shù)據(jù)庫，在數(shù)據(jù)庫中可以收集相關(guān)數(shù)據(jù)，為該領(lǐng)域的經(jīng)營和決策提供有力的數(shù)據(jù)支持[2]。

2.3 配電照明系統(tǒng)

在高速公路運(yùn)行過程中，配電照明系統(tǒng)可以為其內(nèi)部設(shè)備進(jìn)行供電，保證供電安全。實(shí)際的供電不僅包括配電，還包括變電。對于變電建設(shè)而言，往往設(shè)有各類配電箱。對于緊急供電而言，往往配有柴油發(fā)電機(jī)組。在高速公路上，有廣場照明、隧道照明和車道照明等子系統(tǒng)。在高速公路的事故高發(fā)地段，可以設(shè)置主線照明，發(fā)揮照明的積極作用，還可以為監(jiān)控系統(tǒng)提供有力支持，便于攝像機(jī)進(jìn)行記錄。在隧道路段，照明系統(tǒng)需要結(jié)合人的視覺特點(diǎn)，合理分布光照。現(xiàn)階段，高速公路系統(tǒng)中，往往采用集中供電的模式，經(jīng)過穩(wěn)壓措施，電源可以穩(wěn)定供電，輸送到配電箱，繼而引入到收費(fèi)車道等區(qū)域的控制箱中。

2.4 收費(fèi)系統(tǒng)

對于高速公路的運(yùn)行管理工作而言，收費(fèi)系統(tǒng)十分關(guān)鍵，該系統(tǒng)可以對收費(fèi)口的交通量進(jìn)行有效統(tǒng)計(jì)，同時(shí)，可以結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，收取合理的通行費(fèi)[3]。

此外，可以將相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和歸納，并將其輸送到收費(fèi)管理中心。在該系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，可以編制各類管理報(bào)表，將關(guān)鍵信息數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，對進(jìn)入到高速公路的車輛進(jìn)行調(diào)控。眾所周知，通行費(fèi)是高速公路的主要經(jīng)濟(jì)來源，更是維修道路的經(jīng)費(fèi)來源。該系統(tǒng)主要有以下組成部分：其一為收費(fèi)站；其二為收費(fèi)車道；其三為收費(fèi)管理中心。收費(fèi)站可以結(jié)合實(shí)際交通量，設(shè)置多個(gè)收費(fèi)車道。同時(shí)，收費(fèi)廣場周圍往往會設(shè)置收費(fèi)監(jiān)控樓，通過計(jì)算機(jī)等設(shè)備，可以對收費(fèi)情況進(jìn)行管理，通過通訊網(wǎng)絡(luò)，可以將相關(guān)內(nèi)容組合成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。收費(fèi)系統(tǒng)主要包括收費(fèi)分中心設(shè)施、收費(fèi)站設(shè)施、收費(fèi)車道設(shè)施、收費(fèi)廣場設(shè)施、有線對講報(bào)警設(shè)施、收費(fèi)管理平臺等。常用的系統(tǒng)設(shè)備包括收費(fèi)管理服務(wù)器，收費(fèi)大屏，收費(fèi)工作站，車道控制器，車道、車亭、收費(fèi)廣場攝像機(jī)，手動、自動欄桿，讀卡器，發(fā)卡機(jī)等。

3 高速公路機(jī)電系統(tǒng)的安全運(yùn)行管理措施

3.1 落實(shí)安全生產(chǎn)制度

維護(hù)系統(tǒng)安全運(yùn)行的過程中，需要明確安全生產(chǎn)制度，同時(shí)還要進(jìn)行全面落實(shí)，可在平時(shí)進(jìn)行檢查。并通過自檢、互檢和專檢的方式，發(fā)現(xiàn)工作中存在的問題。一方面，對于道路和隧道工作而言，工作人員是否穿戴了安全裝置，可以通過自檢的形式進(jìn)行檢查。在實(shí)際工作中，需要佩戴安全帽和手套，對于高空作業(yè)而言還需要系安全帶。另一方面，對于電工作業(yè)而言，可以應(yīng)用互檢的方式，兩人及以上進(jìn)行相互監(jiān)督，可以一個(gè)人進(jìn)行操作，另一個(gè)人進(jìn)行有效保護(hù)和嚴(yán)格監(jiān)督[4]。

3.2 矩陣式管理模式

眾所周知，我國國土面積大，不同地區(qū)的地勢存在差異性。因此，對于地勢高峻的山區(qū)高速公路而言，相關(guān)人員可以結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際特點(diǎn)，應(yīng)用矩陣式的方式進(jìn)行有效管理，對當(dāng)?shù)叵到y(tǒng)安全運(yùn)行管理架構(gòu)，進(jìn)行有效的重構(gòu)。結(jié)合管理結(jié)構(gòu)可知，在不同的路段，可以派專門人員對監(jiān)控和通信等工作進(jìn)行管理，保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。此外，可以應(yīng)用縱向?qū)I(yè)技術(shù)，作為最終指令，通過這種方式可以有效防止該種管理模式中，不同指令導(dǎo)致的矛盾局面。

3.3 系統(tǒng)設(shè)備的更新與改進(jìn)

近些年，機(jī)電系統(tǒng)逐漸被應(yīng)用于高速公路系統(tǒng)中。社會和科技不斷進(jìn)步，信息技術(shù)也在不斷更新，因此，需要對系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行更新，與時(shí)俱進(jìn)，保證系統(tǒng)設(shè)備可以符合時(shí)代發(fā)展的需求。當(dāng)下，系統(tǒng)設(shè)備已經(jīng)迎來了更新?lián)Q代的節(jié)點(diǎn)。對于系統(tǒng)運(yùn)行而言，如果設(shè)備沒有得到及時(shí)更新，容易導(dǎo)致系統(tǒng)實(shí)際性能遲緩，同時(shí)還會影響經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。為了保證系統(tǒng)正常運(yùn)行，完成相應(yīng)的工作，需要對設(shè)備進(jìn)行更換，這里的更換不是指用相同的新產(chǎn)品代替舊產(chǎn)品，而是結(jié)合行業(yè)和時(shí)代發(fā)展的趨勢，應(yīng)用具有高性能、現(xiàn)代化的產(chǎn)品，來代替舊產(chǎn)品，可算是技術(shù)上的革新。在更新?lián)Q代的過程中，需要重視系統(tǒng)安全運(yùn)行的實(shí)際需求，相關(guān)人員可以對技術(shù)進(jìn)行研究，分析其可行性，保證其符合實(shí)際需求，制定出行之有效的管理方案[5]。

3.4 確保機(jī)電系統(tǒng)的可靠性

結(jié)合當(dāng)下的實(shí)際情況而言，一些單位對于高速公路機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)存在的認(rèn)知存在一定誤區(qū)，在設(shè)計(jì)過程中更加重視系統(tǒng)的先進(jìn)性，容易忽視系統(tǒng)的實(shí)用性和可靠性。在系統(tǒng)應(yīng)用過程中，系統(tǒng)的可靠性十分重要。因此，需要結(jié)合現(xiàn)代化設(shè)備以及先進(jìn)技術(shù)，建立自我防護(hù)機(jī)制，以此來防止在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生的數(shù)據(jù)丟失問題[6]。此外，必須要保證系統(tǒng)持續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行，才可以保證系統(tǒng)的可靠性，可以應(yīng)用以下幾種方法：首先，工作人員可以定期對系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格的檢查。在系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，其檢測系統(tǒng)往往會發(fā)出預(yù)警信號，工作人員接收到信號，便可以指導(dǎo)設(shè)備故障問題，可以及時(shí)啟動預(yù)留設(shè)備，保持系統(tǒng)工作的持續(xù)性，使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。其次，對于該系統(tǒng)的服務(wù)器而言，可以應(yīng)用雙機(jī)備份的形式，對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行備份儲存。需要注意的是，相關(guān)軟件應(yīng)該具有嚴(yán)密性，可以存在容錯(cuò)，同時(shí)還應(yīng)具有一定安全性和抗干擾性。最后，應(yīng)該保證備用供電系統(tǒng)的實(shí)用性，當(dāng)出現(xiàn)停電事故的時(shí)候，可以及時(shí)啟動備用系統(tǒng)，以此來保證機(jī)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。所以，必須要定期對備用電源進(jìn)行檢測，保證其可以正常運(yùn)行。

3.5 提高維護(hù)人員的綜合素質(zhì)

任何工作都需要人力支持，在高速公路機(jī)電系統(tǒng)中也是如此，提高維護(hù)人員的綜合素質(zhì)，可以保證安全管理效果。對于系統(tǒng)而言，容易出現(xiàn)一些故障，對此，必須要進(jìn)行及時(shí)修復(fù)，防止出現(xiàn)更大的損失，造成不良影響。因此，必須要建立一支具有專業(yè)性的人才隊(duì)伍。在工程建設(shè)期間，維護(hù)人員需要掌握該系統(tǒng)的施工線路和工程狀況，為維護(hù)工作提供數(shù)據(jù)支持。在工程驗(yàn)收過程中，維護(hù)人員需要結(jié)合合同和圖紙等，掌握系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，了解其功能，分析其布局，為后續(xù)工作奠定基礎(chǔ)。同時(shí)，相關(guān)部門需要調(diào)動維護(hù)人員的積極性，使其提高管理效率，通過教育培訓(xùn)來提高維護(hù)人員的綜合素質(zhì)，保證工作質(zhì)量。

3.6 改進(jìn)機(jī)電系統(tǒng)的維護(hù)計(jì)劃

我國高速公路里程長、范圍廣、路段分布多，不同路段的維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)有所差異，缺乏一套較穩(wěn)定的維護(hù)評價(jià)方案，使得機(jī)電系統(tǒng)的維護(hù)效果參差不齊。因此，為了更好地保證機(jī)電系統(tǒng)的運(yùn)行效果，結(jié)合實(shí)際情況對現(xiàn)有的維護(hù)計(jì)劃予以改進(jìn)與優(yōu)化，有助于采取合理的措施處理機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)行故障，收獲更佳的經(jīng)濟(jì)效益。機(jī)電系統(tǒng)維護(hù)計(jì)劃的改進(jìn)，應(yīng)做到以下兩點(diǎn)。

一是明確維護(hù)計(jì)劃的制訂周期。對于小型機(jī)電設(shè)備，以每周、每月為固定時(shí)間，制訂相應(yīng)的維護(hù)計(jì)劃；對于中型機(jī)電設(shè)備，以季度性維護(hù)計(jì)劃為主；對于大型機(jī)電設(shè)備，適宜制訂年度維護(hù)計(jì)劃。根據(jù)不同時(shí)間階段，所制訂的維護(hù)計(jì)劃要符合機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)行要求，及時(shí)處理運(yùn)行期間較易出現(xiàn)的故障，從而切實(shí)保證機(jī)電系統(tǒng)維護(hù)效率與質(zhì)量[7]。

二是科學(xué)評估機(jī)電系統(tǒng)的維護(hù)內(nèi)容。高速公路機(jī)電系統(tǒng)規(guī)模較大，各類機(jī)電設(shè)備分布廣泛，改進(jìn)原有的維護(hù)計(jì)劃，從維修與維護(hù)兩個(gè)方面進(jìn)行評估，便于匯總各類數(shù)據(jù)，為后續(xù)工作提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄與報(bào)告，幫助維護(hù)人員及時(shí)改進(jìn)不足，進(jìn)一步提高維護(hù)工作效率，滿足機(jī)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行需求。例如，在機(jī)電系統(tǒng)的子系統(tǒng)——監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行過程中，維護(hù)人員根據(jù)各類監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，考慮不同監(jiān)控設(shè)備承擔(dān)的監(jiān)控功能，做好高速公路交通監(jiān)控的維修與維護(hù)評估工作，促進(jìn)相關(guān)維護(hù)計(jì)劃的全面落實(shí)，便于直觀監(jiān)測與控制交通環(huán)境變化、車流量、交通基礎(chǔ)設(shè)施等情況，減少運(yùn)行故障的出現(xiàn)。

4 結(jié)語

總而言之，高速公路機(jī)電系統(tǒng)具有全面性和復(fù)雜性，機(jī)電設(shè)備的維護(hù)是高速公路機(jī)電系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要途徑。應(yīng)用行之有效的管理策略，可以保證機(jī)電設(shè)備的維護(hù)效果，進(jìn)而使高速公路系統(tǒng)向著現(xiàn)代化、智能化方向發(fā)展。因此，相關(guān)人員需要探索機(jī)電系統(tǒng)管理方面存在的不足，提出有針對性的優(yōu)化方法，促進(jìn)該系統(tǒng)穩(wěn)定、安全運(yùn)行。