張德祥

(河北高速集團工程咨詢公司 石家莊市 050035)

為研究高速公路機電設(shè)備的管理系統(tǒng)，通過對高速公路機電設(shè)備管理的現(xiàn)狀、設(shè)計及實現(xiàn)等方面的不足進(jìn)行研究，并基于實際的工程案例提出一種新的智能化高速公路機電設(shè)備新型管理系統(tǒng)。

1 高速公路機電設(shè)備管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析

隨著高速公路的快速發(fā)展，高速公路機電設(shè)備的應(yīng)用隨之發(fā)展壯大，并且隨著科技的進(jìn)步，越來越多的新型設(shè)備被設(shè)計出來并使用，在高速公路機電設(shè)備管理系統(tǒng)中根據(jù)設(shè)備維修方式的不同，一般可以將機電設(shè)備管理模式分為三種[1]：

(1)事后維修模式。該模式較為簡單并且滯后性較大，往往是在發(fā)現(xiàn)機電設(shè)備出現(xiàn)故障之后才進(jìn)行維修，不利于必要設(shè)備的及時修護使用，但該模式的維修費用較低。

(2)預(yù)防維修模式。該模式是為防止設(shè)備故障提前制定一定規(guī)律性的巡查計劃和技術(shù)來預(yù)防設(shè)備出現(xiàn)故障，該模式主要是以預(yù)防為主，將故障防患于未然，能夠預(yù)防設(shè)備出現(xiàn)故障，降低設(shè)備故障發(fā)生率，但同時其所付出的巡查成本較大。

(3)生產(chǎn)維修模式。該模式不僅包括了事后維修模式和預(yù)防模式，還包括了改善維修模式，該模式是提前將設(shè)備的穩(wěn)定性等因素考慮到設(shè)備設(shè)計理念中，以日常的保養(yǎng)為基礎(chǔ)，所進(jìn)行的統(tǒng)籌維護模式，該模式不僅均有事后維修模式的優(yōu)點，還具有預(yù)防維修模式的優(yōu)點，是目前機電設(shè)備管理系統(tǒng)中使用較多的模式。

若是根據(jù)設(shè)備的管理周期上來進(jìn)行劃分的話，可以將其分為設(shè)備設(shè)置階段和設(shè)備維持階段[2]，在設(shè)備的設(shè)置階段，包括重設(shè)備的決策、規(guī)劃、設(shè)計等，到最后的交付使用階段，側(cè)重的是設(shè)備在施工階段性能；而設(shè)備的維持階段主要是從交付使用階段開始，到維護、管理、調(diào)整直至最后的作廢階段，側(cè)重的是設(shè)備在使用階段的使用性能及維護。

2 高速公路機電設(shè)備的問題

(1)智能化與信息化的程度不夠，主要體現(xiàn)對設(shè)備的出入庫管理信息不全，沒能建立統(tǒng)一的高速公路機電設(shè)備信息庫，對設(shè)備數(shù)據(jù)資源的把控不全，數(shù)值資源的使用率較低。

(2)機電設(shè)備在進(jìn)行工作時存在自動監(jiān)測系統(tǒng)未工作的情況，該問題將導(dǎo)致對交通不能進(jìn)行實時監(jiān)測，存在較為嚴(yán)重的隱患問題。

(3)機電設(shè)備的全生命周期未能得到保證，主要體現(xiàn)在不能借助信息化的方式獲得設(shè)備的具體情況，如設(shè)備的使用壽命、故障出現(xiàn)的次數(shù)及維修的情況與時間等。

(4)未能做到資源共享，主要體現(xiàn)在由于設(shè)備及維修技術(shù)的專利性，在進(jìn)行設(shè)備采購及設(shè)備的維修過程中，不同設(shè)備的維修人員只對各自路段的設(shè)備負(fù)責(zé)，沒有形成全局及共享的意識。

3 智能化高速公路機電設(shè)備管理系統(tǒng)的提出

當(dāng)前在高速公路機電設(shè)備系統(tǒng)中一般包括收費系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、隧道機電系統(tǒng)及照明供電系統(tǒng)。不同的系統(tǒng)分別為高速公路做著不同的貢獻(xiàn)，根據(jù)某高速公路提出一種智能化的高速公路機電設(shè)備管理系統(tǒng)，該高速公路的路線全長為3.452km，與其相關(guān)的高速公路收費站共計238個，路線內(nèi)的服務(wù)區(qū)共計78對，穿過的隧道共計15座，在路線上使用的機電設(shè)備將近10萬套。在本路線中決定采用自行維修為準(zhǔn)、專業(yè)維護為輔的機電系統(tǒng)管理維護模式。首先是建立專業(yè)的維修隊伍，對全路段的機電設(shè)備負(fù)責(zé)，同時加強不同專業(yè)之間的配合，以下對該管理系統(tǒng)的具體情況進(jìn)行介紹。

3.1 設(shè)備管理系統(tǒng)的總設(shè)計

首先是在軟件系統(tǒng)上采用B/S架構(gòu)[3],該架構(gòu)可以不需要使用者安裝軟件客戶端，并且軟件的使用也不受地域的限制，可以大大降低對服務(wù)區(qū)的負(fù)載壓力，在B/S架構(gòu)的基礎(chǔ)上采用三層架構(gòu)的設(shè)計模式[4-5]，及對表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層及數(shù)據(jù)訪問層進(jìn)行具體的業(yè)務(wù)劃分，具體的功能與數(shù)據(jù)關(guān)系見圖1所示，該系統(tǒng)通過與移動端交互設(shè)計，一共可以分為三個部分，一是前端的功能頁面，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的功能與用戶的交互使用；二是后天服務(wù)端邏輯，能夠?qū)崿F(xiàn)后臺業(yè)務(wù)邏輯與系統(tǒng)數(shù)據(jù)的查詢、修改等功能；三是手機移動APP，能夠方便使用者的使用。

圖1 系統(tǒng)的架構(gòu)圖

3.2 設(shè)備系統(tǒng)的功能模式設(shè)計

該機電設(shè)備系統(tǒng)上的功能主要包括八大塊，分別為維修管理功能、倉庫管理功能、維保管理功能、數(shù)據(jù)的展示功能、數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析功能、車輛的管理功能、基礎(chǔ)的設(shè)置及系統(tǒng)的管理等功能，各個功能的具體分項功能可以見圖2所示，通過該圖發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)不僅功能多，還能對機電設(shè)備做到實時的管理。

圖2 系統(tǒng)的功能設(shè)計圖

4 實測

對該管理系統(tǒng)的維護管理功能進(jìn)行詳細(xì)的分析，當(dāng)設(shè)備的使用人員發(fā)現(xiàn)線路上的設(shè)備出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)會將設(shè)備故障情況上報給單位的維修人員，再由維修人員在系統(tǒng)上填寫報修單，然后進(jìn)行設(shè)備故障的維修流程，該流程見圖3所示，在維修的過程中每個角色只能完成各自特定的環(huán)節(jié)。

圖3 設(shè)備的維修流程

在維修管理功能中具有報修單、派修單、維修單、確認(rèn)單及成本核算單等，在報修單中需要將報修的設(shè)備發(fā)生故障的信息錄入，包括設(shè)備的具體信息，設(shè)備故障發(fā)生的時間、現(xiàn)象、地址等進(jìn)行詳細(xì)的輸入；當(dāng)設(shè)備的故障信息錄入完成后系統(tǒng)會發(fā)出派修單，維修人員收到派修單后對設(shè)計進(jìn)行維修，將維修的具體情況填寫在維修單上，記錄本次的具體維修情況，包括維修的時間、方式、維修的結(jié)果、完成的時間及工作的原因及級別等；當(dāng)維修人員填寫完成維修單后系統(tǒng)將需要對維修單進(jìn)行審核并確定，整個的維修過程由專門的人員負(fù)責(zé)監(jiān)督并檢查維修的結(jié)果，確認(rèn)設(shè)備是否恢復(fù)使用，并對維修人員進(jìn)行評價；最后系統(tǒng)根據(jù)確認(rèn)單進(jìn)行成本的核算，核算完成

后將會在系統(tǒng)中體現(xiàn)維修的具體費用及各個子項的明細(xì)、維修人員的態(tài)度及評價得分等。經(jīng)過該機電設(shè)備管理系統(tǒng)的使用，發(fā)現(xiàn)能夠大幅度加快對設(shè)備故障的排查，降低設(shè)備故障的發(fā)生，同時還能及時地對設(shè)備故障做出反應(yīng)，提高設(shè)備的工程效率，排除設(shè)備維修不及時對高速公路安全不利的情況，并對維修的成本做到監(jiān)控，避免不必要成本的浪費。

5 結(jié)論

通過對高速公路機電設(shè)備管理的現(xiàn)狀、設(shè)計及實現(xiàn)等方面的不足進(jìn)行研究，并基于實際的工程案例提出一種新的智能化高速公路機電設(shè)備管理系統(tǒng)，經(jīng)使用結(jié)果表明該系統(tǒng)不僅能大大地提高機電設(shè)備管理工作的效率，還能降低設(shè)備的維護及保養(yǎng)費用。