高速公路機(jī)電設(shè)備故障及其預(yù)防策略

莫日根夫

中交一公局第七工程有限公司 河南鄭州 450000

信息時(shí)代發(fā)展下各行各業(yè)都開(kāi)始加強(qiáng)信息化建設(shè)，因此高速公路上機(jī)電設(shè)備的安裝也成為建設(shè)施工中的重要內(nèi)容。通過(guò)機(jī)電設(shè)備的安裝為高速公路通行提供極大的便利，對(duì)交通事業(yè)發(fā)展也具有重要作用。但是機(jī)電設(shè)備都具有一定的使用壽命，需要不斷的進(jìn)行維護(hù)和檢修。同時(shí)由于自然環(huán)境的影響以及質(zhì)量等方面的問(wèn)題，機(jī)電設(shè)備容易出現(xiàn)故障，如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障和修理會(huì)影響高速公路的發(fā)展，因此需要結(jié)合高速公路機(jī)電設(shè)備問(wèn)題，采取相應(yīng)的預(yù)防和控制策略。

1 高速公路機(jī)電設(shè)備故障原因分析

高速公路機(jī)械設(shè)備大部分都暴露在空氣中，容易受溫度、濕度以及空氣中漂浮的污染物等方面的影響，導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)損壞、腐蝕或者變形等情況，影響機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)行。因此必須要結(jié)合這些外部環(huán)境做好機(jī)電設(shè)備的防范工作，降低這些不良因素的影響效果。比如，機(jī)電設(shè)備容易受到雷擊，因此對(duì)于安裝位置比較高的機(jī)電設(shè)備來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)安裝防雷軟件以及接地裝置等方式有效預(yù)防雷擊，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備的監(jiān)控，降低機(jī)電設(shè)備的損傷率。

在機(jī)電設(shè)備安裝過(guò)程中，必須要合理選擇機(jī)電設(shè)備，保證機(jī)電設(shè)備具有兼容性，可以通過(guò)樣品安全測(cè)試的方式選擇最佳的設(shè)備形式，促進(jìn)機(jī)電設(shè)備的高速運(yùn)行[1]。此外，機(jī)械設(shè)備故障還包括人為因素影響，針對(duì)這些問(wèn)題可以在操作步驟、設(shè)計(jì)工藝等方面做好總結(jié)，探究機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中故障出現(xiàn)的原因，并對(duì)這些可能造成機(jī)電設(shè)備故障的原因進(jìn)行分析，做好機(jī)電設(shè)備防范工作，降低故障發(fā)生率。

2 機(jī)電設(shè)備常見(jiàn)故障

2.1 暫時(shí)性故障

機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的位置環(huán)境比較惡劣，而外界環(huán)境是導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備無(wú)法穩(wěn)定運(yùn)行的重要影響因素，故障發(fā)生本身具有時(shí)間不穩(wěn)定性的特點(diǎn)，持續(xù)的時(shí)間無(wú)法確定，部分故障即使不進(jìn)行人工維修也能夠自行恢復(fù)。比如光端收發(fā)器需要在室外進(jìn)行運(yùn)行，但是如果光端頭部出現(xiàn)大量的灰塵積累，會(huì)影響光波傳輸，導(dǎo)致傳輸信號(hào)不穩(wěn)定；或者在信息化控制中需要應(yīng)用到計(jì)算機(jī)，而如果CPU風(fēng)扇出現(xiàn)故障也容易造成死機(jī)；部分接口長(zhǎng)期暴露在空氣中容易導(dǎo)致腐蝕和氧化，信號(hào)傳輸受到影響等。高速公路機(jī)械設(shè)備數(shù)量多，分布廣，在故障檢測(cè)定位過(guò)程中存在一定的難度，因此需要做好定期維護(hù)和觀察，保證這些機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行[2]。

2.2 固定性故障

固定性故障大部分是由于暫時(shí)性故障影響而產(chǎn)生的，如果在出現(xiàn)暫時(shí)性故障時(shí)能夠?qū)@些故障問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)維護(hù)，是可以有效避免固定性故障產(chǎn)生的。比如計(jì)算機(jī)中如果CPU風(fēng)扇出現(xiàn)暫時(shí)性問(wèn)題沒(méi)有得到有效解決，會(huì)影響機(jī)械功能，導(dǎo)致機(jī)械過(guò)熱而損傷機(jī)械，使高速公路路口無(wú)法正常收費(fèi)，或者一些設(shè)備的接觸點(diǎn)在長(zhǎng)期的灰塵積壓以及異物存在的情況下，會(huì)造成設(shè)備短路，導(dǎo)致設(shè)備的運(yùn)行受到阻礙。

2.3 機(jī)械故障

高速公路機(jī)電設(shè)備中的機(jī)械故障主要為收費(fèi)站的攔道器或者計(jì)算機(jī)的外設(shè)位置，如果不經(jīng)常對(duì)這些機(jī)械設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，極容易導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備的元件發(fā)生老化，或者在線路的接插位置出現(xiàn)氧化情況，導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)機(jī)械性故障問(wèn)題。

2.4 系統(tǒng)故障

系統(tǒng)故障主要是因?yàn)樵O(shè)備出現(xiàn)故障引起的，比較常見(jiàn)的有通信系統(tǒng)計(jì)算機(jī)設(shè)備的故障或者高速公路收費(fèi)以及監(jiān)控等方面的設(shè)備故障等問(wèn)題。高速公路的收費(fèi)、監(jiān)控或者通信光纜收發(fā)器等方面的故障會(huì)導(dǎo)致可變情報(bào)信息顯示受限，使故障維修受阻，導(dǎo)致高速公路交通體系混亂，而且會(huì)造成其他局部系統(tǒng)問(wèn)題。

3 高速公路機(jī)電設(shè)備故障的預(yù)防策略

3.1 營(yíng)造運(yùn)行環(huán)境，加強(qiáng)設(shè)備改造

高速公路機(jī)電設(shè)備大部分都是室外工作形式，因此在對(duì)設(shè)備的管理中必須要充分考慮外界自然以及人為因素。在高速公路機(jī)電設(shè)備的日常維護(hù)中做好防水、防污染、防電磁以及防雷工作，定期對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行除塵，降低金屬的腐蝕以及鍍層剝離效率，促進(jìn)機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)行[3]。同時(shí)，做好機(jī)電設(shè)備的改造和更新，對(duì)其中的零件進(jìn)行定期調(diào)整，對(duì)于老化的零件和設(shè)備及時(shí)換新，防止由于設(shè)備的老化導(dǎo)致使用功能降低，提升機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行和檢修成本。而改造下的舊設(shè)備也不能直接丟棄，而是需要對(duì)這些廢舊機(jī)器進(jìn)行專業(yè)監(jiān)測(cè)和評(píng)估，將其中能夠重復(fù)利用的零部件進(jìn)行回收利用，避免造成浪費(fèi)。

3.2 做好設(shè)備檢測(cè)評(píng)估

高速公路機(jī)電設(shè)備的維護(hù)目的是為了保證這些工程設(shè)備的安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行。在檢測(cè)過(guò)程中必須要做好第三方檢測(cè)評(píng)估工作，保證對(duì)機(jī)械設(shè)備的定期操作和維護(hù)，降低設(shè)備故障發(fā)生率。為了保證監(jiān)測(cè)的質(zhì)量，可以采用實(shí)時(shí)設(shè)備性能檢測(cè)儀器，構(gòu)建檢測(cè)體系，對(duì)于其中存在技術(shù)落后或者性能偏差的設(shè)備進(jìn)行重點(diǎn)研究，可以根據(jù)具體情況更新技術(shù)。在機(jī)電設(shè)備檢測(cè)過(guò)程中，必須要嚴(yán)格按照設(shè)備檢測(cè)技術(shù)、改造方案等實(shí)施。比如UPS放電技術(shù)，需要對(duì)放電過(guò)程中的電池使用、放電時(shí)間以及電池壽命等進(jìn)行檢測(cè)，利用指標(biāo)參數(shù)對(duì)其中的故障問(wèn)題進(jìn)行匹配。此外，對(duì)于其中易損配件的檢測(cè)中，比如票據(jù)、車道卡等方面的監(jiān)測(cè)需要做出科學(xué)的評(píng)估，保證機(jī)電設(shè)備的有效運(yùn)行。

3.3 加強(qiáng)設(shè)備故障預(yù)防和體系維護(hù)

高速公路機(jī)電設(shè)備故障預(yù)防和維護(hù)體系的建設(shè)是保證高速公路正常運(yùn)行的關(guān)鍵，為了降低高速公路故障的發(fā)生率，提升機(jī)電設(shè)備運(yùn)營(yíng)效率，必須要構(gòu)建完善的機(jī)電設(shè)備預(yù)防體系。當(dāng)前比較常見(jiàn)的機(jī)電設(shè)備防護(hù)管理制度為，突發(fā)事件的緊急預(yù)案、巡查制度、責(zé)任制度以及機(jī)電維護(hù)保養(yǎng)制度等。在這些制度的構(gòu)建過(guò)程中必須要采取合理的維護(hù)保養(yǎng)措施，制定明確的機(jī)械設(shè)備維護(hù)目標(biāo)以及合理的機(jī)電設(shè)備維護(hù)時(shí)間和周期，保證機(jī)電設(shè)備預(yù)防維護(hù)體系的健全性[4]。

3.4 完善設(shè)備故障維護(hù)體系

高速公路機(jī)電設(shè)備故障維護(hù)體系是開(kāi)展機(jī)電設(shè)備維護(hù)工作的主要依據(jù)，在開(kāi)展過(guò)程中需要根據(jù)預(yù)防體系工作保證機(jī)電設(shè)備維護(hù)的有效性、合理性，做好機(jī)械設(shè)備維護(hù)的規(guī)范化。比如，首先在機(jī)械設(shè)備維護(hù)中必須要做好日常檢測(cè)工作，嚴(yán)格按照監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和要求檢查機(jī)械設(shè)備的外觀、開(kāi)機(jī)狀態(tài)、安全性等。對(duì)于一些特殊的情況，需要及時(shí)采取有效的故障預(yù)防和維護(hù)措施。比如，對(duì)于北方地區(qū)來(lái)說(shuō)，由于氣溫低供暖影響可能會(huì)導(dǎo)致車計(jì)重系統(tǒng)失靈問(wèn)題，通過(guò)對(duì)這個(gè)問(wèn)題的及時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)主要是由于取暖設(shè)備與計(jì)重控制機(jī)間的距離過(guò)近，一旦出現(xiàn)溫度超標(biāo)的情況就會(huì)導(dǎo)致計(jì)重功能出現(xiàn)失靈的情況。因此必須要解決溫度超標(biāo)問(wèn)題，有效預(yù)防記重失靈問(wèn)題。同時(shí)在車道暖氣的配設(shè)中，必須要充分考慮設(shè)置位置是否會(huì)影響機(jī)械工作。

4 高速公路機(jī)電設(shè)備故障防控技術(shù)

4.1 數(shù)據(jù)挖掘計(jì)算模型技術(shù)

近年來(lái)，交通工程中數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛，通過(guò)該技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)Ω咚俟窓C(jī)電設(shè)備故障進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，通過(guò)對(duì)訓(xùn)練數(shù)據(jù)的收集以及分類算法的配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備數(shù)據(jù)的分析和處理，然后再進(jìn)行分類，保證設(shè)備故障預(yù)測(cè)的合理性。這個(gè)過(guò)程中，分類規(guī)則主要目的是為了對(duì)故障設(shè)備原始數(shù)據(jù)的挖掘、分類和分析，并做好設(shè)備故障信息的分類，保證機(jī)電設(shè)備維護(hù)的科學(xué)性，并為技術(shù)人員提供相應(yīng)的啟發(fā)作用。具體來(lái)說(shuō)，指的是通過(guò)故障設(shè)備系統(tǒng)的應(yīng)用，結(jié)合大數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容信息，比如設(shè)備安裝地點(diǎn)、時(shí)間以及類型等做好數(shù)據(jù)的預(yù)處理和加載工作，最后向數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行加載。此外，做好訓(xùn)練集的制作，充分挖掘數(shù)據(jù)，并通過(guò)分類的方式建立機(jī)電設(shè)備故障數(shù)據(jù)挖掘模型，以此為基礎(chǔ)對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行預(yù)測(cè)評(píng)級(jí)，以及故障類型分析，并根據(jù)故障的具體情況和標(biāo)準(zhǔn)采取相應(yīng)的維修和監(jiān)測(cè)策略。

4.2 決策樹(shù)算法技術(shù)

機(jī)電設(shè)備故障預(yù)測(cè)工作中決策樹(shù)算法也是一種比較常見(jiàn)的預(yù)測(cè)模型形式，在預(yù)測(cè)過(guò)程中需要利用SQL Server軟件以及Analysis Services組件等，用于對(duì)決策樹(shù)算法的輔助和計(jì)算，同時(shí)還需要結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘法同時(shí)進(jìn)行。在具體的操作過(guò)程中，需要先打開(kāi)SSAS項(xiàng)目，并從中選擇數(shù)據(jù)挖掘選項(xiàng)卡，先對(duì)數(shù)據(jù)挖掘模型進(jìn)行構(gòu)建，然后利用決策樹(shù)算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，并將挖掘的數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行合理的資源配置。最后，針對(duì)機(jī)電設(shè)備故障原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分類計(jì)算，并結(jié)合設(shè)備故障規(guī)則對(duì)高速公路機(jī)電系統(tǒng)管理后臺(tái)進(jìn)行全面反饋，為機(jī)電設(shè)備維修提供有效的參考。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高速公路機(jī)電設(shè)備是保證高速公路正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，但是由于長(zhǎng)期暴露在惡劣的環(huán)境中，受天氣、污染以及異物等方面的影響容易導(dǎo)致高速公路機(jī)電設(shè)備頻繁出現(xiàn)故障問(wèn)題，因此必須要做好機(jī)電設(shè)備故障的預(yù)防和維護(hù)工作。對(duì)高速公路機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行定期檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的安全隱患或者早期故障等問(wèn)題，并提升機(jī)電設(shè)備質(zhì)量控制工作，做到防患于未然，為機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行提供一個(gè)良好的環(huán)境，提升機(jī)電設(shè)備運(yùn)行效率。