智慧化建設在高速公路機電系統(tǒng)中的應用

龐莉莉

摘要：黨的十九大提出了“建設交通強國”，為新時代的交通發(fā)展指明了方向，在此前提下，中國高速公路的發(fā)展將向數(shù)字化、智能化的方向發(fā)展，高速公路的便捷性、安全性將進一步得到提高。在智慧高速建設過程中，機電系統(tǒng)圍繞著基礎設施數(shù)字化、基于大數(shù)據(jù)的路網(wǎng)綜合系統(tǒng)、路運一體化車路協(xié)同系統(tǒng)等方面對道路進行動態(tài)管理。論文列舉的主要應用公路機電系統(tǒng)應用場景，微電網(wǎng)應用場景，高精度地圖應用場景應用。

關鍵詞：智慧化建設;車路協(xié)同;微電網(wǎng);公路機電系統(tǒng)

引言

高速公路機電工程的基本施工目標就是確保公路機電設備的安全性能達標，通過實施機電施工質量控制以及施工安全監(jiān)管的做法來確保公路機電設備的運行使用安全，對于公路機電運行事故隱患予以徹底消除。具體針對高速公路大型項目中的機電施工重要環(huán)節(jié)而言，公路施工人員務必認真遵守公路機電施工操作規(guī)程，增強公路施工技術人員的機電施工質量管控意識，完善現(xiàn)有的公路機電基礎設備施工監(jiān)管體系機制。

1智慧化建設相關概述

智慧化建設是各企業(yè)未來的發(fā)展趨勢，如高速公路建設企業(yè)可以改變原有高速公路機電系統(tǒng)的運維模式，即通過智慧化的手段監(jiān)控和監(jiān)測機電系統(tǒng)中的故障問題，并將故障及時上報維修部門，以此得到維修部門的快速響應。就實際操作而言，將智慧化建設具體應用到高速公路機電系統(tǒng)中，可以使其運行規(guī)律更容易被掌握，從而將本應事后處理的故障轉變?yōu)榱耸虑邦A測。這不僅可以提高機電系統(tǒng)的在線率，還可以保證機電系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定運行。當前，機電系統(tǒng)已成為高速公路上最集中的區(qū)域，而傳統(tǒng)高速公路的建設標準已難以滿足當前營運的基本需求。就目前來看，我國高速公路建設正處于“智慧建設”發(fā)展的關鍵時期，這對于機電系統(tǒng)的運行來說既是機遇也是挑戰(zhàn)。

2高速公路機電工程施工的影響因素

2.1工程設計界面的不清晰

機電施工質量以及機電基礎設備的安全運行使用效果在根本上決定于機電工程設計，現(xiàn)階段的某些公路機電工程項目缺少合理科學的機電安裝設計規(guī)劃，因此會影響公路機電基礎設施的施工進度，增加安全使用風險。在情況嚴重時，缺乏科學設計的公路機電安裝項目工程還會威脅施工操作人員的安全，引發(fā)機電設備運行失靈以及公路供電系統(tǒng)中斷等不良后果。工程設計界面如果無法保證清晰性，將造成土建施工與機電施工界面移交滯后、推諉扯皮，影響公路機電設施合理性的布局結構，影響到機電設備的安全使用功能發(fā)揮。

2.2工程信息技術的落后性

信息化與智能化的機電施工管理平臺應當發(fā)揮出公路機電工程的良好管理保障效果，因為工程信息技術可以幫助工程管理人員準確、直觀了解機電設備安裝使用狀況，防止機電安裝以及機電使用維護過程受到忽視。然而目前有的機電施工管理人員對于工程信息技術并沒有積極引進與使用，會導致公路機電基礎設施的安裝施工以及運行養(yǎng)護環(huán)節(jié)存在盲目性，無法確保工程管理人員準確及時掌握機電施工運行中的缺陷弊端。

3智慧化建設在高速公路機電系統(tǒng)的具體應用

3.1公路機電系統(tǒng)應用場景

高速公路機電系統(tǒng)因種類繁多，所以故障類型也不盡相同。傳統(tǒng)的管理模式已無法從根本上保證機電系統(tǒng)全部得到有效管理。而智慧化建設能夠將機電設備中的故障信息以圖片、文字等的方式記錄下來，使不同崗位的維修人員形成統(tǒng)一的認知。這樣一來，即使是遇到了安全事故，也可以做到有據(jù)可依和有章可循，并能細化故障類型和維修流程，從而讓數(shù)據(jù)信息更加的真實和可靠。具體來說，智慧化建設在高速公路機電系統(tǒng)中的具體應用，能夠使機電系統(tǒng)的故障和響應的效率得到大幅度提升，進而在很大程度上提升智慧化建設城市的效果。基于此，維修人員無須親臨故障現(xiàn)場，就可以對故障產(chǎn)生的原因進行分析，以進一步對高速公路機電系統(tǒng)做出故障診斷。不僅如此，將智慧化建設應用于高速公路機電系統(tǒng)還可以大大節(jié)省維修人員的時間成本。比如，維修人員通過公路機電系統(tǒng)，并針對系統(tǒng)中信號丟失、顏色異常、畫面干擾等的情況。與此同時，同樣可以將智慧化建設應用到公路機電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息收集和分析過程中，這可以幫助維修人員通過對數(shù)據(jù)信息的分析來及時發(fā)現(xiàn)機電系統(tǒng)中存在的不足和問題，讓智慧化建設得到更進一步的優(yōu)化，從而更好為公眾的出行創(chuàng)造良好的條件。

3.2微電網(wǎng)應用場景

3.2.1微電網(wǎng)的簡述及功能

微電網(wǎng)也被稱為微網(wǎng)，是新時期科學技術背景下產(chǎn)生的一種全新的網(wǎng)絡結構，是一種由微電源、負荷、儲能系統(tǒng)以及控制裝置共同構成的系統(tǒng)單元。另外，微電網(wǎng)還是一種自我控制、自我保護和自我管理的自治系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)共同運行，也可以單獨運行，進而有效促進了分布式電源與可再生能源的接入，能夠實現(xiàn)高速公路機電系統(tǒng)多種能源形式的供給，可以說是傳統(tǒng)電網(wǎng)向著智能電網(wǎng)的重要過渡。

3.2.2微電網(wǎng)應用場景

微電網(wǎng)應用場景主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1）將高速公路區(qū)域內所有的分布式供電系統(tǒng)相互連接于一起，在保證太陽能、風能等自然能源充足的情況下，優(yōu)先使用太陽能和風能發(fā)電。2）在太陽能和風能等自然資源不充足的情況下，優(yōu)先使用蓄電池發(fā)電。3）在蓄電池電能不充足的情況下，應當從遠程供電系統(tǒng)中獲得電能;如果有需要，還應當及時對機電系統(tǒng)中的蓄電池進行充電。

3.2.3微電網(wǎng)的優(yōu)勢分析

就目前來看，微電網(wǎng)主要有以下幾個方面的優(yōu)勢：1）由于微電網(wǎng)是航天FMEA故障模式技術下應運而生的一種新型技術，因此將航天中這一供電技術引用到民用建設過程中，能夠有效保證高速公路機電系統(tǒng)的安全性與可靠性。2）環(huán)保節(jié)能、遠程監(jiān)控以及維護成本低。3）其電纜通過硅芯管敷設，安全性能高且建設成本低。4）與傳統(tǒng)高速公路機電系統(tǒng)相比，微電網(wǎng)可以解決蓄電池損壞的問題。其能夠利用太陽能、風能互補來保證機電系統(tǒng)的正常運行;此外，即使是在蓄電池全部損害且無法及時維修的情況下，其還可以利用太陽能、風能等的自然能源轉化成電力，保證機電系統(tǒng)正常運行。

3.3高精度地圖

高精度地圖與普通地圖的區(qū)別在于：普通導航地圖是供駕駛員使用的，而高精度地圖則是供自動駕駛車輛使用的。自動駕駛車輛安裝高精度地圖或從云端分段獲得高精度地圖可以幫助車輛預知路面復雜信息，如坡度、曲率等，以更好地規(guī)避車輛行駛過程中潛在的風險。此外，高精度地圖支持自動駕駛等新技術的應用，為將來自動駕駛以及更精確的位置服務打下了堅實的基礎。高速公路建設、運營管理單位采用高精度地圖，可以有效提高道路及其附屬設施的養(yǎng)護管理水平，建立科學、規(guī)范的基礎設施管理養(yǎng)護體系，實現(xiàn)道路可視化、信息化和精細化管理，為車主提供高精準的信息服務。

結束語

智慧化建設在高速公路機電系統(tǒng)中的具體應用，需要通過公路機電系統(tǒng)應用場景，微電網(wǎng)應用場景，高精度地圖的共同幫助。將智慧化建設當作高速公路機電系統(tǒng)正常運行的基礎，利用智慧信息提供數(shù)據(jù)服務，可以促使維修人員通過數(shù)據(jù)信息提高工作效率與縮短故障處理時間。

參考文獻

[1]張昊.高速公路聯(lián)網(wǎng)機電系統(tǒng)運維管理體系研究與探討[J].數(shù)據(jù)通信，2021（2）：52-54.

[2]鄒海峰，劉保文.智能運維養(yǎng)護平臺在華麗高速公路機電系統(tǒng)中的應用[J].公路，2021（5）：303-305.

[3]王國輝.高速公路機電智能化管理系統(tǒng)設計研究[J].工程技術研究，2021（5）：218-219.

[4]李鋒，馬嵩.交通大數(shù)據(jù)在智能高速公路中的應用[J].交通節(jié)能與環(huán)保，2020，16（5）：43-45.