高速公路機電設備維護管理系統(tǒng)信息化研究

孫超

摘要：近幾年來，隨著人們生活水平的提高，在出行方面的需求也有所增長，為了滿足社會在交通出行方面日益增長的需求，我國加大了對交通建設行業(yè)的投資力度，也加快了高速公路電子不停車收費系統(tǒng)（Electronic Toll Collection，ETC）的建設，通過引進先進的ETC系統(tǒng)機電設備來提高交通工程的運行效率。高速公路機電設備是交通系統(tǒng)中的重要設備，具有系統(tǒng)性較高、內部構造復雜的特點，隨著高速公路建設規(guī)模的不斷擴大，對其的維護與管理難度也隨之增加。

關鍵詞：高速公路;機電設備;維護管理

目前我國高速公路機電設備在維護管理方面依然存在一些不足之處，管理模式落后、水平低下嚴重影響著機電設備的正常使用。特別是隨著信息化建設的持續(xù)推進，社會對高速公路機電設備的維護與管理也提出了更高的要求，傳統(tǒng)的維護管理模式已經無法適應現(xiàn)代化的交通工程需求，對其進行信息化升級是非常有必要的。

1 高速公路機電設備維護管理系統(tǒng)及其信息化概述

高速公路機電設備系統(tǒng)通常由通信系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、收費系統(tǒng)以及供配電系統(tǒng)等部分組成，系統(tǒng)構造與系統(tǒng)邏輯關系復雜，在可靠性方面要求極高，而對機電設備的維護管理則是指采取有效的措施來減小設備故障概率，延緩設備性能的衰減，充分發(fā)揮其應用價值（圖1）。當前隨著高速公路行業(yè)的快速發(fā)展，機電設備的維修和管理的工作量也越來越大，以往的交通機電設備維護管理通常采用人工記錄的方式，根據(jù)設備的維修保單、出入庫單進行一一對照，繼而才能進行維護，這種維護管理模式極為繁瑣且容易出錯，嚴重制約了機電設備系統(tǒng)的正常運行。傳統(tǒng)的維護管理模式已經無法適應現(xiàn)代化的機電維護管理需求，對其進行升級和改造勢在必行。

信息技術的快速發(fā)展，為交通機電設備維護管理提供了可靠的技術支持，同時也為其帶來了新的管理模式，其中BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）作為一種信息化技術，其數(shù)字模擬的技術同樣可以應用于交通機電設備的維護管理，其可視化、協(xié)調性的優(yōu)勢能夠有效提升交通機電設備維護管理水平。

不僅如此，BIM數(shù)據(jù)庫還能對設備的運行數(shù)據(jù)進行整合，并通過通信系統(tǒng)實現(xiàn)內部的數(shù)據(jù)交互、信息共享，從而使設備維修管理系統(tǒng)能夠及時、準確獲取設備的維修信息，解決傳統(tǒng)設備維修管理信息收集不全面、檢查難度大的特點，對提升機電設備的維護管理水平來說作用極大。

2 高速公路機電設備維護管理系統(tǒng)所存在的弊端分析

2.1 信息無法有效共享

高速公路機電設備系統(tǒng)通常由通信系統(tǒng)、配電系統(tǒng)等眾多子系統(tǒng)組成，不同子系統(tǒng)之間的管理內容、方式上有很大差別，通常是分別進行維護管理，這樣不同系統(tǒng)之間的信息只能依靠人工記錄并傳遞的方式來實現(xiàn)共享，信息交換和數(shù)據(jù)整合能力低下，不同系統(tǒng)之間的協(xié)同度不高，給設備的維護管理工作帶來極大難度。同時，子系統(tǒng)管理系統(tǒng)在技術層面上差異較大，系統(tǒng)更新程度不一，使得設備信息數(shù)據(jù)無法有效集成，不同子系統(tǒng)之間的信息共享也受到一定影響，導致機電設備的管理效率無法得到有效提升。

2.2 基礎設備信息不完善

基礎設備信息主要是指對機電設備進行維護管理的重要基礎信息。在傳統(tǒng)的機電設備維護管理模式下，一些基礎設備因為相關信息未能有效統(tǒng)一，使得其基礎設備信息的收集不全面、不完善，制約了機電設備的維護管理工作。造成基礎設備信息不完善的原因有很多，如設計或者施工變更，未能及時對變更信息進行記錄和調整，會使得設備信息的準確性受到很大影響。同時，在交通機電設備運轉過程中容易出現(xiàn)信息傳達不及時、傳達錯誤等情況，也會對基礎設備信息的完整性造成一定影響。

2.3 故障排查效率低

我國交通事業(yè)發(fā)展迅速，機電安裝規(guī)模不斷增大，這導致實際的交通工程中機電設備系統(tǒng)極為繁瑣，各類連接線錯綜復雜，增加了設備故障的概率和機電設備維護管理的難度。在當前的交通機電設備維護管理中，由于缺少科學的技術手段，使得故障排查效率極低，當設備發(fā)生故障的時候，相關人員無法根據(jù)管理系統(tǒng)的反饋準確找到設備的故障點，機電設備系統(tǒng)因此得不到及時的維修，使得其正常功能的無法充分發(fā)揮，影響到交通工程的正常運行。

3 信息化在交通機電設備維護管理系統(tǒng)中的應用分析

從前文的論述可知，當前交通機電設備維護管理方面存在著很多弊端，而通過信息化手段能夠有效對這些弊端進行優(yōu)化和解決，利用信息技術能夠建立起一個集中的設備運行與管理數(shù)據(jù)庫，并通過信息共享平臺使得設備維護管理人員及時查詢各種設備的信息，從而實現(xiàn)對設備運行狀況的有效掌握，為設備的維護管理工作提供了極大的幫助。

3.1 基于BIM技術的設備維修系統(tǒng)

基于BIM技術研發(fā)的設備維修系統(tǒng)，能夠根據(jù)機電設備的實際情況，通過信息化的手段實現(xiàn)精準、有效的設備維修工作，這一功能的實現(xiàn)主要得益于BIM信息系統(tǒng)能夠通過信息共享平臺訪問設備信息庫，實現(xiàn)對設備信息及時的查詢，從而使工作人員能夠準確掌握設備的具體運行情況。當設備發(fā)生故障時，管理人員通過查看機電模型以及設備信息庫，及時排查出故障點，并對故障原因進行初步分析，導出維修清單和維修計劃，并以此為基礎給維修和維護人員排放維修任務，使得維修工作迅速且更具針對性。

同時，BIM信息系統(tǒng)還具有提醒作用，不僅能提醒人員進行設備維修作業(yè)，還能在維修作業(yè)完成之后及時生成并保存維修記錄，使得BIM信息數(shù)據(jù)庫中的設備信息更加完善，為設備的后期管理工作提供有效參考。

3.2 基于BIM技術的機電設備維護管理

交通機電設備維護管理工作比較復雜，且存在一定的安全風險，在BIM可視化、協(xié)調性技術優(yōu)勢的支持下，能夠通過建立三維模型為機電設備的維護管理提供全面、專業(yè)的支持，有效提升設備的維護管理工作水平。在BIM技術的支持下，管理人員可以根據(jù)設備的辨識碼快速查找設備的位置、維修和維護記錄等，并通過監(jiān)測系統(tǒng)獲取設備的實時運行狀態(tài)，節(jié)省大量的設備檢查時間。同時還能夠根據(jù)設備以往的檢修記錄，結合設備的零部件的損耗以及設備運轉頻次等信息，確定設備的維修周期，制定對應的設備維護保養(yǎng)計劃，從而減少不必要的設備維護，提高維護效率。

此外，BIM機電設備維護管理系統(tǒng)還能夠針對故障多發(fā)的設備，根據(jù)其維修記錄將故障原因進行綜合整理和分析，通過圖標和模型的形式直觀地展現(xiàn)出來，維護管理人員能以此為基礎有效調整后續(xù)的維護管理工作，使工作更加高效。

4 結束語

當前，隨著人們交通出行需求的不斷增長，我國交通運輸行業(yè)得到了快速發(fā)展，交通機電設備的應用也越來越多、復雜程度也越來越高，這無形中提高了交通機電設備的維護管理工作難度。隨著信息化技術的發(fā)展，BIM技術作為新興的技術在交通機電設備維護管理方面具有很多優(yōu)勢，能夠對設備進行有效管理、提升維護管理水平，使交通機電設備保持良好的運行狀態(tài)，確保交通工程正常功能的發(fā)揮。

參考文獻：

[1]段亞斌.基于信息化的高速公路機電設備維護管理系統(tǒng)建設[J].數(shù)字化用戶，2017（23）：137-138.

[2]邊金龍，周偉健，曹曉強.交通監(jiān)控管理系統(tǒng)中互聯(lián)網WebGL三維可視化技術的應用[J].中國交通信息化，2020（3）：130-133.

[3]劉小華.基于互聯(lián)網+的高速公路機電設備運維管理系統(tǒng)[J].建筑·建材·裝飾，2019（3）：67.

[4]趙健.城市軌道交通車站機電設備委外維護信息化管理系統(tǒng)的組成與實施效果評價[J].城市軌道交通研究，2017，20（6）：152-156.