物聯(lián)感知技術(shù)在高速公路機(jī)電設(shè)施設(shè)備精細(xì)化管理中的應(yīng)用

李海林

（廣西交通投資集團(tuán)崇左高速公路運(yùn)營有限公司，廣西 崇左 532200）

伴隨高速公路建設(shè)發(fā)展水平的逐步完善，高速公路項(xiàng)目服務(wù)水平的提升，機(jī)電設(shè)備的價(jià)值作用也在逐步凸顯，機(jī)電設(shè)施設(shè)備運(yùn)行、管理作為高速公路機(jī)電設(shè)施的重要組成部門，伴隨高速公路通車?yán)锍痰某掷m(xù)性提升，高速公路機(jī)電設(shè)備運(yùn)行管理作用愈發(fā)凸顯。[1]在云計(jì)算技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等技術(shù)的支持下，搭建高速公路機(jī)電設(shè)備精細(xì)化管理系統(tǒng)，可強(qiáng)化機(jī)電設(shè)備平臺管理水平，全面提升高速公路的社會服務(wù)水平，進(jìn)一步提升高速公路的運(yùn)行質(zhì)量與速度。將物聯(lián)感知技術(shù)應(yīng)用至高速公路機(jī)電設(shè)備精細(xì)化管理工作，可搭建一套完善的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，將全部的機(jī)電設(shè)備編號、類型錄入系統(tǒng)之中，按照高速公路機(jī)電設(shè)備功能進(jìn)行分類處理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫內(nèi)容的內(nèi)部共享，實(shí)現(xiàn)管理過程統(tǒng)一化、統(tǒng)一化以及高效性，大大降低高速公路機(jī)電設(shè)備的故障發(fā)生概率，減少機(jī)電設(shè)備的維修保養(yǎng)次數(shù)。[2]

1 高速公路機(jī)電設(shè)施設(shè)備特征

現(xiàn)階段高速公路機(jī)電設(shè)施的更新?lián)Q代速度無法滿足高速公路項(xiàng)目的建設(shè)發(fā)展需求，加之高速公路機(jī)電設(shè)備運(yùn)行速度并不穩(wěn)定，對于高速公路營運(yùn)安全性帶來極大的威脅。高速公路機(jī)電設(shè)施設(shè)備所牽涉的范圍極為廣泛，高速公路本身擁有更為復(fù)雜的內(nèi)部環(huán)境，為此需要利用不同類型的機(jī)電設(shè)施確保高速公路行車的安全性。[3]現(xiàn)如今高速公路機(jī)電設(shè)施系統(tǒng)仍有多種設(shè)施構(gòu)成，機(jī)電設(shè)備的長期運(yùn)轉(zhuǎn)而不提升機(jī)電設(shè)備維護(hù)質(zhì)量，將會大大增加機(jī)電設(shè)施的磨損程度，大大加快高速公路機(jī)電設(shè)施的老化速度，大大降低機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性，對于公路的營運(yùn)安全帶來極大的威脅。此外，在高速公路機(jī)電設(shè)備布局、安裝、調(diào)試以及機(jī)電設(shè)施檢查期間，若未能合理應(yīng)用機(jī)電設(shè)施、未能按照規(guī)定化的操作設(shè)施，導(dǎo)致高速公路機(jī)電設(shè)施運(yùn)行期間出現(xiàn)故障，加之高速公路機(jī)電設(shè)施設(shè)計(jì)范圍廣泛種類數(shù)量多，因此高速公路機(jī)電設(shè)施維護(hù)難度相對較大。

2 物聯(lián)感知技術(shù)應(yīng)用于高速公路機(jī)電設(shè)備精細(xì)化管理的價(jià)值

機(jī)電系統(tǒng)作為高速公路管理系統(tǒng)的重要構(gòu)成，伴隨機(jī)電系統(tǒng)的逐步擴(kuò)大也要逐步提升高速公路系統(tǒng)的管理水平，為保障高速公路能夠順利運(yùn)行，建立聯(lián)網(wǎng)機(jī)電系統(tǒng)是當(dāng)前機(jī)電設(shè)備管理的重要發(fā)展方向。在高速公路建設(shè)規(guī)模逐步擴(kuò)大的前提下，機(jī)電系統(tǒng)在不同區(qū)域分布相對分散，因此在高速公路機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行、數(shù)量以及性能等管理活動上將會出現(xiàn)多種問題，而機(jī)電系統(tǒng)在高速公路管理期間所起到的價(jià)值作用極高，高速公路機(jī)電系統(tǒng)一旦發(fā)生事故，將會對于高速公路的安全運(yùn)行帶來巨大影響。[4]高速公路機(jī)電設(shè)備精細(xì)化管理系統(tǒng)中物聯(lián)感知技術(shù)的應(yīng)用，可確保高速公路機(jī)電系統(tǒng)能夠正常化運(yùn)行，構(gòu)建完善的機(jī)電管理機(jī)制，同時(shí)管理人員也可全面了解高速公路機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行情況，及時(shí)更換與維修高速公路機(jī)電設(shè)備，大大降低高速公路機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)行效率，為高速公路的機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3 高速公路機(jī)電設(shè)備精細(xì)化管理系統(tǒng)架構(gòu)技術(shù)分析

3.1 設(shè)備壽命預(yù)估技術(shù)

高速公路機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行過程中，為了確保機(jī)電設(shè)備能夠穩(wěn)定化運(yùn)行，需要定期維護(hù)機(jī)電設(shè)備，最大程度確保高速公路機(jī)電設(shè)備運(yùn)行壽命。在機(jī)電設(shè)備管理系統(tǒng)應(yīng)用期間，需要對設(shè)備壽命進(jìn)行估計(jì)，利用機(jī)電系統(tǒng)中關(guān)于設(shè)備使用信息記錄與分析是設(shè)備壽命預(yù)估的關(guān)鍵所在，借助精細(xì)化管理系統(tǒng)構(gòu)建統(tǒng)一化的信息數(shù)據(jù)庫，將設(shè)備基本信息、使用情況以及歷史狀況等納入信息數(shù)據(jù)庫內(nèi)，系統(tǒng)也可根據(jù)記錄的信息分析，預(yù)估整個設(shè)備以及零部件的使用壽命，提前做好相應(yīng)的設(shè)備維護(hù)工作，最大程度確保機(jī)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行水平，大大提升高速公路機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行效益。

3.2 數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)

高速公路機(jī)電設(shè)備精細(xì)化管理系統(tǒng)技術(shù)主要是在物聯(lián)感知技術(shù)基礎(chǔ)上實(shí)施，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的深度融合，通過對于網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)的深度挖掘、分析以及匯總，繼而實(shí)現(xiàn)對機(jī)電系統(tǒng)大量數(shù)據(jù)信息的深度分析，在信息處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上為高速公路機(jī)電設(shè)備奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外，需要將高速公路機(jī)電設(shè)備巡檢所獲得數(shù)據(jù)進(jìn)行上傳，借由物聯(lián)網(wǎng)傳感器將實(shí)時(shí)信息傳輸至機(jī)電系統(tǒng)平臺內(nèi)，充分利用云計(jì)算技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為高速公路機(jī)電設(shè)備管理提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析。[5]

3.3 設(shè)備身份辨別技術(shù)

高速公路機(jī)電設(shè)備管理工作相對復(fù)雜，高速公路的信息追蹤難度也在大大增加，精細(xì)化管理系統(tǒng)利用物聯(lián)感知技術(shù)對于機(jī)電系統(tǒng)實(shí)施統(tǒng)一化編碼，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對機(jī)電系統(tǒng)內(nèi)編碼進(jìn)行識別，全面提升高速公路機(jī)電設(shè)備精細(xì)化系統(tǒng)管理效率，將機(jī)電設(shè)備從應(yīng)用至維修記錄信息標(biāo)識的統(tǒng)一，為機(jī)電系統(tǒng)的維護(hù)、供應(yīng)等工作奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障，全面提升高速公路機(jī)電設(shè)備精細(xì)化管理的整體管理質(zhì)量。[6]

4 高速公路機(jī)電設(shè)備精細(xì)化管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)中物聯(lián)感知技術(shù)的應(yīng)用

4.1 系統(tǒng)的整體化設(shè)計(jì)

高速公路機(jī)電設(shè)備精細(xì)化管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)是基于信息安全以及機(jī)電設(shè)備維修養(yǎng)護(hù)作為基礎(chǔ)，充分利用網(wǎng)絡(luò)支持、數(shù)據(jù)采集以及數(shù)據(jù)管理等模業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)構(gòu)成系統(tǒng)。高速公路設(shè)備精細(xì)化管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要設(shè)計(jì)為6個模塊，具體內(nèi)容如下所示：

第一，用戶系統(tǒng)模塊。高速公路機(jī)電設(shè)備精細(xì)化管理結(jié)構(gòu)中，用戶系統(tǒng)模塊主要是由決策、應(yīng)急、信息管理、客服以及機(jī)電維修等部門構(gòu)成。

第二，系統(tǒng)功能支持模塊。高速公路機(jī)電設(shè)備精細(xì)化管理結(jié)構(gòu)中，系統(tǒng)功能支持模塊主要是對機(jī)電設(shè)備及狀態(tài)、維修、日常、庫存、預(yù)警等流程開展管理活動。

第三，系統(tǒng)軟件支持模塊。高速公路機(jī)電設(shè)備精細(xì)化管理結(jié)構(gòu)中，系統(tǒng)軟件支持模塊主要是開展數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)采集以及文檔處理等服務(wù)管理活動。

第四，數(shù)據(jù)模塊。高速公路機(jī)電設(shè)備精細(xì)化管理結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)模塊需要構(gòu)建關(guān)于機(jī)電設(shè)備維修信息、養(yǎng)護(hù)信息、庫存信息等信息數(shù)據(jù)庫。

第五，網(wǎng)絡(luò)支撐模塊。高速公路機(jī)電設(shè)備精細(xì)化管理結(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)支撐模塊主要更加偏向于通信技術(shù)，因此主要是由通信專網(wǎng)技術(shù)、內(nèi)外部網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等構(gòu)成。

第六，數(shù)據(jù)采集模塊。高速公路機(jī)電設(shè)備精細(xì)化管理結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)采集模塊更加偏向于設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控、維修記錄以及機(jī)電設(shè)備巡查養(yǎng)護(hù)等信息的記錄工作。

4.2 機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

高速公路機(jī)電設(shè)備養(yǎng)護(hù)維護(hù)管理活動主要涵蓋機(jī)電設(shè)備的日常養(yǎng)護(hù)以及專項(xiàng)維護(hù)兩方面構(gòu)成。

高速公路機(jī)電設(shè)備的日常維護(hù)工作主要是將移動巡檢所獲得信息傳輸至平臺上，管理系統(tǒng)可根據(jù)所傳輸?shù)男畔矸治鰴C(jī)電設(shè)備狀態(tài)，通過制定相應(yīng)的巡檢計(jì)劃，一旦發(fā)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障時(shí)需及時(shí)開展相應(yīng)的處理工作，并對制定巡檢計(jì)劃完成情況進(jìn)行跟蹤管理。

高速公路機(jī)電設(shè)備故障維修管理工作，是在日常巡檢活動開展基礎(chǔ)上對重大設(shè)備故障維修活動開展相應(yīng)的管理工作。維護(hù)人員需要將設(shè)備故障直接上報(bào)給管理層，而機(jī)電設(shè)備管理人員需要根據(jù)設(shè)備故障情況制定相應(yīng)的維修計(jì)劃，將機(jī)電設(shè)備維修工作分派至各個維修人員之中，由機(jī)電設(shè)備維修人員制定相應(yīng)的設(shè)備維修計(jì)劃，由機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)對于機(jī)電設(shè)備維修計(jì)劃執(zhí)行情況進(jìn)行跟蹤與調(diào)查，派遣專門的管理人員對設(shè)備情況進(jìn)行驗(yàn)收，確保機(jī)電設(shè)備維修養(yǎng)護(hù)工作高效率開展，為高速公路機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)行提供保障。

4.3 機(jī)電設(shè)備管理

4.3.1 設(shè)備庫存管理

設(shè)備庫存管理活動主要是由出入庫管理、庫存臺賬、盤存管理以及報(bào)廢管理構(gòu)成。

第一，出入庫管理。對于高速公路項(xiàng)目中機(jī)電設(shè)備出入庫記錄開展相應(yīng)的管理工作，在機(jī)電設(shè)備出入庫管理期間也可自動化維護(hù)機(jī)電設(shè)備的備品、備件庫的庫存信息。

第二，庫存臺賬。充分顯示高速公路機(jī)電設(shè)備所有在庫設(shè)備的名稱、設(shè)備所在庫房、數(shù)量以及時(shí)間等相關(guān)信息。

第三，盤存管理。對于高速公路項(xiàng)目當(dāng)前機(jī)電設(shè)備庫存數(shù)量進(jìn)行盤點(diǎn)，同時(shí)核對機(jī)電設(shè)備庫存以及出入庫情況后進(jìn)行封存，以盤點(diǎn)機(jī)電設(shè)備出入庫信息以及機(jī)電設(shè)備庫存信息為基準(zhǔn)開展相應(yīng)的管理活動。

第四，報(bào)廢管理。機(jī)電設(shè)備管理人員可填寫設(shè)備報(bào)廢單，在經(jīng)由管理人員審批確認(rèn)后，將所報(bào)廢的機(jī)電設(shè)備納入報(bào)廢設(shè)備庫內(nèi)開展相應(yīng)的管理活動。

4.3.2 設(shè)備采購管理

設(shè)備采購管理活動主要是由采購流程管理以及采購合同管理為主進(jìn)行。

第一，采購流程管理。對于機(jī)電設(shè)備采購的申請人、申請日期、采購方法、委托單位信息、采購信息明細(xì)等內(nèi)容構(gòu)成。

第二，采購合同管理。對于機(jī)電設(shè)備采購合同管理主要是由合同登記以及合同信息構(gòu)成，對于采購合同中的供應(yīng)商名稱、聯(lián)系人、合同總金額、到貨日期以及合同掃描件等進(jìn)行管理。

4.4 預(yù)警管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

預(yù)警規(guī)則制定主要是由預(yù)警管理作為首要前提，預(yù)警規(guī)則主要是由質(zhì)保到期預(yù)警、故障預(yù)警以及維護(hù)超時(shí)預(yù)警等內(nèi)容構(gòu)成，支持短信平臺以及站內(nèi)消息兩個渠道將預(yù)警信息自動發(fā)送給指定的管理人員，并由預(yù)警管理系統(tǒng)自動化保存與維護(hù)相關(guān)的預(yù)警信息。

4.5 計(jì)劃進(jìn)度管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

充分結(jié)合機(jī)電設(shè)備信息以及機(jī)電設(shè)備養(yǎng)護(hù)期間的歷史數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合化的提煉統(tǒng)計(jì)分析，系統(tǒng)化重點(diǎn)分析機(jī)電設(shè)備健康狀況以及機(jī)電設(shè)備的維護(hù)效率，基于機(jī)電設(shè)備完好率、維修及時(shí)率、機(jī)電設(shè)備故障維修率以及機(jī)電設(shè)備巡檢完成率繼而開展相應(yīng)的計(jì)劃進(jìn)度管理工作。

4.6 問題庫管理系統(tǒng)

借助問題庫管理系統(tǒng)對于機(jī)電設(shè)備故障維修全過程所形成的經(jīng)驗(yàn)與知識開展相應(yīng)的維護(hù)管理工作，由機(jī)電維修人員對于成功修復(fù)的設(shè)備故障發(fā)生原因以及問題解決方案進(jìn)行總結(jié)與分析，并將設(shè)備故障解決經(jīng)驗(yàn)以標(biāo)準(zhǔn)化格式來更新故障維修知識庫，為后期機(jī)電設(shè)備運(yùn)維管理工作開展提供相應(yīng)的借鑒與參考。

4.7 移動終端App 設(shè)計(jì)應(yīng)用

借用移動重點(diǎn)管理設(shè)備完成機(jī)電設(shè)備運(yùn)維數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)上傳、下載以及查詢等職能，同時(shí)需要實(shí)現(xiàn)拍攝圖片以及機(jī)電設(shè)備故障信息的同步上傳。此外，需要根據(jù)名稱信息來實(shí)施查詢機(jī)電設(shè)備的相關(guān)信息以及故障信息，對于機(jī)電設(shè)備管理系統(tǒng)中的問題庫信息進(jìn)行實(shí)時(shí)查詢以及問題推送活動。

4.8 數(shù)據(jù)分析為決策提供支持

機(jī)電設(shè)備信息與養(yǎng)護(hù)活動開展期間，需要對機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理產(chǎn)生的歷史數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合化提煉統(tǒng)計(jì)分析工作。同時(shí)需要系統(tǒng)化重點(diǎn)分析機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的健康狀況以及設(shè)備維護(hù)維修效率。

4.9 物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)應(yīng)用保障措施

信息技術(shù)更新速度極快，數(shù)據(jù)系統(tǒng)的維護(hù)更新活動需要一定的資金成本，為此需要大大增加信息化資金投入水平，大大增加新技術(shù)、新方法以及新理念的應(yīng)用水平，鼓勵高速公路內(nèi)部人員摒棄傳統(tǒng)管理理念。[7]此外物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)的應(yīng)用雖能夠提升高速公路機(jī)電設(shè)備精細(xì)化管理效率，需要充分調(diào)動管理人員的個人能動性，定期開展管理人員的技術(shù)培訓(xùn)工作，全面提升信息化技術(shù)管理人員個人能力水平。

5 總結(jié)

總而言之，將物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)納入高速公路機(jī)電設(shè)備精細(xì)化管理環(huán)節(jié)中，可全面提升機(jī)電設(shè)備管理工作開展效率，降低機(jī)電設(shè)備管理數(shù)據(jù)信息交互共享水平。為此需要基于物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)設(shè)計(jì)機(jī)電設(shè)備精細(xì)化管理系統(tǒng)，全面提升高速公路機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量，為高速公路安全運(yùn)營提供技術(shù)支撐。