物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高速公路機電系統(tǒng)維護管理中的應(yīng)用

摘? 要：機電系統(tǒng)是高速公路建設(shè)的重點工程，在信息時代發(fā)展背景下，高速公路機電系統(tǒng)維護管理需要緊跟時代步伐，積極引進物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，為機電設(shè)備智能化管理提供堅實的數(shù)據(jù)支撐?；诖耍疚脑谌媪私飧咚俟窓C電系統(tǒng)維護管理現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，闡述了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高速公路機電系統(tǒng)維護管理中的應(yīng)用優(yōu)勢，提出了應(yīng)用對策，以期實現(xiàn)高速公路機電系統(tǒng)維護管理的智能化發(fā)展。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);高速公路;機電系統(tǒng);維護管理

中圖分類號：U418.7? ?文獻標(biāo)識碼：A? ?文章編號：2096-6903（2020）02-0000-00

0引言

在高速公路事業(yè)快速發(fā)展背景下，機電系統(tǒng)獲得了全面發(fā)展，其從早期單一的進口設(shè)備到當(dāng)前基本實現(xiàn)設(shè)備國產(chǎn)化，機電設(shè)備的種類越來越全，規(guī)格越來越多，并逐步向高科技領(lǐng)域發(fā)展，因此大幅提升了產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。機電系統(tǒng)的不斷完善，加速了高速公路事業(yè)發(fā)展，但與此同時，如何管理好設(shè)備，如何做好設(shè)備質(zhì)量維護等工作成為亟待解決的重要問題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一次信息產(chǎn)業(yè)的技術(shù)革命，將物聯(lián)網(wǎng)融入到高速公路機電系統(tǒng)維護管理中，可提升設(shè)備維護管理的準(zhǔn)確性、有效性，改善作業(yè)質(zhì)量[1]。

1高速公路機電系統(tǒng)維護管理現(xiàn)狀

高速公路是交通事業(yè)的重點工程，是衡量一個國家、一個地區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)水平的關(guān)鍵性指標(biāo)。隨著科技的發(fā)展，越來越多的先進技術(shù)、設(shè)備廣泛用于高速公路建設(shè)當(dāng)中，進一步完善高速公路機電系統(tǒng)。相比其他系統(tǒng)，機電系統(tǒng)較為復(fù)雜，主要涉及七個系統(tǒng)，通信系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、供電和配電系統(tǒng)、水電系統(tǒng)、隧道系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)。每一個系統(tǒng)又囊括幾十種、甚至上百種不同類型的設(shè)備，且每一個設(shè)備的功能、作用、結(jié)構(gòu)等都存在極大差異。因此，如何做好機電系統(tǒng)維護管理工作至關(guān)重要。在大力推進高速公路建設(shè)的同時，機電系統(tǒng)維修水平需求和現(xiàn)行維修管理系統(tǒng)之間仍存在嚴(yán)重的滯后性，因此矛盾與問題日益突顯。為此，必須保證在滿足公路建設(shè)現(xiàn)代化需求的基礎(chǔ)上，緊跟時代發(fā)展腳步，適應(yīng)新時代的發(fā)展要求，將大量先進的信息化技術(shù)引進機電系統(tǒng)維護管理工作，建立智能化管理體系，因此這是當(dāng)前高速公路機電設(shè)備管理發(fā)展的重中之重[2]。

2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高速公路機電系統(tǒng)維護管理中的應(yīng)用優(yōu)勢

作為一個新經(jīng)濟增長點的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)市場效益良好。物聯(lián)網(wǎng)是基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體，讓全部具有獨立功能的普通物體達到互通互聯(lián)的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。目前，在智能環(huán)境、運輸?shù)刃袠I(yè)得到了大量應(yīng)用與推廣。將物聯(lián)網(wǎng)和高速公路機電系統(tǒng)結(jié)合，可以提高設(shè)備資產(chǎn)的數(shù)據(jù)分析能力，可以優(yōu)化機電設(shè)備使用和維護管理方式，能夠有效節(jié)約設(shè)備管理成本。相比其他技術(shù)，在高速公路機電系統(tǒng)維護管理中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢包括以下幾點：

2.1設(shè)備管理定位準(zhǔn)確

RFID標(biāo)簽的應(yīng)用，具有讀取速度快、距離遠、體積小等優(yōu)勢。能夠精準(zhǔn)地將單一物品標(biāo)示出來，通過RFID手持機便可隨時隨地讀取標(biāo)簽上的數(shù)據(jù)。此外，利用無線WIFI、4G、5G網(wǎng)絡(luò)，還能瞬間將信息向管理中心傳遞。管理單位可及時了解機電設(shè)備的運行狀態(tài)，同時便于后期查詢[3]。

2.2節(jié)約設(shè)備管理成本

將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融入到高速公路機電系統(tǒng)維護管理中，可實現(xiàn)智能化管理，能夠大面積提升設(shè)備的使用率，減短維護周期等，從成本方面來講，可達到節(jié)約設(shè)備管理成本的目的。

2.3設(shè)備資產(chǎn)全壽命周期管理

物聯(lián)網(wǎng)覆蓋于機電設(shè)備管理的整個過程，可實現(xiàn)設(shè)備資產(chǎn)的全壽命周期管理（圖1）。如設(shè)備調(diào)撥、維護保養(yǎng)、事故處理、報廢等等。同時，可以科學(xué)地對機電設(shè)備分門別類，方便及時、快速、準(zhǔn)確地查詢和統(tǒng)計設(shè)備狀態(tài)信息、維修信息。還能提高設(shè)備的利用效率，減少損耗。

2.4提升設(shè)備維護管理信息化水平

機電設(shè)備是高速公路管理體系的重點，設(shè)備是保證交通安全的主體，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，機電設(shè)備逐步向高端化、復(fù)雜化、自動化方向發(fā)展，若仍采用傳統(tǒng)的維護管理方法，不僅會增加維護的安全風(fēng)險，還會嚴(yán)重影響維護效率。為此，將物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)引入，通過計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等，便可完成信息的收集、傳輸、加工、存儲和更新與維護，通過現(xiàn)代化信息管理體系的建立，才能提高維護管理效率，確保維護施工安全[4]。

3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高速公路機電系統(tǒng)維護管理中的應(yīng)用對策

機電系統(tǒng)是高速公路建設(shè)的核心內(nèi)容，其質(zhì)量的優(yōu)劣將直接關(guān)系到高速公路工程運行狀態(tài)。高速公路不同于其他公路，多具有線路長、環(huán)境復(fù)雜、地勢開闊等特點，機電系統(tǒng)是高速公路的附件設(shè)備，常年暴露室外，因此時間、環(huán)境、地域等均會對設(shè)備的使用壽命造成嚴(yán)重影響，大大增加了機電系統(tǒng)設(shè)備管理的難度?；诖耍仨氈匾暀C電系統(tǒng)信息化管理水平，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，可大幅提升維護管理效率，減輕管理壓力，保證高速公路機電系統(tǒng)運行安全、穩(wěn)定[5]。

3.1建立統(tǒng)一的設(shè)備編碼標(biāo)準(zhǔn)

作為高速公路的核心系統(tǒng)，機電系統(tǒng)涉及眾多設(shè)備，種類多、數(shù)量多，且設(shè)備分布跨度大，這些都會大大增加維護管理的難度。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，可以建立設(shè)備統(tǒng)一的編碼標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)設(shè)備儀器統(tǒng)一管理。在高速公路各類機電設(shè)備管理信息系統(tǒng)應(yīng)用中，設(shè)備編碼是基礎(chǔ)，機電設(shè)備編碼是計算機和設(shè)備管理的一種新型的融合方式，在系統(tǒng)應(yīng)用中，通過統(tǒng)一編碼可以將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為代碼、編碼字符等，通過電子表格的形式輸出。同時，可以按照規(guī)定要求，形成統(tǒng)一的報表格式，于高速公路這種設(shè)備種類繁多、數(shù)量大的工程來講，通過規(guī)范化的編碼，可以提高管理效率，便于后期維護養(yǎng)護。

3.2健全機電系統(tǒng)維護管理制度

近年來，我國高速公路建設(shè)事業(yè)迅速發(fā)展，在高速公路運營管理中配套的機電設(shè)備發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，從維護及管理角度來講，建立及健全機電系統(tǒng)維護管理制度是十分重要的。高速公路線路長、車流量大，若機電系統(tǒng)維護管理效率不足，很難在車輛較多的情況下提供良好的道路服務(wù)，甚至?xí)霈F(xiàn)大擁堵現(xiàn)象。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用可以進一步完善機電系統(tǒng)管理模式，實現(xiàn)智能化管理，如GPS定位技術(shù)的應(yīng)用，巡檢人員可攜帶設(shè)備終端，及時向監(jiān)控中心傳輸機電設(shè)備的各類信息，如檢查情況、故障部位、損壞程度等等，達到信息傳輸及時性，維修及時性，從而提高機電系統(tǒng)維護管理的效率[6]。

3.3完善設(shè)備監(jiān)控體系

信息化管理模式的應(yīng)用，可以高效利用機電設(shè)備，減少機電設(shè)備日常維護工作量。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，可以對設(shè)備進行實時監(jiān)測，便于第一時間找到設(shè)備故障，及時處理。一方面，通過設(shè)備編碼能夠?qū)崟r監(jiān)控設(shè)備運行的各個環(huán)節(jié)，從而提高機電系統(tǒng)運行的安全性。另一方面，還可以針對路況做到實時監(jiān)控，及時預(yù)警，保證設(shè)備維修及時、到位，做好日常檢修、巡檢工作，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時上報，及時處理，不留安全隱患。同時，通過實時追蹤，動態(tài)監(jiān)控，可以實時定位維護人員的位置，記錄維護人員的行走數(shù)據(jù)，便于高效管理工作人員。此外，還要在高速機電設(shè)備維護管理中，維修人員要認(rèn)真負(fù)責(zé)，了解各項檢修標(biāo)準(zhǔn)，掌握所有機電設(shè)備運行特性，在保證高速機電設(shè)備安全運行的基礎(chǔ)上，最大限度減小設(shè)備發(fā)生大規(guī)模運行故障的概率。

3.4提高機電系統(tǒng)巡檢管理水平

通過物聯(lián)網(wǎng)射頻芯片和設(shè)備編碼的結(jié)合，可以共享、傳輸和實時分析監(jiān)測報告數(shù)據(jù)。在維護管理中，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)將會顯示空白檢測報告，且每篇報告均有對應(yīng)的設(shè)備編碼。在整個巡檢過程中，可根據(jù)每臺設(shè)備的檢查情況真實、客觀地填寫檢查報告，待檢測完之后，可及時向監(jiān)控中心傳遞檢修結(jié)果。同時，結(jié)合檢修數(shù)據(jù)庫內(nèi)的故障檢修信息和維護歷史記錄，可以更好地指導(dǎo)工作人員進行設(shè)備維修和保養(yǎng)。例如，通過RFID手持終端，在機電設(shè)備損壞的情況下，可依靠設(shè)備所具備的功能，第一時間獲取該機電設(shè)備的全部維修歷史及廠家、型號等信息，很大程度上將幫助維修人員及時發(fā)現(xiàn)問題，增強巡檢信息的時效性。

4結(jié)語

綜上所述，21世紀(jì)是信息化時代，物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上發(fā)展而來，是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一種延伸。計算機是互聯(lián)網(wǎng)的終端，而物聯(lián)網(wǎng)的終端則是嵌入式計算機系統(tǒng)及其配套的傳感器設(shè)備。物聯(lián)網(wǎng)是新時代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的成果，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以提供更多、更好的服務(wù)。在高速公路機電系統(tǒng)維護管理中充分應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可進一步推進機電系統(tǒng)管理信息化、智能化發(fā)展。

參考文獻

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收稿日期：2020-01-08

作者簡介：賈辰生（1983—），男，河南舞鋼人，本科，工程師，研究方向：交通信息工程。