對高速公路機電工程管理問題的探討核心思路分析

雷惠明

(山東高速信息集團有限公司, 山東 濟南 250101)

0 引言

高速公路是交通運輸網絡的重要組成部分，要推進我國經濟社會的持續發展，就需要不斷擴大高速公路建設的規模和數量，并有效提高高速公路建設的質量。機電工程是高速公路項目施工的重要組成部分之一，主要用于維護和保障高速公路車輛安全穩定運行，包括通信、監控、供電照明和收費4大子系統。為切實保障高速公路機電運行的安全可靠性及功能作用的有效發揮，在整個項目施工的時候，需要明確高速公路機電工程管理常見的一些問題及誘因，實施更加嚴格細致的監督管控，并持續推進工藝和技術的創新，促進智能化技術的科學應用。

1 高速公路機電設備的構成及主要功能

高速公路機電工程是工程項目的重要組成部分，包括通信、監控、供電照明和收費四大子系統，以及隧道內消防系統、通風系統等。其中，一是高速公路機電工程的監控系統。主要由監控中心、外場設備兩個部分組成，通過在高速公路沿線規范的設置各種外場設備(包括監測設備、信息設備等)，實現對高速公路道路運行狀況和行車狀況及相關信息數據的規范采集，并將獲得的相關數據信息及時上傳到監控中心，以便實時掌握高速公路車輛運行狀況和道路狀況，在出現異常情況和故障問題的時候，也能夠協助車輛調度指揮和道路安全管理等工作的開展[2]。二是收費系統。實現對收費車道各種原始收費數據的實時記錄和采集，然后借助計算機網絡和無線通訊網絡等技術傳輸給管理中心和收費站，收費站在獲取有關數據之后，將其及時發送到費用結算中心和相應的運營公司負責中心[3]。三是通信系統。通過促進現代通信技術的科學應用，以及高速公路物聯網系統的構建，為高速公路運營管理、車輛監控和安全管理、收費管理等工作的開展和實施，提供相應的數據、圖像信息和語音服務，協助有關工作更高效的開展和實施[4]。四是供電照明系統。高速公路還有很多隧道，為確保在道行車的安全性，則需要進一步健全和完善隧道機電系統，主要是隧道內的供電照明系統，以及通風、監控和消防系統等相關系統，確保在這些系統的有效支撐下，實現對隧道內交通狀況和車輛運行情況的實時監測，一定程度上改善隧道內的交通環境，使隧道行車更安全[5]。

2 高速公路機電工程管理的作用和意義

現代高速公路施工對于各種工藝技術和工程項目施工提出了更高要求，在整個項目施工過程中加強對高速公路機電工程的管理有著重要作用，要求通過技術和工藝的創新、管理手段的創新等，切實維護和保障高速公路機電工程的安全可靠性，維護高速公路安全穩定運行，滿足出行和管理工作的各項所需。

第一，提高高速公路的安全性。通過通信系統的規范安裝，輔助高速公路監控系統和收費系統功能作用有效發揮，并實現對相關數據信息的有效傳送，各方在獲取全面準確數據信息的基礎上，提供更優質的交通服務，并對高速公路車輛運行和調度等進行科學合理安排，而保證高速公路交通順暢和安全。各種自動檢測系統的設置和關卡的設置，能實現對通行車輛和人員的全面檢測，實現對風險問題的基礎識別，從而保證高速公路運輸安全。

第二，提高高速公路管理和服務質量。結合高速公路運行和管理工作的實際需要，對高速公路機電工程的監控系統進行不斷的改進和完善，通過視頻監控設備、傳感器設備等不同設備的規范安裝，實現對路況信息和車輛運行信息的實時采集、科學處理和有效存儲，并將這些數據信息上傳到系統平臺內部，從而為交通管理提供必要的信息資源，對交通運行和車輛調度等進行引導。收費系統可以實現車輛通行收費情況和交易數據的實時采集，并確保這些信息及時上傳到指揮控制中心，以免出現數據信息丟失和財務漏洞等方面的問題。在智能化技術和物聯網技術的支撐下，有效提高高速公路機電工程運維管理的水平，協助故障診斷和異常問題解決處理工作的實施，使高速公路機電系統時刻處于正常運行狀態[6]。

3 高速公路機電工程管理的對策和建議

3.1 構建完善的管理和控制體系

在高速公路工程項目施工建設過程中需要充分認識到機電工程施工與管理的重要性，結合機電工程安全運行和功能作用發揮的實際需要，構建一個完善的管理與控制體系，保證高速公路機電工程規劃設計和安裝施工的規范性、運行管理的有效性、維護維修的高效性。首先，進一步健全和完善管理制度機制，并實施統一的管理標準，在機電設備安裝和選型上，要綜合考慮高速公路的等級、安全運行需求、設備功能需求和使用年限需求等，選擇適合的系統設備，不盲目追求新技術和新設備。其次，持續推進管理模式的創新，對高速公路機電工程的組成和各個設備的特征、種類和型號等有所了解，并針對設備運行實時動態化監測，建立機電設備維修和保養的臺賬，針對每一次設備故障問題、故障部位及解決處理措施等登記在冊。最后，重點加強高速公路機電工程施工安裝的管控，從根本上防范和降低一些隱患問題和偏差問題。在正式施工之前，需要做好前期準備工作、技術交底工作和質量交底工作，結合施工現場的實際情況和施工需要，組織施工人員、施工材料、構件設備等進場；在施工過程中需要協調好機電工程施工與其他工序和環節施工，保證施工的有序銜接和規范性；在施工完成之后，需要做好基本性能檢查和驗收工作，設備的調試和驗收工作，對通信路由和傳輸設備、監測設備等的工作情況進行檢測，對線路敷設、電纜及布線安裝進行檢測，對基礎配套設備安裝進行檢測，及時發現和處理各種隱患風險[7]。

3.2 保證重要系統和設備安裝合理

高速公路機電工程施工與管理尤其需要加強通信、監控、收費、低壓配電、消防、照明等子系統的規劃設計和相關設備的規范安裝，確保能夠滿足機電工程安全運行所需，支撐高速公路的安全穩定運行。第一，輸入設備安裝。在機電工程施工過程中需要保證輸入設備安裝的規范合理性，尤其是各種傳感器、智能調節閥和視頻監控設備等的安裝，以切實滿足機電運行的需要和高速公路運維管理的需要。在安裝施工前，對整個高速公路工程項目及實際情況有所了解，結合實際情況科學規劃和設計，預留出足夠的位置，確保后期在設備出現異常和故障的時候有一定的解決空間?？梢越柚鶥IM技術提前進行模擬和碰撞檢查，檢測和分析方案的經濟可能性和安全可靠性，持續優化和改進方案。在綜合分析高速公路智能化機電設備的功能和實際運行需要、各種傳感器的類型等的基礎上，使各種機電設備和傳感器安裝在適合的位置，并做好接地、防雷、防靜電、防潮等工作。第二，配電裝置安裝。配電裝置的安裝需要對高速公路機電配電系統和供電系統的具體情況和運行要求有全面的了解和認知，結合實際情況，對供配電系統進行優化設計，選擇適合類型和參數的配電裝置，保證設備的性能、使用年限等符合設計的要求和標準，能滿足所需；在高速公路的隧道，還需要科學的設置和安裝一些應急電源供應系統，并通過智能化技術和各類傳感器的應用，實現對配電裝置的實時監測和管理，確保滿足應急所需。第三，收費系統設計。在施工中需要促進智能化技術和數字化技術的應用，保證高速公路收費系統的敏感性和便捷性，保證能夠實現對過往車輛收費情況及相關信息的實時收集和及時上傳。此外，還需要結合高速公路安全運輸和運維管理的實際需要，持續對機電工程的通信、消防和監控等子系統進行完善和規范安裝，并積極打造智能供電、遠程控制等系統。在所有子系統安裝完成之后，都需要進行檢測和試驗，保證終端線路和內部數據等的安全可靠性。

3.3 持續加強智能化建設

高速公路機電工程施工與管理還需要持續加強智能化建設和智慧化建設，通過遠程終端處理系統的安裝，實現對高速公路智能化機電設備的實時化監測和分析、管理控制，準確把握高速公路機電設備的運行狀態和運行情況，確保在出現異常和故障的時候能夠及時做出反應和處理。在智能化技術、物聯網技術和現代通信技術的科學支撐下，實現對高速公路機電工程的有效管理，為高速公路機電工程的安全運行及故障診斷處理等提供技術支撐，以便當高速公路機電設備出現異常和故障的時候，能夠及時發現和處理，并實現對這些機電設備的遠程控制和操作，實現各項數據信息的有效整合和綜合管理，進而維護高速公路的安全穩定運行。通過打造物聯網智慧融合系統，推進高速公路交通系統向高速化、網絡化、智能化、密集化方向發展，借助機電自動化控制技術、遠程控制技術和智能化技術，實現整個運行過程、各個子系統運行的實時化監測和監控，對有關數據自動化檢測和分析，為風險預警和防范提供支撐，借助傳感器及相關設備，實現高速公路運行環境和機電工程運行情況的直接感知和實時化監測，用以維護運行的安全性。例如，在高速公路施工建設的時候，引進和使用智能安全和不停車收費系統，對過往車輛進行主動的識別和分析，并完成收費管理工作；通過構建全息感知、自動運行、自主服務、智能診斷、主動進化5大功能于一身的機電設備系統，以支撐高速公路的智慧化管理和運營，并在物聯網技術和云計算技術等先進技術的支撐下，從高速公路所有的機電設備集成到一個平臺上，以實現對高速公路運行狀況和機電設備運行狀態的全方位精準感知，對運行趨勢進行智能化分析，也能實現數據信息的綜合管理和信息指令的一體化推送，并保證各子系統之間信息的有效傳遞和共享利用，從而協助高速公路資源管理、收費管理、信息管理、任務調度、管理和安全管理等工作的開展和實施。以安全生產網、內部管理網、外部服務網等為基礎，構建集運營管理和高速公路服務中心為一體的管理云平臺，從而更好滿足高速公路運維管理和人們交通出行的實際需要。此外，通過智慧平臺系統的構建，實現高速公路機電工程供電、通信、收費、信號和環控等各個系統的集中化管理，從而構建一個綜合、綠色、安全、智能化的高速公路交通網絡體系。在該系統中，借助視頻分析和客流監控技術應用，能實現對自動收費系統的全過程監測；借助溫度和濕度傳感器、噪音傳感器等，能實現對高速公路車輛運行環境的全過程監測。

4 結 語

在推進我國經濟社會持續發展的同時，也需要逐步健全和完善一通運輸網絡體系，高速公路作為其中的重要一環，要持續推進高速公路建設技術的創新和運維管理水平的提高。高速公路機電工程是高速公路的重要組成部分，包含通信、監控、收費、低壓配電、消防、照明等多個子系統，高速公路機電工程的質量性能和運維管理將直接影響高速公路行車的安全可靠性，要求結合高速公路的實際情況和運維需要，持續對高速公路機電系統進行科學優化和改進，保證各主要系統和設備安裝和施工的規范有效性，及高速公路機電工程后期運行的安全可靠性。在高速公路機電工程施工和運維管理過程中也需要促進各種智能化技術、物聯網技術和現代通信技術等先進技術的科學應用，努力構建一個綜合、綠色、安全、智能化的現代高速公路交通網絡體系，在這些技術的支撐下，實現對高速公路各機電系統和機電設備運行的有效監測和管控，及時發現和處理各種異常問題和隱患風險問題。推進高速公路交通網絡系統向高速化、網絡化、智能化、密集化方向發展，以更好地滿足安全運行、收費管理、車輛調度管理和安全管理等要求。