高速公路機(jī)電設(shè)備故障的預(yù)防及控制探析

劉超眾

（廣東華路交通科技有限公司 廣東廣州 510000）

1 引言

高速公路機(jī)電系統(tǒng)作為高速公路建設(shè)中不可或缺的部分，其發(fā)展直接影響到了高速公路建設(shè)和運(yùn)營。以一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)行的高速公路而言，其必須擁有著性能穩(wěn)定的高速公路機(jī)電系統(tǒng)，才能促使服務(wù)水平顯著提升、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益最大化。但就高速公路機(jī)電系統(tǒng)本身性質(zhì)而言，設(shè)備類型繁雜、數(shù)量龐多、技術(shù)程度深入，完善其維護(hù)需要極其完備的、系統(tǒng)的技術(shù)支撐；除此之外，高速公路機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)特有的全天候工作狀態(tài)也對(duì)維護(hù)提出了更高的要求。因此，對(duì)高速公路機(jī)電設(shè)備開展預(yù)防性維護(hù)措施，對(duì)于現(xiàn)代化公路建設(shè)具有重要的意義。在其預(yù)防性維護(hù)中，既要完善基礎(chǔ)日常檢查、故障排除；又需要擁有先進(jìn)的技術(shù)支持、合理的管理模式，以及收費(fèi)、通信、監(jiān)控以及供配電方面的充分調(diào)度。只有做到了以上的預(yù)防措施，實(shí)現(xiàn)防微杜漸，高速公路機(jī)電系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)（包括機(jī)電系統(tǒng)使用壽命的延長、系統(tǒng)使用效率的提高）才能得到更好的保障，高速公路機(jī)電經(jīng)濟(jì)才能實(shí)現(xiàn)騰飛。

2 機(jī)電設(shè)備故障的分類、規(guī)律以及原因

2.1 機(jī)電故障分類

高速公路機(jī)電設(shè)備故障的分類繁雜、各有異彩，但從最基礎(chǔ)的性質(zhì)劃分僅有自然故障、人為故障兩類。其主要區(qū)別在于受眾主體和規(guī)律差異，以自然故障為例，自然障礙具有顯著的規(guī)律，比如機(jī)械的自然磨損；而人為障礙顧名思義是個(gè)體主觀性行為，更多的是由人為的非法違規(guī)操作引起的，規(guī)范操作細(xì)則、增強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)等措施便能使人為故障發(fā)生的可能性大幅降低。

2.2 高速公路機(jī)電設(shè)備故障的規(guī)律

高速公路機(jī)電設(shè)備的規(guī)律是指發(fā)生在同種故障中的普遍性因素，其普遍性可被歸納總結(jié)最后應(yīng)用到實(shí)際操作中。舉例說明，這樣的規(guī)律普遍存在在由設(shè)計(jì)工藝、操作步驟、選址布置、維修保養(yǎng)等因素導(dǎo)致的故障，它們都是在機(jī)電故障中頻發(fā)且擁有明確指向性原因的問題，都能被歸納出普遍性的規(guī)律來減少發(fā)生同類型的故障的可能性。

2.3 設(shè)備故障原因

2.3.1 選用設(shè)備不當(dāng)

在機(jī)電設(shè)備行業(yè)中，相關(guān)設(shè)備的選擇至關(guān)重要。一旦選擇不當(dāng)?shù)脑O(shè)備帶來的后果難以預(yù)料。選用設(shè)備需充分考慮設(shè)備的兼容性和應(yīng)用效果，以廣佛肇（或者揭博）高速為例：在建設(shè)過程中，通過對(duì)攝像機(jī)、解碼器和存儲(chǔ)設(shè)備的樣品測試，選用互兼容的設(shè)備。所以在選取設(shè)備時(shí)中一定要綜合多方因素做出合適的最佳選擇，達(dá)到甚至超過預(yù)期。堅(jiān)持以謹(jǐn)慎的態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治?、科學(xué)的支撐來做出綜合性的設(shè)備選擇與維護(hù)，推進(jìn)設(shè)備支撐。

2.3.2 自然環(huán)境因素

一個(gè)地方的環(huán)境因素即溫度、濕度、污染物等均會(huì)對(duì)機(jī)器運(yùn)作帶來潛伏的危險(xiǎn)，機(jī)電設(shè)備故障的應(yīng)用中亦然。環(huán)境因素可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備磨損、變形、腐蝕，所以環(huán)境因素應(yīng)被考慮在機(jī)電設(shè)備故障維護(hù)中。以梅大高速為例：地處山區(qū)雷區(qū)，外場設(shè)備（尤其高處）易受雷擊損壞，所以在外場設(shè)備中，不但配置了浪涌保護(hù)器，加強(qiáng)設(shè)備接地可靠連接，而且設(shè)置了專用的防雷檢測軟件，實(shí)時(shí)監(jiān)控，避免設(shè)備損傷。

2.3.3 維修技術(shù)因素

高速公路機(jī)電設(shè)備故障的發(fā)生與日常保養(yǎng)不無關(guān)系。由于高速公路處于全天候的工作狀態(tài)中、所處的環(huán)境也相對(duì)惡劣，保養(yǎng)對(duì)于機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)行起了保障作用。但從高速公路現(xiàn)狀來看：高速公路維修部門自身缺乏完備的維修技術(shù)的問題普遍存在，導(dǎo)致了機(jī)電設(shè)備的使用壽命縮減、故障預(yù)防難度增長、成本損耗持續(xù)擴(kuò)大等一系列問題?；诖?，相關(guān)部門一方面要積極開展專業(yè)性培訓(xùn)努力提高相關(guān)技術(shù)人員的技術(shù)水平，另一方面可以與專業(yè)性、針對(duì)性更強(qiáng)的廠家簽訂維修合約來外包出設(shè)備維修。

2.3.4 其他

由技術(shù)與養(yǎng)護(hù)同時(shí)決定的機(jī)電設(shè)備的使用壽命的長短、能否實(shí)現(xiàn)對(duì)定期的損耗的安全監(jiān)測、對(duì)老化設(shè)備的處理以及日常養(yǎng)護(hù)、對(duì)安全隱患的及時(shí)排查、對(duì)系統(tǒng)的升級(jí)更新以及對(duì)技術(shù)的引進(jìn)與應(yīng)用等其他因素的實(shí)現(xiàn)與否都直接影響到了機(jī)電設(shè)備的安全與否，在機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)中要全面的考慮到這些因素并提出合理的解決性措施，來推動(dòng)機(jī)電設(shè)備穩(wěn)步運(yùn)行。

3 預(yù)防以及控制要點(diǎn)分析

3.1 健全預(yù)防性維護(hù)機(jī)制

對(duì)機(jī)電設(shè)備的養(yǎng)護(hù)是高速公路管理中的關(guān)鍵步驟，其現(xiàn)實(shí)價(jià)值在于實(shí)行切實(shí)可行的管理機(jī)制來推進(jìn)機(jī)電設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。主要步驟如下：①要規(guī)范預(yù)防性維護(hù)管理制度，其中包括對(duì)各項(xiàng)設(shè)備實(shí)時(shí)的監(jiān)測、與之匹配的維護(hù)保養(yǎng)機(jī)制、妥善的應(yīng)急預(yù)案等，具體到設(shè)備的種類、壽命周期、維護(hù)方案等細(xì)節(jié)的規(guī)范，只有各項(xiàng)因素得到全方位的維護(hù)與考量，預(yù)防維護(hù)機(jī)制才能建立并延續(xù)；②強(qiáng)調(diào)在人力資源管理上做到分工明確，有章可循；③計(jì)劃的制定要建立在實(shí)情研究上，結(jié)合高速公路本身特質(zhì)的分析制定明確指向性的計(jì)劃，做到詳細(xì)的涉及預(yù)防性維護(hù)周期、壽命使用、分工流程的詳細(xì)說明，推動(dòng)完備的預(yù)防性維護(hù)機(jī)制建立。

以南京新機(jī)場高速公路交通工程設(shè)計(jì)為例，南京新機(jī)場主要概況為起至南京繞城公路花神廟終于至祿口鎮(zhèn)南新機(jī)場紅線，路線全長約28.753km。全線分兩個(gè)標(biāo)段分別由江蘇省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院以及江蘇省交通科學(xué)研究管轄，其中A標(biāo)段相對(duì)較短全長14.365km區(qū)別于B標(biāo)段全長14.391km，如何挖掘新方式來解決內(nèi)部信息互通，成了首要困境。其改進(jìn)的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下：首先，在設(shè)計(jì)中，首次提出遠(yuǎn)端主機(jī)的方式：數(shù)字環(huán)路載波技術(shù)憑借其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單、體積小巧、安全性高、傳輸方式靈活等優(yōu)勢成功取代了通信系統(tǒng)中傳統(tǒng)的PDH+PCM；同時(shí)設(shè)計(jì)中始終堅(jiān)持了圖1的數(shù)據(jù)采集分析流程，使用科學(xué)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法得到設(shè)備的故障分布圖，并將其與故障發(fā)生的現(xiàn)象、原因進(jìn)行對(duì)比，來推算了設(shè)備的故障分布函數(shù)；最終實(shí)現(xiàn)了在把握數(shù)理統(tǒng)計(jì)的基本原理的基礎(chǔ)上，充分利用故障分布函數(shù)專業(yè)性各指標(biāo)的關(guān)系，對(duì)不同設(shè)備的可靠性數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，協(xié)調(diào)了工期短、技術(shù)雜、障礙大等困難。這一系列在機(jī)電設(shè)備故障維護(hù)機(jī)制中的新突破為高速公路機(jī)電系統(tǒng)管理提供了新的模板。

圖1

3.2 制定預(yù)防性維護(hù)行為

為實(shí)現(xiàn)預(yù)防性維護(hù)工作的科學(xué)性以及可行性，詳細(xì)完備的預(yù)防維護(hù)計(jì)劃的建立不可或缺。而如何制定確實(shí)可行的計(jì)劃包括的內(nèi)容繁雜，其中包括的設(shè)備本身維護(hù)周期檢測，人力檢測時(shí)間安排，設(shè)備維護(hù)的技術(shù)等。具體到內(nèi)容，有以下幾點(diǎn)：①應(yīng)增加機(jī)電設(shè)備的日常檢查頻率，包括：設(shè)備運(yùn)行位置檢查、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及功能檢查、設(shè)備隱患排查等；②要為機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行營造良好的環(huán)境，做好防潮、恒溫、除塵等特定需求來減緩設(shè)備老化，通過清潔、檢查、調(diào)整，更換易損部件等具體的措施提升機(jī)電設(shè)備的工作性能；③明確設(shè)備維護(hù)周期以及檢查時(shí)限，做到不遺漏、不重復(fù)，在遵循電設(shè)備的養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)法的基礎(chǔ)上嚴(yán)格依照機(jī)電設(shè)備的維護(hù)模式進(jìn)行維護(hù)。綜上，才能制定出可行的預(yù)防性行為，實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的現(xiàn)代化進(jìn)程。

3.3 強(qiáng)化設(shè)備定期檢測與適時(shí)改造

機(jī)電設(shè)備故障中其主體實(shí)際是機(jī)電設(shè)備本身，所以對(duì)于其設(shè)備本身的定期監(jiān)測與舊設(shè)備的改造更新是公路建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)。首要，要對(duì)設(shè)備進(jìn)行性能檢測，對(duì)設(shè)備的基本情況進(jìn)行合理的評(píng)估分類處理，做到防微杜漸，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患并予以處理。對(duì)于那些技術(shù)陳舊處于老壞衰退期的設(shè)備，其使用性能持續(xù)下降存在著極大的安全隱患，要進(jìn)行報(bào)廢處理；對(duì)于部分可使用零件摘除提高再利用率，相對(duì)來說可以使用的也需要重點(diǎn)監(jiān)測及時(shí)實(shí)現(xiàn)技術(shù)更新與設(shè)備更換；最后，對(duì)于新技術(shù)與新設(shè)備，在進(jìn)行充分的經(jīng)濟(jì)技術(shù)可行性論證的基礎(chǔ)上，可從小范圍試用，推進(jìn)到大規(guī)模普及，保障新技術(shù)和設(shè)備成熟運(yùn)行提高機(jī)電設(shè)備的工作效率。

3.4 提高高速公路工作人員的專業(yè)水平

在高速公路的建設(shè)中，工作人員的專業(yè)化水平要求較高，一方面需要具備豐富的多年經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)備管理中可以提出關(guān)鍵性的建議；另一方面還需要做到摒除舊見、與時(shí)俱進(jìn)地完善自己的專業(yè)水平時(shí)，提高自己對(duì)于新技術(shù)新設(shè)備的了解與應(yīng)用。同時(shí)，在現(xiàn)代化進(jìn)程中考核制度也不斷升級(jí)，這需要專業(yè)的管理層來對(duì)相關(guān)工作人員進(jìn)行定期的綜合考核、定期舉行專業(yè)活動(dòng)、提高專業(yè)氛圍、促進(jìn)工作積極性，實(shí)現(xiàn)效益最大化。

4 結(jié)語

隨著全國高速公路網(wǎng)的不斷建設(shè)完善，高速公路運(yùn)營管理所面臨的問題日益突出，機(jī)電設(shè)備故障頻發(fā)，本文在深入分析了其故障具體原因的基礎(chǔ)上，提出了一系列預(yù)防性舉措，旨在為未來高速公路機(jī)電系統(tǒng)升級(jí)改造提供參考依據(jù)，推進(jìn)中國高速機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)程。

[1]翁小雄.高速公路機(jī)電系統(tǒng)[M].北京：人民交通出版社，2000.

[2]劉春華.高速公路機(jī)電項(xiàng)目的建設(shè)目標(biāo)和功能[J].交通世界，2014（3）：115～116.

[3]李 娟，劉日良，許宏科，等.基于ERP的高速公路機(jī)電設(shè)備維修策略分析[J].公路交通技術(shù)，2010（6）：115～118.