淺析機(jī)電系統(tǒng)建設(shè)與高速公路智能化

汪琰鈞

（武漢黃悟高速公路建設(shè)管理有限公司）

1 引言

近年，隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)速度的增快，高速公路項(xiàng)目的建設(shè)數(shù)量、規(guī)模均有了顯著提升，而作為高速公路建設(shè)體系中不可缺少的機(jī)電系統(tǒng)，相應(yīng)的安裝工程也變得愈來(lái)愈多、越來(lái)越復(fù)雜化。為了實(shí)現(xiàn)公路的智能化管理，則需要依附于智能化技術(shù)、機(jī)電系統(tǒng)，建設(shè)智能化管理系統(tǒng)，以此，改善公路運(yùn)營(yíng)管理現(xiàn)狀，提升公路車輛運(yùn)行管理質(zhì)量，為推進(jìn)公路事業(yè)的進(jìn)步提供原動(dòng)力。

2 機(jī)電系統(tǒng)建設(shè)與高速公路智能化技術(shù)融合的價(jià)值

2.1 實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀況

對(duì)于高速公路的機(jī)電系統(tǒng)，若實(shí)現(xiàn)了智能化管理，便可在設(shè)備產(chǎn)生故障問(wèn)題時(shí)，警示設(shè)備維保人員在極短時(shí)間內(nèi)精準(zhǔn)地找到系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)生故障問(wèn)題的詳細(xì)位置。比如，在高速公路收費(fèi)站有停電情況發(fā)生時(shí)，高速公路控制指揮中心就會(huì)在接收到停電警報(bào)信號(hào)以后，開展調(diào)度工作，發(fā)動(dòng)維修力量盡快修復(fù)停電故障。此外，每到雷雨頻發(fā)季節(jié)，高速公路路面上通常會(huì)有雨水堆積，對(duì)道路暢通行車造成不便。為了方便人們的出行，給人們的行車提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，高速公路管理部門可以通過(guò)建設(shè)智能化機(jī)電系統(tǒng)，隨時(shí)監(jiān)控路段的水位狀況，同時(shí)通過(guò)預(yù)先設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)水位線，若水位超過(guò)水位線，則排水泵會(huì)很自動(dòng)啟用，將水及時(shí)排出以免妨礙到人們的行車安全[1]。

2.2 發(fā)揮數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)匯總與分析處理能力

在信息化時(shí)代下，得益于科學(xué)技術(shù)的更新迭代，促使智能化技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)被大范圍的運(yùn)用在多個(gè)領(lǐng)域中。就高速公路建設(shè)工作來(lái)講，若在建設(shè)高速公路機(jī)電系統(tǒng)時(shí)，運(yùn)用上述高新技術(shù)手段，便可顯著提升系統(tǒng)中各類機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)管理效果和速率，防止設(shè)備故障的產(chǎn)生，進(jìn)而防止經(jīng)濟(jì)效益遭受損失。比如，在建設(shè)高速公路機(jī)電系統(tǒng)時(shí)，使用智能化技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)，便可實(shí)現(xiàn)監(jiān)控預(yù)測(cè)、統(tǒng)計(jì)分析的目的，從而得出機(jī)電設(shè)備中是否存在故障隱患，這樣一來(lái)，就可以選用針對(duì)性強(qiáng)的優(yōu)化處理措施，降低受損程度、盡快恢復(fù)設(shè)備的正常工作。另外，借助智能化技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)所具備的數(shù)據(jù)信息匯總與分析處理能力，可以對(duì)比供配電系統(tǒng)的工作電流、工作電壓與額定電流、額定電壓，進(jìn)而診斷出供配電系統(tǒng)中是否有故障產(chǎn)生，進(jìn)一步提升電能品質(zhì)，防止功率過(guò)多損耗。

3 高速公路智能化對(duì)機(jī)電系統(tǒng)建設(shè)的要求

智能化技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于高速公路機(jī)電系統(tǒng)而言，是功能延伸也是整個(gè)公路管理系統(tǒng)更新升級(jí)的必然趨向。但事實(shí)上，考慮到智能化技術(shù)一直處在發(fā)展?fàn)顟B(tài)中，所以高速公路智能化管理目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)也不是一蹴而就的，需要一個(gè)持續(xù)不間斷的完善過(guò)程，才可以呈現(xiàn)出最完美的效果。因此，就要求高速公路智能化機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者、建設(shè)者務(wù)必要擁有創(chuàng)新思維和前瞻性思維，這樣才能夠設(shè)計(jì)出、建設(shè)出一個(gè)可供長(zhǎng)時(shí)間使用、不會(huì)輕易被淘汰的智能化機(jī)電系統(tǒng)。縱觀國(guó)內(nèi)高速公路機(jī)電系統(tǒng)建設(shè)的現(xiàn)況來(lái)看，大部分工程項(xiàng)目中機(jī)電系統(tǒng)的硬件條件已經(jīng)具備，比如傳感裝置、監(jiān)控裝置、信息發(fā)送設(shè)備、收費(fèi)裝置、通信設(shè)備等，即便如此，但仍舊缺少動(dòng)態(tài)化、現(xiàn)代化的統(tǒng)一管理系統(tǒng)作為支撐[2]。除此之外，基于機(jī)電設(shè)備更新升級(jí)速度非?？?，所以很多高速公路機(jī)電系統(tǒng)中的設(shè)備型號(hào)、設(shè)備數(shù)量都需要適時(shí)更新，只有及時(shí)置換市場(chǎng)上最為高端的機(jī)電設(shè)備，才能夠全天候、全面化、信號(hào)不中斷的掌握高速公路上面車輛的行駛狀況，助力高速公路運(yùn)營(yíng)管理水平的提升。

4 高速公路智能化機(jī)電系統(tǒng)建設(shè)及管理現(xiàn)狀

4.1 機(jī)電產(chǎn)品不符合高速公路智能化系統(tǒng)建設(shè)需求

通常，高速公路機(jī)電系統(tǒng)在建設(shè)中需要耗費(fèi)大量的資金，為了縮減資金的使用量，很多管理者在系統(tǒng)建設(shè)階段，會(huì)購(gòu)置一些價(jià)格低廉的機(jī)電設(shè)備，用于高速公路機(jī)電系統(tǒng)之中。一旦如此，高速公路的機(jī)電系統(tǒng)就會(huì)因?yàn)樵O(shè)備存有質(zhì)量隱患而致使故障問(wèn)題頻發(fā)，進(jìn)而無(wú)法保證系統(tǒng)的照常使用，系統(tǒng)中斷狀況時(shí)?？梢?。此外，由于現(xiàn)今大部分高速公路體系中運(yùn)行使用的機(jī)電系統(tǒng)都不具備智能化功能或者智能化水平較低，進(jìn)而很難保證高速公路的運(yùn)營(yíng)管理效率。比如，車輛在行駛到高速公路的收費(fèi)路口時(shí)，一般都會(huì)見到收費(fèi)口設(shè)有ETC快速通道和人工收費(fèi)通道。相比而言，人工收費(fèi)通道經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生擁堵，究其原因，主要是由于車輛在經(jīng)過(guò)收費(fèi)口時(shí)，需要停車取卡、停車遞卡繳費(fèi)等，此時(shí)，就會(huì)耗費(fèi)一些時(shí)間。為此，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該加大智能化機(jī)電設(shè)備產(chǎn)品的研究和應(yīng)用力度，用以優(yōu)化高速公路的整體服務(wù)水平[3]。

4.2 機(jī)電設(shè)備維護(hù)和管理工作不到位，無(wú)法凸顯設(shè)備功能優(yōu)勢(shì)

經(jīng)實(shí)踐論證，可知在眾多的高速公路機(jī)電系統(tǒng)中普遍存在一類問(wèn)題，很少會(huì)有技術(shù)人員看重設(shè)備的維護(hù)、保養(yǎng)工作，這也是機(jī)電設(shè)備中存在故障隱患、經(jīng)常產(chǎn)生故障問(wèn)題的主要原因。之所以如此，主要是因?yàn)楣芾碇贫热鄙偻暾?guī)范性，致使工作人員沒有約束個(gè)人工作行為，從而心生消極怠工情緒所造成的。除此之外，一般機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)維管理人員在工作中需要記錄每日高速公路的車況信息，并在此基礎(chǔ)上對(duì)這些數(shù)據(jù)信息做出整理、匯總、分析處理，以此優(yōu)化高速公路的整體管理水平。但在實(shí)際工作中，工作人員往往會(huì)由于沒有認(rèn)識(shí)到設(shè)備微管理工作的必要性，所以無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，從而不能保證高速公路管理效果和速率的提升。

4.3 高速公路智能化機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案缺少完整可行性

縱觀國(guó)內(nèi)高速公路機(jī)電系統(tǒng)的建設(shè)情況，一些高速公路智能化機(jī)電系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和建設(shè)中，基于高速公路管理者沒有預(yù)先對(duì)高速公路所在路段過(guò)往車輛的流量信息、公路使用狀況（監(jiān)控設(shè)備數(shù)量、道路破損程度等）做出實(shí)地考察，從而貿(mào)然套用不符合現(xiàn)狀需求的高速公路智能化機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工方案完成系統(tǒng)的建設(shè)，一旦如此，就會(huì)致使建設(shè)效果不能達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，乃至影響到高速公路運(yùn)營(yíng)服務(wù)質(zhì)量。比如，針對(duì)一些每日過(guò)往車輛數(shù)量有限的高速公路路段而言，在建設(shè)該路段的智能化機(jī)電系統(tǒng)時(shí)，倘若相關(guān)負(fù)責(zé)人套用過(guò)往車輛頻繁路段的設(shè)計(jì)方案，就會(huì)由于機(jī)電設(shè)備安裝過(guò)量，而造成資源過(guò)度耗費(fèi)的情況，很難實(shí)現(xiàn)高速公路實(shí)現(xiàn)智能化管理。

5 高速公路機(jī)電系統(tǒng)向著智能化發(fā)展的創(chuàng)新路徑

5.1 智能化管理方面

為了優(yōu)化高速公路機(jī)電系統(tǒng)的智能化水平，則在實(shí)際開展高速公路的智能化機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)工作時(shí)，相關(guān)技術(shù)人員就應(yīng)該加大網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、自動(dòng)化等技術(shù)的應(yīng)用力度，創(chuàng)建出具有現(xiàn)代化功能的信息化高速公路管理平臺(tái)，進(jìn)而通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)智能化管理目標(biāo)，強(qiáng)化高速公路機(jī)電系統(tǒng)實(shí)踐應(yīng)用的實(shí)效性。另外，網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)的創(chuàng)建，還能夠?yàn)楦咚俟犯鱾€(gè)工作部門之間搭建出高效化的“聯(lián)系網(wǎng)”，實(shí)現(xiàn)公路各個(gè)路段的監(jiān)控信息的隨時(shí)共享，為綜合管理服務(wù)水平的提升打好基礎(chǔ)，進(jìn)而為交通信息的搜集、處理、發(fā)布、調(diào)度等相關(guān)工作出具信息資源作為參照根據(jù)，助力各項(xiàng)工作的有效開展。

5.2 智能化服務(wù)方面

5.2.1 智能化機(jī)電設(shè)備安裝技術(shù)方面

隨著高速公路通車?yán)锍痰某掷m(xù)增加，促使智能化機(jī)電設(shè)備數(shù)量呈跳躍式趨勢(shì)增長(zhǎng)，在此背景下，給高速公路機(jī)電設(shè)備安裝人員帶來(lái)了很大的壓力。為此，機(jī)電設(shè)備安裝人員應(yīng)當(dāng)探尋新穎可行的施工技術(shù)，以保證智能化機(jī)電設(shè)備的安裝品質(zhì)達(dá)到正常使用標(biāo)準(zhǔn)。

1）線纜槽與橋架安裝技術(shù)

①選擇符合資質(zhì)要求的廠家，達(dá)成穩(wěn)定友好的合作關(guān)系，購(gòu)置高品質(zhì)的線槽和橋架，以確保電氣設(shè)備連接優(yōu)良。

②由于機(jī)電設(shè)備線路受損問(wèn)題時(shí)常發(fā)生，所以，需要做好設(shè)備線纜的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

③在安裝線槽時(shí)，做好強(qiáng)弱電線槽的區(qū)分工作，以免相互干擾。

2）機(jī)電設(shè)備安裝技術(shù)

為保證機(jī)電設(shè)備安裝范圍，應(yīng)著重思考設(shè)備箱、機(jī)柜這兩部分，提升機(jī)電設(shè)備的散熱效率。與此同時(shí)，在選用機(jī)電設(shè)備安裝技術(shù)時(shí)，一定要嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)容進(jìn)行，秉承強(qiáng)弱電分離的原則，將強(qiáng)弱線固定在線槽當(dāng)中。

3）光纜敷設(shè)安裝技術(shù)

在實(shí)際安裝高速公路智能化機(jī)電設(shè)備期間，應(yīng)對(duì)光纜做拉直處理，這樣才能為機(jī)電設(shè)備的照常運(yùn)轉(zhuǎn)工作提供保障。

5.2.2 收費(fèi)服務(wù)

隨著高速公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的日漸完備，以及社會(huì)民眾生活品質(zhì)的提升，促使人們對(duì)于高速公路的使用需求提出了全新的標(biāo)準(zhǔn)，不但重視車輛行駛的安全性，而且更加重視其服務(wù)性。因此，在建設(shè)高速公路機(jī)電系統(tǒng)時(shí)，加大智能化技術(shù)的使用力度，可以實(shí)現(xiàn)智能化服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)今智能化服務(wù)功能的體現(xiàn)，也已成為高速公路事業(yè)的主流發(fā)展趨向。所以，為了提升高速公路機(jī)電系統(tǒng)的智能化水平，就要加大智能化繳費(fèi)平臺(tái)的研發(fā)力度，以此優(yōu)化高速公路收費(fèi)擁堵等問(wèn)題。

5.2.3 安全服務(wù)

對(duì)于高速公路而言，在建設(shè)智能化機(jī)電系統(tǒng)時(shí)，通信系統(tǒng)作為其中的不可缺少的子系統(tǒng)，建設(shè)價(jià)值也十分突出。通信系統(tǒng)的建設(shè)，除了可以增加監(jiān)控功能之外，還可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)的隨時(shí)共享，如此一來(lái)，便可保障高速公路上面車輛行駛的安全性。并且，在高速公路智能化機(jī)電系統(tǒng)管理中，依附于智能化技術(shù)之上建設(shè)的通信系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到高速公路路段是否有緊急交通事故產(chǎn)生，另外，在高速公路上面加裝傳感裝置，還能夠監(jiān)測(cè)過(guò)往車輛的行駛狀況。一旦有交通事故產(chǎn)生，就可以借助高速公路上安裝的傳感裝置搜集到的信息，發(fā)送到電腦顯示屏上，警示高速公路管理者，及時(shí)通知相關(guān)部門盡快達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)。

6 結(jié)語(yǔ)

在高速公路建設(shè)機(jī)電系統(tǒng)時(shí)，相關(guān)工作人員務(wù)必要認(rèn)識(shí)到機(jī)電系統(tǒng)建設(shè)與高速公路智能化相融合的必要性，進(jìn)而在整合分析高速公路智能化機(jī)電系統(tǒng)建設(shè)中常見問(wèn)題的基礎(chǔ)上，選用實(shí)效性強(qiáng)的創(chuàng)新路徑為智能化機(jī)電系統(tǒng)的發(fā)展提供參照依據(jù)，以此優(yōu)化高速公路機(jī)電系統(tǒng)建設(shè)水平，保證人們安全出行的同時(shí)，推動(dòng)高速公路事業(yè)得到長(zhǎng)久穩(wěn)健的發(fā)展。