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【摘要】 高速公路机电工程是高速公路系统工程建设的重要组成部分，对机电系统设备、设施的维护维修是保障高速公路正常运营的必要手段。
【关键词】 高速公路；机电；维护；管理
近年来，公路运营企业对机电设备的维护维修工作越来越重视。一方面，机电设备的运行情况直接关系着高速公路的收费、监控、通讯和稽查工作；另一方面，如果设备的管理水平提不高，不仅影响设备的使用寿命，而且会增加维护维修费用，造成不必要的浪费。交通部也要求出台《公路机电系统维护技术规范》，用于指导如何将公路机电系统维护维修工作进行科学化、规范化管理。
1 高速公路机电维护维修工作中存在的问题
1．1 分散式运作模式带来的效率低下。由于高速公路特定的发展历史、地理位置、系统技术现状以及企业整体上的传统管理体制等因素的影响，省内多数高速公路以分散型的设备维护管理体制为主，即，以基层站所为单位的现场维护层和区域综合支撑的技术管理层为主的架构体系。实践证明，这种分散式运作模式，在高速公路企业的营运初期，对于整体业务的展开是有帮助的，可是随着公司管辖的高速公路不断壮大、机电工程缺陷责任期的结束、系统设备运行年限的延长，整个运营维护体系需要庞大的人力资源来支持，从而带来了维护成本增加、人员浪费、整体运维效率下降、区域维护力量不平衡等一系列问题。
1．2 缺乏高速公路机电工程养护系统评价标准。从施工过程来看，目前对高速公路进行交竣工验收时，运营管理单位更注重路面工程，而且往往由于受土建工程进度的影响，机电工程常出现在验收前赶工期的现象，对日后安全运营产生了一些不良影响，同时对养护工作带来了很大的压力。
从养护管理来看，目前高速公路的养护是将主要的精力投人到路面的养护方面，对机电工程关注不足，往往是系统出现问题时做及时修补，甚至对一些非关键机电设施的维护严重滞后。因此，无论是从工程质量安全保证的角度，还是从资源合理分配的角度来看，建立一套合理的工程效果评价体系是当务之急。
1．3 安全环境问题的漠视。由于施工设计考虑不周或实际情况和设计不符等因素而导致工程建设遗留隐患有时施工方的责任心问题和日常使用的误操作等诸多因素，都成为机电系统安全运行的潜在不利因素。
2 机电设备的维护与管理
2．1 对设备实行全过程管理，对设备采用的维修方法和措施要系统化。传统的设备管理一般集中在设备使用过程中的维修工作上，而系统管理要求对设备的先天阶段(制成之前)和后天阶段(制成之后)进行系统管理。如果设备设计制造上有缺陷，单靠后天的雏修是无济于事的。应该把设备的整个寿命周期，包括规划、设计、制造、安装、调度、使用、维修、改造、直到报废、更新等的全过程作为管理对象，尽可能消除故障产生原因。在设备的设计、建设阶段，就要认真考虑设备的使用需求，提高设备的可靠性和维修性。把机自系统整个使用周期作为一个整体进行系统的分析、综合的管理，以求得设备的最佳效益，形成了以设备一生作为管理对象的完整的维修体系。
2．2 设备的日常维护
2．2．1 坚持预防为主的思想：加强对设备的计划预防维护，采用以设备分类为依据，以日常巡检、定期维护为基础的预防维修；对那些重复性发生故障的部位，针对故障发生的原因采取改善维修，以防止同类故障的再次发生；要找出影响设备质量的关键因素，采取措施把质量缺陷减少或消灭在形成发展的过程中，从管结果变为管因素。要建立设备状态监控，提高系统的维护成效，尽量减少维修费用，保证设备的完好率最高。
2．2．2 坚持重点控制的思想。为了使有限的维修资源相对集中地使用在对高速公路运营及经济效益起重要作用的设备上，就是要区别设备的不同重要程度，分别采用不同的管理与维修的对策和措施，实施有效的分级管理，既可以节约经费，又能满足正常运营的要求。对出了故障不影响整体运行生产的设备实行事后修理；对发生放障对系统运行和高速公路运营及安全造成重大影响的关键设备应采取预防维修并实施重点保障，必须有建立应急抢修预案和备份器材准备。
2．3 设备维修记录及其整理分析。
设备维修记录是维修工作的基础。它所涉及的范围很广，包括从设计、建设、安装、使用、维修一直到设备报废更新所有的数据和资料。设备维修记录一般分为输出数据资料和输人数据资料两大类，其中输入数据即原始数据资料，输出数据资料包括分析数据和成果数据。是进行统计分析的依据。因此，需要建立哪些原始记录以及记录什么项目，应与输出数据资料的要求相适应，而输出数据资料又要服从设备管理的一定目的。记录的项目要切合实际，力求完整、具体、明确，并使有关人员能正确填写它的内容。对原始记录的登记填写、检查、保管等工作，要有专人负责，并形成制度。要及时对其整理和分析，以便为达到设备管理的一定目的。其中对设备故障分析(故障率，平均故障间隔时间、重大故障率、故障次数率、故
障原因等)，应按设备、故障的性质及其发生部位等进行分类，以便在制定消除或减少故障措施时能抓住主要问题，并不断总结、交流故障排除的经验，提高故障判断能力和维修技术水平，改进维护工作。
2．4 设备的安全管理。
由于施工设计考虑不周或实际情况和设计不符等因素而导致工程建设遗留隐患，有时施工方的责任心问题和日常使用的误操作等诸多因素。都成为机电系统安全运行的潜在不利因素；另外，大部分机电系统设备都是全线乃至全省或全国联网运行，坚强网络安全建设，尤其对一些重点的网络系统如与外界有接口的网络系统更加注意网络安全，以便减少不必要的以外不良因素侵入，确保网络安全可靠运行。所以要加强日常安全检查，为系统运行创建良好的安全环境。
2．5 机电系统设备可靠性管理
高速公路机电系统建设期间，一般都侧重于系统的先进性，而在实际应用时，系统的可靠性应是首选指标。此外关键设备及软件(数据)都应留有一定数量的冗余配置和自保护功能。当发生系统瘫痪性故障时，即便时问很短，造成的影响也很大。因此必须采取坚决措施保证系统不问断运行，主要方法有：
2．5．1 及时发现和检测设备故障。系统出现故障自身检测后会发出报警信号(一般为图形提示或音响报警)，监控值班员或操作人员发现设备故障应能迅速启动冗余设备工作，切换功能稳定可靠。
2．5．2 計算机网络的关键服务器可配双机备份或镜像硬盘备份；软件系统应设计严密、适当容错、抗干扰及安全性强、运行稳定。
2．5．3 供电系统稳定可靠。遇到停市电时，后备UPS系统和自备发电机要万元一失，定期试机检查以便不问断提供电源供应。
2．5．4 为了有效地应对系统突发性的，造成系统瘫痪的重大故障，应从人员、设备、备品备件应有事先准备，有一套切实可行应急抢修预案，以便随时进行应急性的抢修。应对的主导思想是先保运行，后按原系统设计的要求全面恢复技术指标。
2．6 设备的更新和改造。
高速公路机电系统是近几年来发展起来的新型行业，由于超大规模集成电路为核心计算机技术发展日新月异，所以设备技术寿命和经济寿命已成为今天设备更新、改造决策的重要依据。设备更新是指原设备由于效能衰退、技术陈旧或经济效果差不能继续使用时的替换。当今技术进步很快，设备更新换代已不是一种简单的更换，而以效能更高、性能更完善的先进设备，代替物理上不能继续使用和经济上不宜继续使用的旧设备。设备改造是指应用现代技术成就，改至现有设备的结构，改善现有设备技术性能，使之适应运营管理的需要。在进行设备更新和改造时，应首先进行技术经济论证和可行性研究，对设备更新改造方式进行合理选择，有切实可行的实施方案。
3 结语
高速公路机电工程的建设和运行维护管理是一个近十多年发展起来的全新行业，所涉及技术、设备科技含量高，发展快、更新也快，运行维护管理体制也在随之不断发展变化。在三大系统的联网建设和运行维护管理中，存在许多课题没有彻底解决，需要我们继续努力探索，总结经验教训。
【关键词】 高速公路；机电；维护；管理
近年来，公路运营企业对机电设备的维护维修工作越来越重视。一方面，机电设备的运行情况直接关系着高速公路的收费、监控、通讯和稽查工作；另一方面，如果设备的管理水平提不高，不仅影响设备的使用寿命，而且会增加维护维修费用，造成不必要的浪费。交通部也要求出台《公路机电系统维护技术规范》，用于指导如何将公路机电系统维护维修工作进行科学化、规范化管理。
1 高速公路机电维护维修工作中存在的问题
1．1 分散式运作模式带来的效率低下。由于高速公路特定的发展历史、地理位置、系统技术现状以及企业整体上的传统管理体制等因素的影响，省内多数高速公路以分散型的设备维护管理体制为主，即，以基层站所为单位的现场维护层和区域综合支撑的技术管理层为主的架构体系。实践证明，这种分散式运作模式，在高速公路企业的营运初期，对于整体业务的展开是有帮助的，可是随着公司管辖的高速公路不断壮大、机电工程缺陷责任期的结束、系统设备运行年限的延长，整个运营维护体系需要庞大的人力资源来支持，从而带来了维护成本增加、人员浪费、整体运维效率下降、区域维护力量不平衡等一系列问题。
1．2 缺乏高速公路机电工程养护系统评价标准。从施工过程来看，目前对高速公路进行交竣工验收时，运营管理单位更注重路面工程，而且往往由于受土建工程进度的影响，机电工程常出现在验收前赶工期的现象，对日后安全运营产生了一些不良影响，同时对养护工作带来了很大的压力。
从养护管理来看，目前高速公路的养护是将主要的精力投人到路面的养护方面，对机电工程关注不足，往往是系统出现问题时做及时修补，甚至对一些非关键机电设施的维护严重滞后。因此，无论是从工程质量安全保证的角度，还是从资源合理分配的角度来看，建立一套合理的工程效果评价体系是当务之急。
1．3 安全环境问题的漠视。由于施工设计考虑不周或实际情况和设计不符等因素而导致工程建设遗留隐患有时施工方的责任心问题和日常使用的误操作等诸多因素，都成为机电系统安全运行的潜在不利因素。
2 机电设备的维护与管理
2．1 对设备实行全过程管理，对设备采用的维修方法和措施要系统化。传统的设备管理一般集中在设备使用过程中的维修工作上，而系统管理要求对设备的先天阶段(制成之前)和后天阶段(制成之后)进行系统管理。如果设备设计制造上有缺陷，单靠后天的雏修是无济于事的。应该把设备的整个寿命周期，包括规划、设计、制造、安装、调度、使用、维修、改造、直到报废、更新等的全过程作为管理对象，尽可能消除故障产生原因。在设备的设计、建设阶段，就要认真考虑设备的使用需求，提高设备的可靠性和维修性。把机自系统整个使用周期作为一个整体进行系统的分析、综合的管理，以求得设备的最佳效益，形成了以设备一生作为管理对象的完整的维修体系。
2．2 设备的日常维护
2．2．1 坚持预防为主的思想：加强对设备的计划预防维护，采用以设备分类为依据，以日常巡检、定期维护为基础的预防维修；对那些重复性发生故障的部位，针对故障发生的原因采取改善维修，以防止同类故障的再次发生；要找出影响设备质量的关键因素，采取措施把质量缺陷减少或消灭在形成发展的过程中，从管结果变为管因素。要建立设备状态监控，提高系统的维护成效，尽量减少维修费用，保证设备的完好率最高。
2．2．2 坚持重点控制的思想。为了使有限的维修资源相对集中地使用在对高速公路运营及经济效益起重要作用的设备上，就是要区别设备的不同重要程度，分别采用不同的管理与维修的对策和措施，实施有效的分级管理，既可以节约经费，又能满足正常运营的要求。对出了故障不影响整体运行生产的设备实行事后修理；对发生放障对系统运行和高速公路运营及安全造成重大影响的关键设备应采取预防维修并实施重点保障，必须有建立应急抢修预案和备份器材准备。
2．3 设备维修记录及其整理分析。
设备维修记录是维修工作的基础。它所涉及的范围很广，包括从设计、建设、安装、使用、维修一直到设备报废更新所有的数据和资料。设备维修记录一般分为输出数据资料和输人数据资料两大类，其中输入数据即原始数据资料，输出数据资料包括分析数据和成果数据。是进行统计分析的依据。因此，需要建立哪些原始记录以及记录什么项目，应与输出数据资料的要求相适应，而输出数据资料又要服从设备管理的一定目的。记录的项目要切合实际，力求完整、具体、明确，并使有关人员能正确填写它的内容。对原始记录的登记填写、检查、保管等工作，要有专人负责，并形成制度。要及时对其整理和分析，以便为达到设备管理的一定目的。其中对设备故障分析(故障率，平均故障间隔时间、重大故障率、故障次数率、故
障原因等)，应按设备、故障的性质及其发生部位等进行分类，以便在制定消除或减少故障措施时能抓住主要问题，并不断总结、交流故障排除的经验，提高故障判断能力和维修技术水平，改进维护工作。
2．4 设备的安全管理。
由于施工设计考虑不周或实际情况和设计不符等因素而导致工程建设遗留隐患，有时施工方的责任心问题和日常使用的误操作等诸多因素。都成为机电系统安全运行的潜在不利因素；另外，大部分机电系统设备都是全线乃至全省或全国联网运行，坚强网络安全建设，尤其对一些重点的网络系统如与外界有接口的网络系统更加注意网络安全，以便减少不必要的以外不良因素侵入，确保网络安全可靠运行。所以要加强日常安全检查，为系统运行创建良好的安全环境。
2．5 机电系统设备可靠性管理
高速公路机电系统建设期间，一般都侧重于系统的先进性，而在实际应用时，系统的可靠性应是首选指标。此外关键设备及软件(数据)都应留有一定数量的冗余配置和自保护功能。当发生系统瘫痪性故障时，即便时问很短，造成的影响也很大。因此必须采取坚决措施保证系统不问断运行，主要方法有：
2．5．1 及时发现和检测设备故障。系统出现故障自身检测后会发出报警信号(一般为图形提示或音响报警)，监控值班员或操作人员发现设备故障应能迅速启动冗余设备工作，切换功能稳定可靠。
2．5．2 計算机网络的关键服务器可配双机备份或镜像硬盘备份；软件系统应设计严密、适当容错、抗干扰及安全性强、运行稳定。
2．5．3 供电系统稳定可靠。遇到停市电时，后备UPS系统和自备发电机要万元一失，定期试机检查以便不问断提供电源供应。
2．5．4 为了有效地应对系统突发性的，造成系统瘫痪的重大故障，应从人员、设备、备品备件应有事先准备，有一套切实可行应急抢修预案，以便随时进行应急性的抢修。应对的主导思想是先保运行，后按原系统设计的要求全面恢复技术指标。
2．6 设备的更新和改造。
高速公路机电系统是近几年来发展起来的新型行业，由于超大规模集成电路为核心计算机技术发展日新月异，所以设备技术寿命和经济寿命已成为今天设备更新、改造决策的重要依据。设备更新是指原设备由于效能衰退、技术陈旧或经济效果差不能继续使用时的替换。当今技术进步很快，设备更新换代已不是一种简单的更换，而以效能更高、性能更完善的先进设备，代替物理上不能继续使用和经济上不宜继续使用的旧设备。设备改造是指应用现代技术成就，改至现有设备的结构，改善现有设备技术性能，使之适应运营管理的需要。在进行设备更新和改造时，应首先进行技术经济论证和可行性研究，对设备更新改造方式进行合理选择，有切实可行的实施方案。
3 结语
高速公路机电工程的建设和运行维护管理是一个近十多年发展起来的全新行业，所涉及技术、设备科技含量高，发展快、更新也快，运行维护管理体制也在随之不断发展变化。在三大系统的联网建设和运行维护管理中，存在许多课题没有彻底解决，需要我们继续努力探索，总结经验教训。