高速公路机电设备故障的预防及控制探析

2018-07-03刘超众

建材与装饰 2018年30期

刘超众

（广东华路交通科技有限公司广东广州 510000）

1 引言

高速公路机电系统作为高速公路建设中不可或缺的部分，其发展直接影响到了高速公路建设和运营。以一个稳定运行的高速公路而言，其必须拥有着性能稳定的高速公路机电系统，才能促使服务水平显著提升、实现经济效益与社会效益最大化。但就高速公路机电系统本身性质而言，设备类型繁杂、数量庞多、技术程度深入，完善其维护需要极其完备的、系统的技术支撑；除此之外，高速公路机电设备系统特有的全天候工作状态也对维护提出了更高的要求。因此，对高速公路机电设备开展预防性维护措施，对于现代化公路建设具有重要的意义。在其预防性维护中，既要完善基础日常检查、故障排除；又需要拥有先进的技术支持、合理的管理模式，以及收费、通信、监控以及供配电方面的充分调度。只有做到了以上的预防措施，实现防微杜渐，高速公路机电系统的正常运转（包括机电系统使用寿命的延长、系统使用效率的提高）才能得到更好的保障，高速公路机电经济才能实现腾飞。

2 机电设备故障的分类、规律以及原因

2.1 机电故障分类

高速公路机电设备故障的分类繁杂、各有异彩，但从最基础的性质划分仅有自然故障、人为故障两类。其主要区别在于受众主体和规律差异，以自然故障为例，自然障碍具有显著的规律，比如机械的自然磨损；而人为障碍顾名思义是个体主观性行为，更多的是由人为的非法违规操作引起的，规范操作细则、增强技术培训等措施便能使人为故障发生的可能性大幅降低。

2.2 高速公路机电设备故障的规律

高速公路机电设备的规律是指发生在同种故障中的普遍性因素，其普遍性可被归纳总结最后应用到实际操作中。举例说明，这样的规律普遍存在在由设计工艺、操作步骤、选址布置、维修保养等因素导致的故障，它们都是在机电故障中频发且拥有明确指向性原因的问题，都能被归纳出普遍性的规律来减少发生同类型的故障的可能性。

2.3 设备故障原因

2.3.1 选用设备不当

在机电设备行业中，相关设备的选择至关重要。一旦选择不当的设备带来的后果难以预料。选用设备需充分考虑设备的兼容性和应用效果，以广佛肇（或者揭博）高速为例：在建设过程中，通过对摄像机、解码器和存储设备的样品测试，选用互兼容的设备。所以在选取设备时中一定要综合多方因素做出合适的最佳选择，达到甚至超过预期。坚持以谨慎的态度、严谨的分析、科学的支撑来做出综合性的设备选择与维护，推进设备支撑。

2.3.2 自然环境因素

一个地方的环境因素即温度、湿度、污染物等均会对机器运作带来潜伏的危险，机电设备故障的应用中亦然。环境因素可能会导致设备磨损、变形、腐蚀，所以环境因素应被考虑在机电设备故障维护中。以梅大高速为例：地处山区雷区，外场设备（尤其高处）易受雷击损坏，所以在外场设备中，不但配置了浪涌保护器，加强设备接地可靠连接，而且设置了专用的防雷检测软件，实时监控，避免设备损伤。

2.3.3 维修技术因素

高速公路机电设备故障的发生与日常保养不无关系。由于高速公路处于全天候的工作状态中、所处的环境也相对恶劣，保养对于机电设备的正常运行起了保障作用。但从高速公路现状来看：高速公路维修部门自身缺乏完备的维修技术的问题普遍存在，导致了机电设备的使用寿命缩减、故障预防难度增长、成本损耗持续扩大等一系列问题。基于此，相关部门一方面要积极开展专业性培训努力提高相关技术人员的技术水平，另一方面可以与专业性、针对性更强的厂家签订维修合约来外包出设备维修。

2.3.4 其他

由技术与养护同时决定的机电设备的使用寿命的长短、能否实现对定期的损耗的安全监测、对老化设备的处理以及日常养护、对安全隐患的及时排查、对系统的升级更新以及对技术的引进与应用等其他因素的实现与否都直接影响到了机电设备的安全与否，在机电设备的运行维护中要全面的考虑到这些因素并提出合理的解决性措施，来推动机电设备稳步运行。

3 预防以及控制要点分析

3.1 健全预防性维护机制

对机电设备的养护是高速公路管理中的关键步骤，其现实价值在于实行切实可行的管理机制来推进机电设备正常运转。主要步骤如下：①要规范预防性维护管理制度，其中包括对各项设备实时的监测、与之匹配的维护保养机制、妥善的应急预案等，具体到设备的种类、寿命周期、维护方案等细节的规范，只有各项因素得到全方位的维护与考量，预防维护机制才能建立并延续；②强调在人力资源管理上做到分工明确，有章可循；③计划的制定要建立在实情研究上，结合高速公路本身特质的分析制定明确指向性的计划，做到详细的涉及预防性维护周期、寿命使用、分工流程的详细说明，推动完备的预防性维护机制建立。

以南京新机场高速公路交通工程设计为例，南京新机场主要概况为起至南京绕城公路花神庙终于至禄口镇南新机场红线，路线全长约28.753km。全线分两个标段分别由江苏省交通规划设计院以及江苏省交通科学研究管辖，其中A标段相对较短全长14.365km区别于B标段全长14.391km，如何挖掘新方式来解决内部信息互通，成了首要困境。其改进的主要创新点如下：首先，在设计中，首次提出远端主机的方式：数字环路载波技术凭借其系统结构相对简单、体积小巧、安全性高、传输方式灵活等优势成功取代了通信系统中传统的PDH+PCM；同时设计中始终坚持了图1的数据采集分析流程，使用科学的数理统计方法得到设备的故障分布图，并将其与故障发生的现象、原因进行对比，来推算了设备的故障分布函数；最终实现了在把握数理统计的基本原理的基础上，充分利用故障分布函数专业性各指标的关系，对不同设备的可靠性数据进行参数估计，协调了工期短、技术杂、障碍大等困难。这一系列在机电设备故障维护机制中的新突破为高速公路机电系统管理提供了新的模板。

图1

3.2 制定预防性维护行为

为实现预防性维护工作的科学性以及可行性，详细完备的预防维护计划的建立不可或缺。而如何制定确实可行的计划包括的内容繁杂，其中包括的设备本身维护周期检测，人力检测时间安排，设备维护的技术等。具体到内容，有以下几点：①应增加机电设备的日常检查频率，包括：设备运行位置检查、设备运行状态及功能检查、设备隐患排查等；②要为机电设备的运行营造良好的环境，做好防潮、恒温、除尘等特定需求来减缓设备老化，通过清洁、检查、调整，更换易损部件等具体的措施提升机电设备的工作性能；③明确设备维护周期以及检查时限，做到不遗漏、不重复，在遵循电设备的养护标准法的基础上严格依照机电设备的维护模式进行维护。综上，才能制定出可行的预防性行为，实现机电设备的现代化进程。

3.3 强化设备定期检测与适时改造

机电设备故障中其主体实际是机电设备本身，所以对于其设备本身的定期监测与旧设备的改造更新是公路建设中的重要环节。首要，要对设备进行性能检测，对设备的基本情况进行合理的评估分类处理，做到防微杜渐，及时发现隐患并予以处理。对于那些技术陈旧处于老坏衰退期的设备，其使用性能持续下降存在着极大的安全隐患，要进行报废处理；对于部分可使用零件摘除提高再利用率，相对来说可以使用的也需要重点监测及时实现技术更新与设备更换；最后，对于新技术与新设备，在进行充分的经济技术可行性论证的基础上，可从小范围试用，推进到大规模普及，保障新技术和设备成熟运行提高机电设备的工作效率。

3.4 提高高速公路工作人员的专业水平

在高速公路的建设中，工作人员的专业化水平要求较高，一方面需要具备丰富的多年经验，在设备管理中可以提出关键性的建议；另一方面还需要做到摒除旧见、与时俱进地完善自己的专业水平时，提高自己对于新技术新设备的了解与应用。同时，在现代化进程中考核制度也不断升级，这需要专业的管理层来对相关工作人员进行定期的综合考核、定期举行专业活动、提高专业氛围、促进工作积极性，实现效益最大化。