高速公路机电设备故障及其预防策略

莫日根夫

中交一公局第七工程有限公司 河南郑州 450000

信息时代发展下各行各业都开始加强信息化建设，因此高速公路上机电设备的安装也成为建设施工中的重要内容。通过机电设备的安装为高速公路通行提供极大的便利，对交通事业发展也具有重要作用。但是机电设备都具有一定的使用寿命，需要不断的进行维护和检修。同时由于自然环境的影响以及质量等方面的问题，机电设备容易出现故障，如果不及时发现故障和修理会影响高速公路的发展，因此需要结合高速公路机电设备问题，采取相应的预防和控制策略。

1 高速公路机电设备故障原因分析

高速公路机械设备大部分都暴露在空气中，容易受温度、湿度以及空气中漂浮的污染物等方面的影响，导致机械设备出现损坏、腐蚀或者变形等情况，影响机电设备的正常运行。因此必须要结合这些外部环境做好机电设备的防范工作，降低这些不良因素的影响效果。比如，机电设备容易受到雷击，因此对于安装位置比较高的机电设备来说，可以通过安装防雷软件以及接地装置等方式有效预防雷击，同时实现对机电设备的监控，降低机电设备的损伤率。

在机电设备安装过程中，必须要合理选择机电设备，保证机电设备具有兼容性，可以通过样品安全测试的方式选择最佳的设备形式，促进机电设备的高速运行[1]。此外，机械设备故障还包括人为因素影响，针对这些问题可以在操作步骤、设计工艺等方面做好总结，探究机械设备运行中故障出现的原因，并对这些可能造成机电设备故障的原因进行分析，做好机电设备防范工作，降低故障发生率。

2 机电设备常见故障

2.1 暂时性故障

机电设备运行的位置环境比较恶劣，而外界环境是导致机械设备无法稳定运行的重要影响因素，故障发生本身具有时间不稳定性的特点，持续的时间无法确定，部分故障即使不进行人工维修也能够自行恢复。比如光端收发器需要在室外进行运行，但是如果光端头部出现大量的灰尘积累，会影响光波传输，导致传输信号不稳定；或者在信息化控制中需要应用到计算机，而如果CPU风扇出现故障也容易造成死机；部分接口长期暴露在空气中容易导致腐蚀和氧化，信号传输受到影响等。高速公路机械设备数量多，分布广，在故障检测定位过程中存在一定的难度，因此需要做好定期维护和观察，保证这些机械设备的正常运行[2]。

2.2 固定性故障

固定性故障大部分是由于暂时性故障影响而产生的，如果在出现暂时性故障时能够对这些故障问题进行及时维护，是可以有效避免固定性故障产生的。比如计算机中如果CPU风扇出现暂时性问题没有得到有效解决，会影响机械功能，导致机械过热而损伤机械，使高速公路路口无法正常收费，或者一些设备的接触点在长期的灰尘积压以及异物存在的情况下，会造成设备短路，导致设备的运行受到阻碍。

2.3 机械故障

高速公路机电设备中的机械故障主要为收费站的拦道器或者计算机的外设位置，如果不经常对这些机械设备进行维护和保养，极容易导致机械设备的元件发生老化，或者在线路的接插位置出现氧化情况，导致机电设备出现机械性故障问题。

2.4 系统故障

系统故障主要是因为设备出现故障引起的，比较常见的有通信系统计算机设备的故障或者高速公路收费以及监控等方面的设备故障等问题。高速公路的收费、监控或者通信光缆收发器等方面的故障会导致可变情报信息显示受限，使故障维修受阻，导致高速公路交通体系混乱，而且会造成其他局部系统问题。

3 高速公路机电设备故障的预防策略

3.1 营造运行环境，加强设备改造

高速公路机电设备大部分都是室外工作形式，因此在对设备的管理中必须要充分考虑外界自然以及人为因素。在高速公路机电设备的日常维护中做好防水、防污染、防电磁以及防雷工作，定期对机电设备进行除尘，降低金属的腐蚀以及镀层剥离效率，促进机电设备的正常运行[3]。同时，做好机电设备的改造和更新，对其中的零件进行定期调整，对于老化的零件和设备及时换新，防止由于设备的老化导致使用功能降低，提升机电设备的运行和检修成本。而改造下的旧设备也不能直接丢弃，而是需要对这些废旧机器进行专业监测和评估，将其中能够重复利用的零部件进行回收利用，避免造成浪费。

3.2 做好设备检测评估

高速公路机电设备的维护目的是为了保证这些工程设备的安全、稳定、高效运行。在检测过程中必须要做好第三方检测评估工作，保证对机械设备的定期操作和维护，降低设备故障发生率。为了保证监测的质量，可以采用实时设备性能检测仪器，构建检测体系，对于其中存在技术落后或者性能偏差的设备进行重点研究，可以根据具体情况更新技术。在机电设备检测过程中，必须要严格按照设备检测技术、改造方案等实施。比如UPS放电技术，需要对放电过程中的电池使用、放电时间以及电池寿命等进行检测，利用指标参数对其中的故障问题进行匹配。此外，对于其中易损配件的检测中，比如票据、车道卡等方面的监测需要做出科学的评估，保证机电设备的有效运行。

3.3 加强设备故障预防和体系维护

高速公路机电设备故障预防和维护体系的建设是保证高速公路正常运行的关键，为了降低高速公路故障的发生率，提升机电设备运营效率，必须要构建完善的机电设备预防体系。当前比较常见的机电设备防护管理制度为，突发事件的紧急预案、巡查制度、责任制度以及机电维护保养制度等。在这些制度的构建过程中必须要采取合理的维护保养措施，制定明确的机械设备维护目标以及合理的机电设备维护时间和周期，保证机电设备预防维护体系的健全性[4]。

3.4 完善设备故障维护体系

高速公路机电设备故障维护体系是开展机电设备维护工作的主要依据，在开展过程中需要根据预防体系工作保证机电设备维护的有效性、合理性，做好机械设备维护的规范化。比如，首先在机械设备维护中必须要做好日常检测工作，严格按照监测标准和要求检查机械设备的外观、开机状态、安全性等。对于一些特殊的情况，需要及时采取有效的故障预防和维护措施。比如，对于北方地区来说，由于气温低供暖影响可能会导致车计重系统失灵问题，通过对这个问题的及时监测发现主要是由于取暖设备与计重控制机间的距离过近，一旦出现温度超标的情况就会导致计重功能出现失灵的情况。因此必须要解决温度超标问题，有效预防记重失灵问题。同时在车道暖气的配设中，必须要充分考虑设置位置是否会影响机械工作。

4 高速公路机电设备故障防控技术

4.1 数据挖掘计算模型技术

近年来，交通工程中数据挖掘技术的应用非常广泛，通过该技术的应用能够对高速公路机电设备故障进行准确的预测，通过对训练数据的收集以及分类算法的配合，实现对机电设备数据的分析和处理，然后再进行分类，保证设备故障预测的合理性。这个过程中，分类规则主要目的是为了对故障设备原始数据的挖掘、分类和分析，并做好设备故障信息的分类，保证机电设备维护的科学性，并为技术人员提供相应的启发作用。具体来说，指的是通过故障设备系统的应用，结合大数据库内容信息，比如设备安装地点、时间以及类型等做好数据的预处理和加载工作，最后向数据仓库进行加载。此外，做好训练集的制作，充分挖掘数据，并通过分类的方式建立机电设备故障数据挖掘模型，以此为基础对设备故障进行预测评级，以及故障类型分析，并根据故障的具体情况和标准采取相应的维修和监测策略。

4.2 决策树算法技术

机电设备故障预测工作中决策树算法也是一种比较常见的预测模型形式，在预测过程中需要利用SQL Server软件以及Analysis Services组件等，用于对决策树算法的辅助和计算，同时还需要结合数据挖掘法同时进行。在具体的操作过程中，需要先打开SSAS项目，并从中选择数据挖掘选项卡，先对数据挖掘模型进行构建，然后利用决策树算法对数据进行挖掘，并将挖掘的数据参数进行合理的资源配置。最后，针对机电设备故障原始数据进行分类计算，并结合设备故障规则对高速公路机电系统管理后台进行全面反馈，为机电设备维修提供有效的参考。

5 结语

综上所述，高速公路机电设备是保证高速公路正常运行的基础，但是由于长期暴露在恶劣的环境中，受天气、污染以及异物等方面的影响容易导致高速公路机电设备频繁出现故障问题，因此必须要做好机电设备故障的预防和维护工作。对高速公路机电设备的运行进行定期检查，及时发现其中存在的安全隐患或者早期故障等问题，并提升机电设备质量控制工作，做到防患于未然，为机电设备的运行提供一个良好的环境，提升机电设备运行效率。