长大桥梁机电设备管理系统分析与设计

2020-07-17曹威

建筑与装饰 2020年15期

摘要隨着我国长大桥梁运营时间的延长，桥梁养护管理工作越来越受到重视，但是针对长大桥梁机电设备的管理尚无统一的标准和规范。本文以长大桥梁机电设备管理现状出发，对构建长大桥梁机电管理系统进行分析和设计，并简要介绍各模块功能及工作流程，为实现长大桥梁机电设备信息化管理提供参考。

关键词机电设备;资产管理;全寿命周期;智能终端;状态监测

长大桥梁机电设备作为桥梁结构附属设施，在桥梁结构及运营安全中起到了非常重要的监测和保障作用。为实现长大桥梁机电设备的集中和有效管理，有必要采用设备资产的全寿命周期管理模式，建立长大桥梁机电设备管理系统，规范设备的管理和维护行为。以达到提升管理水平，延长设备使用寿命，提高设备运行效能的目标。

1长大桥梁机电设备管理现状分析

（1）设备资产统计和资料整理难度较大。长大桥梁机电设备多为桥梁建造时，按照建设需求采购和安装的。对于后期运营管理和维护人员来说，一方面难以准确的统计设备详细信息;另一方面一旦发生管理人员调动，设备资料交接需耗费大量时间和精力。

（2）设备使用寿命和性能无法准确评价。机电设备类型复杂，涉及机械、电气及信息化等专业技术。对这些设备的性能评价指标多种多样，尚无统一的相关标准和规范;设备寿命和使用性能无法准确预测，设备维修和更新的及时性得不到保障。

（3）设备维护维修成本状况缺乏有效统计。传统管理手段未针对设备全寿命周期记录维护维修信息，缺乏对故障维护维修和备品备件更换等信息的统计和分析，很难判断设备总体维护维修成本和剩余价值。

（4）缺乏标准统一的故障分析和维修方案库。机电设备故障大多数为常发性故障，同类型故障的检查判断和维修方法基本相通。因此需要及时总结，建立标准统一的故障分析和维修方案库，以提高设备维修效率，同时对故障信息也可以进行有效的统计和分析[1]。

2长大桥梁机电设备管理系统需求分析

（1）建立机电设备全寿命周期资产清单。针对长大桥梁机电设备种类和数量众多的情况，需要理清设备类型和层次划分。对每台设备建立资产清单，实行唯一编码，将设备基础信息和检查、维护、维修信息在设备资产清单上绑定，全寿命周期跟踪和记录。

（2）规范设备检查、维护和维修过程管理。设备检查、设备维护和故障维修是机电设备全寿命周期管理的重点工作，需要在系统中针对管理人员和维护单位，分别建立完整的设备检查、维护、维修流程和检查表格。规范这些行为操作，以保证记录真实有效，后期才能便于开展数据分析与统计。

（3）组建设备故障分析和维修方案库。针对机电设备分类，收集同类型设备的常发性故障信息，分析故障原因;同时参照维保单位提供的维修建议、历史维修方案和相关资料查阅，组建标准统一的设备故障分析和维修方案库，并逐步更新和补充。对于后期出现的设备故障描述和处置方案，直接勾选，提高设备维修效率。

（4）开展维保单位服务质量考核评价。长大桥梁机电设备多为专业设备和特种设备，需要有专业维保单位开展设备维护与维修，因此需要对维保单位的服务内容、服务质量和服务态度等进行考核评价，以便于选择专业性较强的维护队伍，保障设备维护质量。

（5）实时远程监测设备运行状态。由于机电设备均安装在桥梁现场，因此，系统需要提供设备运行状态远程实时监测功能，让管理人员可以及时了解设备运转情况及故障信息，以便于开展预防性养护，将设备故障解决在最初阶段，提高设备维修效率，延长设备使用寿命。

（6）设备检查、维护和维修记录智能化。为完善设备检查维护维修信息记录手段，提高工作效率和记录准确率，需配合开发智能终端APP。扫码识别设备，查看设备基本信息及历史信息，同时添加录入新的操作记录，实现操作的智能和快捷[2]。

3长大桥梁机电设备管理系统功能设计

（1）系统管理。包含系统用户管理、权限管理、系统日志、系统参数、机构角色、系统菜单、运行维护等，为用户方便使用此系统，并对操作此系统的用户进行规范的管理。

（2）设备资产管理。①设备资产清单。根据设备管理要求，制定设备分类标准和设备编码标准，每台设备对应唯一编码。录入设备资产信息包括：设备编码、设备类别、设备名称、设备型号、包含部件、设备开始使用日期、设备使用寿命、设备运行状态、设备存放位置及设备生产维护信息等，并对应生成设备卡片。②备品备件台账。建立备品备件台账，对备品备件实行全寿命周期出入库管理，严格管控备品备件使用和出库程序。定期统计备品备件的使用情况，为下一年度备品备件申购提供数据支撑。

（3）设备检修维护。①设备检查。设备管理人员和维护单位对设备开展日常检查、月度检查和应急检查，在系统中填写对应检查记录表。包括：检查日期、检查人员、检查类型、检查情况、故障描述和检查照片等。日常巡查：远程查看设备运行状况和设备机房运行环境;月度检查：现场对设备的运转性能、设备运行效果进行检查;应急检查：突发事件发生以后，对设备外观和设备运行情况进行检查。②设备维护。维保单位添加设备维护记录，包括：维护日期、维护单位、维护内容、备品备件使用情况和维护照片等。③设备维修。根据设备检查和维护情况，由维保单位对设备故障进行维修，添加维修记录，包括：维修日期、选择已有设备故障、维修单位、维修内容、备品备件使用情况、零部件更换情况等以及维修前、维修中、维修后的照片记录。

（4）设备故障台账。①设备故障台账。在各类检查中发现的设备故障信息，在系统中进行勾选描述，进入设备故障台账。包括：设备类型、设备名称、设备位置、检查日期、故障描述、故障分析、处理措施、维修情况等。②设备完好率评价。根据设备故障台账和维修情况，按设备类型分：设备异常数/设备总数百分比，定期智能统计设备完好率情况。

（5）故障维修对策库。按设备类型，针对可能出现的设备故障，收集整理对应的设备故障维修方案，建立故障维修对策库，包括：设备类型、故障现象、故障原因、故障维修方法等。

（6）维保单位管理。根据维护项目对维保单位进行月度考核打分，包括：服务内容、服务质量、服务态度、维修时效性、设备维护完好率、内业管理和安全管理等[3]。

（7）实时状态监测。采集机电设备的运行数据，提取设备性能关键指标，实时监测设备运行状况，对异常数据进行报警提示，及时通知设备管理和维护人员进行检查和维修，提高设备故障维修时效性。

（8）智能终端APP。集成Web端系统主要功能，包括设备信息、检查、维护、维修。同步设备管理的全寿命周期记录，利用二维码扫描设备，查看设备卡片和历史数据。通过智能终端录入设备检查、维护、维修信息，对故障信息描述进行标准化选择。

4长大桥梁机电管理系统工作流程设计

（1）设备检查、维护流程。①设备管理人员。根据设备类型和数量制定检查、维护年度计划和月度计划，保证设备的检查、维护覆盖率;实施过程中管理人员对设备进行检查、维护，记录检查、维护信息;管理层通过后台对检查、维护记录进行审核。②维保单位。维保单位签订维保合同以后，按照合同要求编制维保计划提交设备管理人员审核，审核通过后按计划实施，管理层和设备管理人员对维保过程进行检查、审核。

（2）設备故障维修流程。各类检查发现设备出现故障时，首先要判断故障等级，按照设备维修流程及时维修。维修过程结束后，由管理人员进行验收审核[4]。

5总结与展望

通过对长大桥梁机电设备管理系统的分析与设计，以工作流程为导向，实现对设备的全寿命周期管理。使机电设备管理工作可以达到管理信息化、资产准确化、检查规范化、维护科学化和维修及时化。最终实现提高设备使用率、降低设备故障率、降低维护维修成本、延长设备使用寿命的目标。

长大桥梁机电设备管理系统的开发最终将以集约化管理、可视化展示和集成综合管理平台为发展方向。

（1）集成桥群机电设备管理系统平台。按照平台管理模式，制定标准化编码和数据格式，接入其他桥梁的机电设备进行集约化管理。

（2）开发三维BIM可视化平台。利用BIM技术对桥梁机电设备进行三维建模，标定设备位置，对设备运行状态和故障情况进行等级和颜色标注，直观反应设备运行状况。

（3）构建桥梁养护管理系统综合平台。桥梁机电设备最终是为桥梁结构和运营安全服务的，只有构建桥梁养护管理系统综合平台，接入机电设备管理数据，实现数据交换与融合，才能为桥梁养护决策服务。

参考文献

[1] 梅涛.高速公路机电维护管理系统的设计与实现[D].北京：电子科技大学，2014.

[2] 魏养继，袁绍欣，郭兰英.高速公路机电设备管理系统的研究设计[J].现代电子技术，2010（1）：160-166.

[3] 李鹏，许伟强，王永春. 我国高速公路机电设备管理现状及存在问题分析[J]. 科技资讯，2015，13（17）：230-231.

[4] 张耀躍.高速公路机电系统维护管理问题研究[J].北方交通，2007