城市快速路机电设备日常养护数据分析及养护建议

曾长荣

（上海成基市政建设发展有限公司 上海 200433）

1 机电设备日常养护数据特点

上海城市快速路的机电设备日常养护数据集中分布在地道路段中，从数据类别来看一般分为中央计算机系统、通风系统、照明系统、给排水系统、供电系统、消防系统、交通监控系统、广播通信系统等[1]。

2 上海市城市快速路机电设备日常养护数据分析

收集了上海市某城市快速路2012～2018 年的机电设备日常养护数据，并对其进行了初步总结和分析。各类机电设备的主要功能和故障内容如下：

2.1 机电设备故障特点

2.1.1 广播通信系统

广播通信系统是传输数据、语音、图像等各项业务的基础。城市快速路中的广播通信系统包括有线通信和无线通信两种方式，涉及的机电设备主要为电话机，光端机等。

广播通信系统常出现的故障为光端机设备功能失常、线路故障。

2.1.2 交通监控系统

交通监控系统由内场设备和外场设备组成。内场设备位于监控中心，由计算机系统、网络系统、视频监视控制设备、投影设备等组成。其中，网络系统能利用局域网接入视频、语音和数据信息，形成一个多媒体信息平台。外场设备主要指固定摄像机、车道信号灯等现场设备。

交通监控系统中常出现的故障为车道信号灯设备功能失常、固定摄像机设备功能失常。

2.1.3 供配电照明系统

上海市城市快速路的供配电照明系统由供电系统、通风照明系统两大模块组成。供电系统的主要设备是高压柜、低压柜、变压柜等。通风系统的主要设备是射流风机等风机类设备。照明系统主要是日光灯等灯具设备。

供配电照明系统常发生的故障为灯具损坏、风机故障、高压柜、低压柜及变压柜设备故障。

2.1.4 给排水系统

给排水系统主要包括潜水泵、液位计、阀门等。常发生的故障为水泵配电控制柜设备故障。

2.1.5 消防系统

消防系统包括烟感探测器、火焰探测器、消防栓等消防设备。

常发生的故障为设备外观破损、锈蚀及缺失。

2.1.6 中央计算机系统

中央计算机系统由终端电脑、网络交换机、磁盘、USB 电源等电子设备组成。

常发生的故障为终端电脑设备故障、电源设备异常。

2.2 故障分析

共收集2012～2018 年的机电数据1 833 条，其中38.5%的数据（705 条）因缺失关键信息（维修年份、设备所在地、设备损坏数量等）被判定为无效数据。信息完整的有效数据的年度分布和月度分布情况如图1、图2 所示，设备类别分布情况如图3 所示。

该快速路的机电设备维修频次在2014 年达到顶峰，且近年来有逐年下降趋势，说明机电设备的整体运行状况较为良好；从月度分布来看，机电维修全年分布基本均匀，夏季（6～8 月）稍多，且主要是照明系统和交通信号系统方面的损坏。各类设备中，供配电照明系统发生故障的频次最高。其中，占比最大的是灯具替换，包括地道照明灯具和交通信号灯，共296 次，占总维修次数的57.2%。总体来看，该快速路绝大多数设备技术状态良好，发现的故障基本得到处理，系统运行正常。

图1 上海某城市快速路2012～2018 年机电设备故障次数年度分布

图2 上海某城市快速路2012～2018 年机电设备故障次数月度分布

图3 上海某城市快速路2012～2018 年机电设备故障类别

2.3 存在的问题

从以上数据收集和分析过程中发现目前城市快速路机电设备运维管理存在以下问题：

养护数据缺乏规范记录。调查中发现，实际管理中机电设备的日常养护数据同时存在电子记录和纸质文档，且存在内容重复，缺乏统一的执行标准。此外，大量数据记录（38.5%） 存在关键信息（维修年份、设备所在地、设备损坏数量等）缺失问题，导致无法纳入分析，造成数据资源浪费，说明日常养护数据积累的价值尚未得到从业人员的足够重视。

机电设备的预防性养护维修投入较少。从调查情况来看，快速路机电设备运维数据以即坏机修的日常养护为主，极少组织针对性的预防性养护维修。大部分故障都是在发生以后才得到处理，虽然维修较为及时，但仍然存在一定程度的运营风险。此外，日常养护主要依赖人工定期巡检，故障识别和判断存在主观性，故障检出率常受到检测人员专业素质影响[3]；且由于设施的不间断运行，在交通量较大路段容易存在巡检遗漏问题。

机电设备管理系统发展滞后。目前养护管理中采用的信息化平台属于传统的静态信息系统，主要功能为静态属性管理、故障上报和维修记录，是典型的事后管理模式，既缺乏主动预警机制，也未给出任何维修建议，整体发展较为滞后。

3 机电设备养护策略建议

针对以上问题，有必要采取更为积极有效的措施来保障设备运营安全，建议如下：

3.1.1 建立健全机电部门维修维护管理制度

无效数据的产生一方面是由于缺乏规范的数据管理制度[2]，使现实记录存在执行方面的随意性，另一方面则是由养护维修人员上报数据不细致引起。这两方面的问题都可以通过建立健全相关制度来改善，细化工作步骤，加强流程管理，并督促养护维修人员严格遵守[4]。

3.1.2 做好日常养护和预防性养护两方面的工作

机电设备的日常养护是保障设备稳定运行的第一道防线，除此之外还应加强针对性的预防性养护。按照《公路养护技术规范》（JTG H10-2009）[5]中的相关要求，应定期对公路机电设备的监控系统、通信系统、供配电系统等进行检查检测及维护。在这类养护工作中，结合当前机电设备系统的故障特点，开展主动排查和提前维修、设备更换等，就有可能降低设备故障率和故障程度、提高运行可靠度。

3.1.3 采用动态运维管理系统

基于传感器技术、视频监控技术的动态运维管理系统不仅具备传统静态系统机电设施养护和资产管理等方面的功能[6]，还能对机电设施进行实时在线监测和问题识别，能够显著缩短故障响应时间。同时，利用动态监测数据的长期积累还有望获得设备故障发生规律，采取更有针对性的预防性养护措施，从而提高设备安全运行水平、降低长期维修投入。

4 结语

城市快速路机电设备是保障快速路运行安全的核心组成部分，只有做好机电设备的养护维修，才能保证城市快速路的稳定运行。对上海市某城市快速路机电设备历年日常养护中进行了分析，总结其中存在的问题并提出了养护管理建议，希望能够为提升城市快速路的安全运行水平做出贡献。