高速公路机电设备智慧运维

宋思文

摘要：高速公路上使用的机电设备种类和数量众多，位置分散，安装位置检修困难，机电设备的养护一直是维护人员的难题。传统的机电运维系统只具备信息管理功能，数据依靠人工录入，必须同时配备完善的管理制度和具有强有力的执行能力才能发挥作用，在实践中效果不佳，效率提升不明显。新时代的高速公路机电设备智慧运维系统，必须转变传统的救火式运维思维，用预防性维护方式，变被动维修为主动维护，提高机电设备的可用率，才能以最低成本发挥机电设备的最大效能。本文将在概述高速公路机电设备运维管理的趋势的基础上，对高速公路机电设备智慧运维关键技术进行分析，并以某高速公路路段为例探讨了智慧运维系统的应用效果，以供相关的工作人员参考借鉴。

关键词：高速公路;机电设备;运维管理;智慧运维

1高速公路机电设备运维管理的趋势

1.1系统化管理

机电设备要求进行数据分析，随着计算机技术的发展，网络成为信息数据的主要载体，同时网络能够提高数据分析的质量，进行有效的数据存储和传输，因而机电设备的管理依托于网络的顺畅运行，通过网络技术能够统筹兼顾各项数据信息，最终达到系统化管理的目的。

1.2标准化管理

随着信息化进程的推进，运维管理要求对整个组织机构的运行进行支持的管理信息系统涵盖的所有内容，日常管理和拓展业务进行运维。机电设备的运维管理作为运维管理行业的一个分支，同样要求对越来越复杂的交通环境、功能操作越来越复杂的机电系统、机电设备相关的维护人员等进行系统化管理。

1.3精细化管理

精细化管理是在社会分工逐渐精确、服务对象逐渐精确的发展趋势下衍生的管理方式。机电设备在科学管理方式的引导下，必须要经历精细化的管理。在現代管理方式的要求指导下，高速公路机电设备管理要求进行战略和目标分解细化，实现管理的层层递进，将管理落实到各个环节，达到机电设备管理对推动交通顺畅的积极作用。

2高速公路机电设备智慧运维关键技术

2.1机电设备自动监测技术

虽然我国高速公路机电设备安装越来越多，但是机电设备型号及参数的不同导致机电设备统一管理成为机电运维中的一大难点。通过深入研究发现，目前我国机电设备中的一小批能借助有线光缆网络与高速公路专有网络连接;还有一部分可借助RS232、RS485等接口与相应的网络电子设备连接，这部分设备又称为间接联网设备。而现实生活中不能与专用网络或联网设备进行连接的，称为未联网设备。高速公路机电设备中能借助有线光缆网络与高速公路专有网络连接的叫作直接联网设备。该联网设备能深入划分为3种，分别是私有协议类、标准化协议类和日志类。私有协议类要根据生产商所提供的接口文档开发接口。标准化协议类可使用标准协议访问设备，现如今很多交换机和服务器都支持SNMP。日志类可借助http、Telnet/SSH等方法访问设备后输送指令。若设备自身拥有syslog也可分析输出日志，得到设备的实时数据信息。上文中提到的间接联网设备能借助访问直接联网设备端口或内存或分析日志的方法来得到机电设备的实时运转信息。对于不能联网的机电设备，工作人员要提前在设备的前端设置采集终端，最终借助无线的方法将所采集到的数据信息传输至相应的平台。

2.2 Lora技术

该技术又称为远距离无线电，全称为LongRangeRadio。该技术是在扩频技术的基础上研究的一种远距离无线传输技术，其本身拥有远距离、低能耗、稳定性强等特征。Lora技术能按接收信号信噪比强弱选取扩频因子进而达到距离传输的目的。Lora技术之所以能在高速公路机电设备运维系统中应用是因为Lora技术运转的条件相对于其他技术经济成本更低，适应性更强。Lora借助传感器测量设备的各项数据，将得到的信息借助Lora终端传输至Lora网关，最终借助网关连接的网络，将采集的全部信息传输至远端采集服务器，达到对未联网设备的实时监控。但该技术也有一定的局限性，Lora本身能耗较低，通常情况下一般的电池便能供给其消耗，但是设备停电会严重影响该技术的运转。通过一系列的改良后，应用太阳能电池能有效地维持该技术的长时间工作。

2.3专家系统技术

专家系统技术能快速地帮助工作人员进行设备检修，一旦设备出现问题，专家系统也能根据先前的经验，对所产生的问题展开智能诊断，并给予工作人员合适的解决方式，帮助工作人员进行设备维修。除此之外，专家系统也能记录每次发生问题的原因，将问题更新至数据库，以备于后期应用。专家系统技术刚开始运用时可能掌握的知识不足，一旦专家系统技术有长时间的信息积累过程，那么专家系统技术本身所具备的性能就会越来越丰富，最终构成运维云数据。除此之外，专家系统技术运用了语义分析技术，能对工作人员上传的故障关键字展开模糊匹配，也能检测出相近故障产生的根本缘由。除上述功能，专家系统技术还能对机电设备的实际情况展开分析记录，一旦发生问题便能直接判断发生问题的原因，提醒工作人员进行修整。另外，专家系统还可将分析的结果传输至工作人员的移动终端中，并发出预警提醒工作人员。

2.4时序数据库技术

传统数据库技术对高速公路机电设备经济成本和检修要求较高。也就是说，传统数据库技术的应用需要大量的经济成本和人工成本。通过深入研究发现，该技术也有较强的时间属性，短时间持续高并发写入不会有更新操作，写多读少。时序数据库是针对储存及时间维度索引的数据设计的数据库，所以该数据库与传统的数据库有很大的差异，同时，该数据库技术有着较为划算的经济成本，较为简易的结构，能增加节点，工作人员进行检修也十分简易。在这种情况下，高速公路机电设备应该选取Elasticsearch数据库作为储存数据库，而应用MySQL来储存其他应用数据。在现实工作中，某高速公路机电设备构建了三节点的Elasticsearch数据库，在短短的18s内就能达到50多条状态信息的写入，这充分体现出了该数据库的高吞吐量的优势。

3智慧运维系统的应用效果

某高速公路路段缺陷责任期维护，经过运营单位的同意，将智慧运维系统应用到了在该路段的维护中。系统经过3个多月的试运行，有效提高了运维工作效率。在某次干线光缆线路故障维修中，系统及时监测到线路故障并通知维护人员，维护人员通过查询系统中的业务链信息，了解干线传输路由，再根据监测到的其他设备信息，迅速定位断点的大致范围，随后用OTDR测试，成功找到断点，缩短了故障处置时间。另外在监测过程中，发现某车牌识别仪的网络存在时通时断的问题，经过现场检查，发现是设备自身原因，并通知厂商进行修复，及时排除了故障隐患。

4结束语

高速公路机电设备智慧运维系统多采用Lora技术、专家系统技术、自动监测技术及时序数据库等技术进行工作。这些技术在智慧运维系统中能快速地发现机电设备的故障并进行维修，加强了整体运维效率，为高速公路机电设备的正常运转带来了可靠的保障。

参考文献

[1]李海军.信息技术在公路养护管理中的发展趋势和应用研究[J].中国科技投资，2020（35）：170-170.

[2]刘超.高速公路机电养护信息化管理系统应用探析[J].计算机产品与流通，2018，0（2）：272-272.