对高速公路机电工程管理问题的探讨核心思路分析

雷惠明

(山东高速信息集团有限公司, 山东 济南 250101)

0 引言

高速公路是交通运输网络的重要组成部分，要推进我国经济社会的持续发展，就需要不断扩大高速公路建设的规模和数量，并有效提高高速公路建设的质量。机电工程是高速公路项目施工的重要组成部分之一，主要用于维护和保障高速公路车辆安全稳定运行，包括通信、监控、供电照明和收费4大子系统。为切实保障高速公路机电运行的安全可靠性及功能作用的有效发挥，在整个项目施工的时候，需要明确高速公路机电工程管理常见的一些问题及诱因，实施更加严格细致的监督管控，并持续推进工艺和技术的创新，促进智能化技术的科学应用。

1 高速公路机电设备的构成及主要功能

高速公路机电工程是工程项目的重要组成部分，包括通信、监控、供电照明和收费四大子系统，以及隧道内消防系统、通风系统等。其中，一是高速公路机电工程的监控系统。主要由监控中心、外场设备两个部分组成，通过在高速公路沿线规范的设置各种外场设备(包括监测设备、信息设备等)，实现对高速公路道路运行状况和行车状况及相关信息数据的规范采集，并将获得的相关数据信息及时上传到监控中心，以便实时掌握高速公路车辆运行状况和道路状况，在出现异常情况和故障问题的时候，也能够协助车辆调度指挥和道路安全管理等工作的开展[2]。二是收费系统。实现对收费车道各种原始收费数据的实时记录和采集，然后借助计算机网络和无线通讯网络等技术传输给管理中心和收费站，收费站在获取有关数据之后，将其及时发送到费用结算中心和相应的运营公司负责中心[3]。三是通信系统。通过促进现代通信技术的科学应用，以及高速公路物联网系统的构建，为高速公路运营管理、车辆监控和安全管理、收费管理等工作的开展和实施，提供相应的数据、图像信息和语音服务，协助有关工作更高效的开展和实施[4]。四是供电照明系统。高速公路还有很多隧道，为确保在道行车的安全性，则需要进一步健全和完善隧道机电系统，主要是隧道内的供电照明系统，以及通风、监控和消防系统等相关系统，确保在这些系统的有效支撑下，实现对隧道内交通状况和车辆运行情况的实时监测，一定程度上改善隧道内的交通环境，使隧道行车更安全[5]。

2 高速公路机电工程管理的作用和意义

现代高速公路施工对于各种工艺技术和工程项目施工提出了更高要求，在整个项目施工过程中加强对高速公路机电工程的管理有着重要作用，要求通过技术和工艺的创新、管理手段的创新等，切实维护和保障高速公路机电工程的安全可靠性，维护高速公路安全稳定运行，满足出行和管理工作的各项所需。

第一，提高高速公路的安全性。通过通信系统的规范安装，辅助高速公路监控系统和收费系统功能作用有效发挥，并实现对相关数据信息的有效传送，各方在获取全面准确数据信息的基础上，提供更优质的交通服务，并对高速公路车辆运行和调度等进行科学合理安排，而保证高速公路交通顺畅和安全。各种自动检测系统的设置和关卡的设置，能实现对通行车辆和人员的全面检测，实现对风险问题的基础识别，从而保证高速公路运输安全。

第二，提高高速公路管理和服务质量。结合高速公路运行和管理工作的实际需要，对高速公路机电工程的监控系统进行不断的改进和完善，通过视频监控设备、传感器设备等不同设备的规范安装，实现对路况信息和车辆运行信息的实时采集、科学处理和有效存储，并将这些数据信息上传到系统平台内部，从而为交通管理提供必要的信息资源，对交通运行和车辆调度等进行引导。收费系统可以实现车辆通行收费情况和交易数据的实时采集，并确保这些信息及时上传到指挥控制中心，以免出现数据信息丢失和财务漏洞等方面的问题。在智能化技术和物联网技术的支撑下，有效提高高速公路机电工程运维管理的水平，协助故障诊断和异常问题解决处理工作的实施，使高速公路机电系统时刻处于正常运行状态[6]。

3 高速公路机电工程管理的对策和建议

3.1 构建完善的管理和控制体系

在高速公路工程项目施工建设过程中需要充分认识到机电工程施工与管理的重要性，结合机电工程安全运行和功能作用发挥的实际需要，构建一个完善的管理与控制体系，保证高速公路机电工程规划设计和安装施工的规范性、运行管理的有效性、维护维修的高效性。首先，进一步健全和完善管理制度机制，并实施统一的管理标准，在机电设备安装和选型上，要综合考虑高速公路的等级、安全运行需求、设备功能需求和使用年限需求等，选择适合的系统设备，不盲目追求新技术和新设备。其次，持续推进管理模式的创新，对高速公路机电工程的组成和各个设备的特征、种类和型号等有所了解，并针对设备运行实时动态化监测，建立机电设备维修和保养的台账，针对每一次设备故障问题、故障部位及解决处理措施等登记在册。最后，重点加强高速公路机电工程施工安装的管控，从根本上防范和降低一些隐患问题和偏差问题。在正式施工之前，需要做好前期准备工作、技术交底工作和质量交底工作，结合施工现场的实际情况和施工需要，组织施工人员、施工材料、构件设备等进场；在施工过程中需要协调好机电工程施工与其他工序和环节施工，保证施工的有序衔接和规范性；在施工完成之后，需要做好基本性能检查和验收工作，设备的调试和验收工作，对通信路由和传输设备、监测设备等的工作情况进行检测，对线路敷设、电缆及布线安装进行检测，对基础配套设备安装进行检测，及时发现和处理各种隐患风险[7]。

3.2 保证重要系统和设备安装合理

高速公路机电工程施工与管理尤其需要加强通信、监控、收费、低压配电、消防、照明等子系统的规划设计和相关设备的规范安装，确保能够满足机电工程安全运行所需，支撑高速公路的安全稳定运行。第一，输入设备安装。在机电工程施工过程中需要保证输入设备安装的规范合理性，尤其是各种传感器、智能调节阀和视频监控设备等的安装，以切实满足机电运行的需要和高速公路运维管理的需要。在安装施工前，对整个高速公路工程项目及实际情况有所了解，结合实际情况科学规划和设计，预留出足够的位置，确保后期在设备出现异常和故障的时候有一定的解决空间。可以借助BIM技术提前进行模拟和碰撞检查，检测和分析方案的经济可能性和安全可靠性，持续优化和改进方案。在综合分析高速公路智能化机电设备的功能和实际运行需要、各种传感器的类型等的基础上，使各种机电设备和传感器安装在适合的位置，并做好接地、防雷、防静电、防潮等工作。第二，配电装置安装。配电装置的安装需要对高速公路机电配电系统和供电系统的具体情况和运行要求有全面的了解和认知，结合实际情况，对供配电系统进行优化设计，选择适合类型和参数的配电装置，保证设备的性能、使用年限等符合设计的要求和标准，能满足所需；在高速公路的隧道，还需要科学的设置和安装一些应急电源供应系统，并通过智能化技术和各类传感器的应用，实现对配电装置的实时监测和管理，确保满足应急所需。第三，收费系统设计。在施工中需要促进智能化技术和数字化技术的应用，保证高速公路收费系统的敏感性和便捷性，保证能够实现对过往车辆收费情况及相关信息的实时收集和及时上传。此外，还需要结合高速公路安全运输和运维管理的实际需要，持续对机电工程的通信、消防和监控等子系统进行完善和规范安装，并积极打造智能供电、远程控制等系统。在所有子系统安装完成之后，都需要进行检测和试验，保证终端线路和内部数据等的安全可靠性。

3.3 持续加强智能化建设

高速公路机电工程施工与管理还需要持续加强智能化建设和智慧化建设，通过远程终端处理系统的安装，实现对高速公路智能化机电设备的实时化监测和分析、管理控制，准确把握高速公路机电设备的运行状态和运行情况，确保在出现异常和故障的时候能够及时做出反应和处理。在智能化技术、物联网技术和现代通信技术的科学支撑下，实现对高速公路机电工程的有效管理，为高速公路机电工程的安全运行及故障诊断处理等提供技术支撑，以便当高速公路机电设备出现异常和故障的时候，能够及时发现和处理，并实现对这些机电设备的远程控制和操作，实现各项数据信息的有效整合和综合管理，进而维护高速公路的安全稳定运行。通过打造物联网智慧融合系统，推进高速公路交通系统向高速化、网络化、智能化、密集化方向发展，借助机电自动化控制技术、远程控制技术和智能化技术，实现整个运行过程、各个子系统运行的实时化监测和监控，对有关数据自动化检测和分析，为风险预警和防范提供支撑，借助传感器及相关设备，实现高速公路运行环境和机电工程运行情况的直接感知和实时化监测，用以维护运行的安全性。例如，在高速公路施工建设的时候，引进和使用智能安全和不停车收费系统，对过往车辆进行主动的识别和分析，并完成收费管理工作；通过构建全息感知、自动运行、自主服务、智能诊断、主动进化5大功能于一身的机电设备系统，以支撑高速公路的智慧化管理和运营，并在物联网技术和云计算技术等先进技术的支撑下，从高速公路所有的机电设备集成到一个平台上，以实现对高速公路运行状况和机电设备运行状态的全方位精准感知，对运行趋势进行智能化分析，也能实现数据信息的综合管理和信息指令的一体化推送，并保证各子系统之间信息的有效传递和共享利用，从而协助高速公路资源管理、收费管理、信息管理、任务调度、管理和安全管理等工作的开展和实施。以安全生产网、内部管理网、外部服务网等为基础，构建集运营管理和高速公路服务中心为一体的管理云平台，从而更好满足高速公路运维管理和人们交通出行的实际需要。此外，通过智慧平台系统的构建，实现高速公路机电工程供电、通信、收费、信号和环控等各个系统的集中化管理，从而构建一个综合、绿色、安全、智能化的高速公路交通网络体系。在该系统中，借助视频分析和客流监控技术应用，能实现对自动收费系统的全过程监测；借助温度和湿度传感器、噪音传感器等，能实现对高速公路车辆运行环境的全过程监测。

4 结 语

在推进我国经济社会持续发展的同时，也需要逐步健全和完善一通运输网络体系，高速公路作为其中的重要一环，要持续推进高速公路建设技术的创新和运维管理水平的提高。高速公路机电工程是高速公路的重要组成部分，包含通信、监控、收费、低压配电、消防、照明等多个子系统，高速公路机电工程的质量性能和运维管理将直接影响高速公路行车的安全可靠性，要求结合高速公路的实际情况和运维需要，持续对高速公路机电系统进行科学优化和改进，保证各主要系统和设备安装和施工的规范有效性，及高速公路机电工程后期运行的安全可靠性。在高速公路机电工程施工和运维管理过程中也需要促进各种智能化技术、物联网技术和现代通信技术等先进技术的科学应用，努力构建一个综合、绿色、安全、智能化的现代高速公路交通网络体系，在这些技术的支撑下，实现对高速公路各机电系统和机电设备运行的有效监测和管控，及时发现和处理各种异常问题和隐患风险问题。推进高速公路交通网络系统向高速化、网络化、智能化、密集化方向发展，以更好地满足安全运行、收费管理、车辆调度管理和安全管理等要求。