雷惠明

(山東高速信息集團(tuán)有限公司, 山東 濟(jì)南 250101)

0 引言

高速公路是交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，要推進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)社會的持續(xù)發(fā)展，就需要不斷擴(kuò)大高速公路建設(shè)的規(guī)模和數(shù)量，并有效提高高速公路建設(shè)的質(zhì)量。機(jī)電工程是高速公路項目施工的重要組成部分之一，主要用于維護(hù)和保障高速公路車輛安全穩(wěn)定運(yùn)行，包括通信、監(jiān)控、供電照明和收費(fèi)4大子系統(tǒng)。為切實保障高速公路機(jī)電運(yùn)行的安全可靠性及功能作用的有效發(fā)揮，在整個項目施工的時候，需要明確高速公路機(jī)電工程管理常見的一些問題及誘因，實施更加嚴(yán)格細(xì)致的監(jiān)督管控，并持續(xù)推進(jìn)工藝和技術(shù)的創(chuàng)新，促進(jìn)智能化技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用。

1 高速公路機(jī)電設(shè)備的構(gòu)成及主要功能

高速公路機(jī)電工程是工程項目的重要組成部分，包括通信、監(jiān)控、供電照明和收費(fèi)四大子系統(tǒng)，以及隧道內(nèi)消防系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)等。其中，一是高速公路機(jī)電工程的監(jiān)控系統(tǒng)。主要由監(jiān)控中心、外場設(shè)備兩個部分組成，通過在高速公路沿線規(guī)范的設(shè)置各種外場設(shè)備(包括監(jiān)測設(shè)備、信息設(shè)備等)，實現(xiàn)對高速公路道路運(yùn)行狀況和行車狀況及相關(guān)信息數(shù)據(jù)的規(guī)范采集，并將獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)信息及時上傳到監(jiān)控中心，以便實時掌握高速公路車輛運(yùn)行狀況和道路狀況，在出現(xiàn)異常情況和故障問題的時候，也能夠協(xié)助車輛調(diào)度指揮和道路安全管理等工作的開展[2]。二是收費(fèi)系統(tǒng)。實現(xiàn)對收費(fèi)車道各種原始收費(fèi)數(shù)據(jù)的實時記錄和采集，然后借助計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和無線通訊網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)傳輸給管理中心和收費(fèi)站，收費(fèi)站在獲取有關(guān)數(shù)據(jù)之后，將其及時發(fā)送到費(fèi)用結(jié)算中心和相應(yīng)的運(yùn)營公司負(fù)責(zé)中心[3]。三是通信系統(tǒng)。通過促進(jìn)現(xiàn)代通信技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，以及高速公路物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建，為高速公路運(yùn)營管理、車輛監(jiān)控和安全管理、收費(fèi)管理等工作的開展和實施，提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)、圖像信息和語音服務(wù)，協(xié)助有關(guān)工作更高效的開展和實施[4]。四是供電照明系統(tǒng)。高速公路還有很多隧道，為確保在道行車的安全性，則需要進(jìn)一步健全和完善隧道機(jī)電系統(tǒng)，主要是隧道內(nèi)的供電照明系統(tǒng)，以及通風(fēng)、監(jiān)控和消防系統(tǒng)等相關(guān)系統(tǒng)，確保在這些系統(tǒng)的有效支撐下，實現(xiàn)對隧道內(nèi)交通狀況和車輛運(yùn)行情況的實時監(jiān)測，一定程度上改善隧道內(nèi)的交通環(huán)境，使隧道行車更安全[5]。

2 高速公路機(jī)電工程管理的作用和意義

現(xiàn)代高速公路施工對于各種工藝技術(shù)和工程項目施工提出了更高要求，在整個項目施工過程中加強(qiáng)對高速公路機(jī)電工程的管理有著重要作用，要求通過技術(shù)和工藝的創(chuàng)新、管理手段的創(chuàng)新等，切實維護(hù)和保障高速公路機(jī)電工程的安全可靠性，維護(hù)高速公路安全穩(wěn)定運(yùn)行，滿足出行和管理工作的各項所需。

第一，提高高速公路的安全性。通過通信系統(tǒng)的規(guī)范安裝，輔助高速公路監(jiān)控系統(tǒng)和收費(fèi)系統(tǒng)功能作用有效發(fā)揮，并實現(xiàn)對相關(guān)數(shù)據(jù)信息的有效傳送，各方在獲取全面準(zhǔn)確數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)上，提供更優(yōu)質(zhì)的交通服務(wù)，并對高速公路車輛運(yùn)行和調(diào)度等進(jìn)行科學(xué)合理安排，而保證高速公路交通順暢和安全。各種自動檢測系統(tǒng)的設(shè)置和關(guān)卡的設(shè)置，能實現(xiàn)對通行車輛和人員的全面檢測，實現(xiàn)對風(fēng)險問題的基礎(chǔ)識別，從而保證高速公路運(yùn)輸安全。

第二，提高高速公路管理和服務(wù)質(zhì)量。結(jié)合高速公路運(yùn)行和管理工作的實際需要，對高速公路機(jī)電工程的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行不斷的改進(jìn)和完善，通過視頻監(jiān)控設(shè)備、傳感器設(shè)備等不同設(shè)備的規(guī)范安裝，實現(xiàn)對路況信息和車輛運(yùn)行信息的實時采集、科學(xué)處理和有效存儲，并將這些數(shù)據(jù)信息上傳到系統(tǒng)平臺內(nèi)部，從而為交通管理提供必要的信息資源，對交通運(yùn)行和車輛調(diào)度等進(jìn)行引導(dǎo)。收費(fèi)系統(tǒng)可以實現(xiàn)車輛通行收費(fèi)情況和交易數(shù)據(jù)的實時采集，并確保這些信息及時上傳到指揮控制中心，以免出現(xiàn)數(shù)據(jù)信息丟失和財務(wù)漏洞等方面的問題。在智能化技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支撐下，有效提高高速公路機(jī)電工程運(yùn)維管理的水平，協(xié)助故障診斷和異常問題解決處理工作的實施，使高速公路機(jī)電系統(tǒng)時刻處于正常運(yùn)行狀態(tài)[6]。

3 高速公路機(jī)電工程管理的對策和建議

3.1 構(gòu)建完善的管理和控制體系

在高速公路工程項目施工建設(shè)過程中需要充分認(rèn)識到機(jī)電工程施工與管理的重要性，結(jié)合機(jī)電工程安全運(yùn)行和功能作用發(fā)揮的實際需要，構(gòu)建一個完善的管理與控制體系，保證高速公路機(jī)電工程規(guī)劃設(shè)計和安裝施工的規(guī)范性、運(yùn)行管理的有效性、維護(hù)維修的高效性。首先，進(jìn)一步健全和完善管理制度機(jī)制，并實施統(tǒng)一的管理標(biāo)準(zhǔn)，在機(jī)電設(shè)備安裝和選型上，要綜合考慮高速公路的等級、安全運(yùn)行需求、設(shè)備功能需求和使用年限需求等，選擇適合的系統(tǒng)設(shè)備，不盲目追求新技術(shù)和新設(shè)備。其次，持續(xù)推進(jìn)管理模式的創(chuàng)新，對高速公路機(jī)電工程的組成和各個設(shè)備的特征、種類和型號等有所了解，并針對設(shè)備運(yùn)行實時動態(tài)化監(jiān)測，建立機(jī)電設(shè)備維修和保養(yǎng)的臺賬，針對每一次設(shè)備故障問題、故障部位及解決處理措施等登記在冊。最后，重點(diǎn)加強(qiáng)高速公路機(jī)電工程施工安裝的管控，從根本上防范和降低一些隱患問題和偏差問題。在正式施工之前，需要做好前期準(zhǔn)備工作、技術(shù)交底工作和質(zhì)量交底工作，結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況和施工需要，組織施工人員、施工材料、構(gòu)件設(shè)備等進(jìn)場；在施工過程中需要協(xié)調(diào)好機(jī)電工程施工與其他工序和環(huán)節(jié)施工，保證施工的有序銜接和規(guī)范性；在施工完成之后，需要做好基本性能檢查和驗收工作，設(shè)備的調(diào)試和驗收工作，對通信路由和傳輸設(shè)備、監(jiān)測設(shè)備等的工作情況進(jìn)行檢測，對線路敷設(shè)、電纜及布線安裝進(jìn)行檢測，對基礎(chǔ)配套設(shè)備安裝進(jìn)行檢測，及時發(fā)現(xiàn)和處理各種隱患風(fēng)險[7]。

3.2 保證重要系統(tǒng)和設(shè)備安裝合理

高速公路機(jī)電工程施工與管理尤其需要加強(qiáng)通信、監(jiān)控、收費(fèi)、低壓配電、消防、照明等子系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計和相關(guān)設(shè)備的規(guī)范安裝，確保能夠滿足機(jī)電工程安全運(yùn)行所需，支撐高速公路的安全穩(wěn)定運(yùn)行。第一，輸入設(shè)備安裝。在機(jī)電工程施工過程中需要保證輸入設(shè)備安裝的規(guī)范合理性，尤其是各種傳感器、智能調(diào)節(jié)閥和視頻監(jiān)控設(shè)備等的安裝，以切實滿足機(jī)電運(yùn)行的需要和高速公路運(yùn)維管理的需要。在安裝施工前，對整個高速公路工程項目及實際情況有所了解，結(jié)合實際情況科學(xué)規(guī)劃和設(shè)計，預(yù)留出足夠的位置，確保后期在設(shè)備出現(xiàn)異常和故障的時候有一定的解決空間。可以借助BIM技術(shù)提前進(jìn)行模擬和碰撞檢查，檢測和分析方案的經(jīng)濟(jì)可能性和安全可靠性，持續(xù)優(yōu)化和改進(jìn)方案。在綜合分析高速公路智能化機(jī)電設(shè)備的功能和實際運(yùn)行需要、各種傳感器的類型等的基礎(chǔ)上，使各種機(jī)電設(shè)備和傳感器安裝在適合的位置，并做好接地、防雷、防靜電、防潮等工作。第二，配電裝置安裝。配電裝置的安裝需要對高速公路機(jī)電配電系統(tǒng)和供電系統(tǒng)的具體情況和運(yùn)行要求有全面的了解和認(rèn)知，結(jié)合實際情況，對供配電系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，選擇適合類型和參數(shù)的配電裝置，保證設(shè)備的性能、使用年限等符合設(shè)計的要求和標(biāo)準(zhǔn)，能滿足所需；在高速公路的隧道，還需要科學(xué)的設(shè)置和安裝一些應(yīng)急電源供應(yīng)系統(tǒng)，并通過智能化技術(shù)和各類傳感器的應(yīng)用，實現(xiàn)對配電裝置的實時監(jiān)測和管理，確保滿足應(yīng)急所需。第三，收費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計。在施工中需要促進(jìn)智能化技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，保證高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的敏感性和便捷性，保證能夠?qū)崿F(xiàn)對過往車輛收費(fèi)情況及相關(guān)信息的實時收集和及時上傳。此外，還需要結(jié)合高速公路安全運(yùn)輸和運(yùn)維管理的實際需要，持續(xù)對機(jī)電工程的通信、消防和監(jiān)控等子系統(tǒng)進(jìn)行完善和規(guī)范安裝，并積極打造智能供電、遠(yuǎn)程控制等系統(tǒng)。在所有子系統(tǒng)安裝完成之后，都需要進(jìn)行檢測和試驗，保證終端線路和內(nèi)部數(shù)據(jù)等的安全可靠性。

3.3 持續(xù)加強(qiáng)智能化建設(shè)

高速公路機(jī)電工程施工與管理還需要持續(xù)加強(qiáng)智能化建設(shè)和智慧化建設(shè)，通過遠(yuǎn)程終端處理系統(tǒng)的安裝，實現(xiàn)對高速公路智能化機(jī)電設(shè)備的實時化監(jiān)測和分析、管理控制，準(zhǔn)確把握高速公路機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行情況，確保在出現(xiàn)異常和故障的時候能夠及時做出反應(yīng)和處理。在智能化技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)的科學(xué)支撐下，實現(xiàn)對高速公路機(jī)電工程的有效管理，為高速公路機(jī)電工程的安全運(yùn)行及故障診斷處理等提供技術(shù)支撐，以便當(dāng)高速公路機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)異常和故障的時候，能夠及時發(fā)現(xiàn)和處理，并實現(xiàn)對這些機(jī)電設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和操作，實現(xiàn)各項數(shù)據(jù)信息的有效整合和綜合管理，進(jìn)而維護(hù)高速公路的安全穩(wěn)定運(yùn)行。通過打造物聯(lián)網(wǎng)智慧融合系統(tǒng)，推進(jìn)高速公路交通系統(tǒng)向高速化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、密集化方向發(fā)展，借助機(jī)電自動化控制技術(shù)、遠(yuǎn)程控制技術(shù)和智能化技術(shù)，實現(xiàn)整個運(yùn)行過程、各個子系統(tǒng)運(yùn)行的實時化監(jiān)測和監(jiān)控，對有關(guān)數(shù)據(jù)自動化檢測和分析，為風(fēng)險預(yù)警和防范提供支撐，借助傳感器及相關(guān)設(shè)備，實現(xiàn)高速公路運(yùn)行環(huán)境和機(jī)電工程運(yùn)行情況的直接感知和實時化監(jiān)測，用以維護(hù)運(yùn)行的安全性。例如，在高速公路施工建設(shè)的時候，引進(jìn)和使用智能安全和不停車收費(fèi)系統(tǒng)，對過往車輛進(jìn)行主動的識別和分析，并完成收費(fèi)管理工作；通過構(gòu)建全息感知、自動運(yùn)行、自主服務(wù)、智能診斷、主動進(jìn)化5大功能于一身的機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)，以支撐高速公路的智慧化管理和運(yùn)營，并在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云計算技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的支撐下，從高速公路所有的機(jī)電設(shè)備集成到一個平臺上，以實現(xiàn)對高速公路運(yùn)行狀況和機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的全方位精準(zhǔn)感知，對運(yùn)行趨勢進(jìn)行智能化分析，也能實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的綜合管理和信息指令的一體化推送，并保證各子系統(tǒng)之間信息的有效傳遞和共享利用，從而協(xié)助高速公路資源管理、收費(fèi)管理、信息管理、任務(wù)調(diào)度、管理和安全管理等工作的開展和實施。以安全生產(chǎn)網(wǎng)、內(nèi)部管理網(wǎng)、外部服務(wù)網(wǎng)等為基礎(chǔ)，構(gòu)建集運(yùn)營管理和高速公路服務(wù)中心為一體的管理云平臺，從而更好滿足高速公路運(yùn)維管理和人們交通出行的實際需要。此外，通過智慧平臺系統(tǒng)的構(gòu)建，實現(xiàn)高速公路機(jī)電工程供電、通信、收費(fèi)、信號和環(huán)控等各個系統(tǒng)的集中化管理，從而構(gòu)建一個綜合、綠色、安全、智能化的高速公路交通網(wǎng)絡(luò)體系。在該系統(tǒng)中，借助視頻分析和客流監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用，能實現(xiàn)對自動收費(fèi)系統(tǒng)的全過程監(jiān)測；借助溫度和濕度傳感器、噪音傳感器等，能實現(xiàn)對高速公路車輛運(yùn)行環(huán)境的全過程監(jiān)測。

4 結(jié) 語

在推進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)社會持續(xù)發(fā)展的同時，也需要逐步健全和完善一通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)體系，高速公路作為其中的重要一環(huán)，要持續(xù)推進(jìn)高速公路建設(shè)技術(shù)的創(chuàng)新和運(yùn)維管理水平的提高。高速公路機(jī)電工程是高速公路的重要組成部分，包含通信、監(jiān)控、收費(fèi)、低壓配電、消防、照明等多個子系統(tǒng)，高速公路機(jī)電工程的質(zhì)量性能和運(yùn)維管理將直接影響高速公路行車的安全可靠性，要求結(jié)合高速公路的實際情況和運(yùn)維需要，持續(xù)對高速公路機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)優(yōu)化和改進(jìn)，保證各主要系統(tǒng)和設(shè)備安裝和施工的規(guī)范有效性，及高速公路機(jī)電工程后期運(yùn)行的安全可靠性。在高速公路機(jī)電工程施工和運(yùn)維管理過程中也需要促進(jìn)各種智能化技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，努力構(gòu)建一個綜合、綠色、安全、智能化的現(xiàn)代高速公路交通網(wǎng)絡(luò)體系，在這些技術(shù)的支撐下，實現(xiàn)對高速公路各機(jī)電系統(tǒng)和機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的有效監(jiān)測和管控，及時發(fā)現(xiàn)和處理各種異常問題和隱患風(fēng)險問題。推進(jìn)高速公路交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)向高速化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、密集化方向發(fā)展，以更好地滿足安全運(yùn)行、收費(fèi)管理、車輛調(diào)度管理和安全管理等要求。