摘要：公路交通是国家主要经济命脉之一，机电设备是公路交通安全主要保障之一，机电设备对于高速公路起到高速安全行驶的主要作用。这就需要高速公路管理企业切实加强内部的机电系统运行维护管理，建立健全管理机制，从而减少高速公路机电设备故障以及安全隐患。
关键词：高速公路；收费机电系统；维护与管理
一、高速公路联网收费机电系统的优势
1.控制范围增加
与一般收费项目相比，高速公路收费业务分布在全国各地，覆盖地域比较广泛，以往的收费机电系统由于技术的局限，依赖人工操作和管理的情况比较多，对系统运行工况和故障的自判断和自控制功能比较薄弱。采用联网收费机电控制系统，采用并行计算能力强的 FPGA 作为核心处理器，使收费机电控制系统的计算能力与识别能力得到强化，实现了对更广范围的控制能力和控制效率。
2.系统集成智能化
与传统收费系统相比，采用联网收费机电系统的优势在于，将原本分散独立的机电装置、控制信息单元和各种管理分系统都统一纳入智能化计算机系统中来，使之形成整体关联、统一管理的中控平台。收费系统的各项控制目标都能够整合和实现，促进信息资源共享，规范联网收费系统IP地址分配和VLAN划分，使收费过程能够合理依据车流量和周围环境条件的改变而自动调整。机电设备的日常维护相对简单，可定期自我修复和自我维护，使机电设备的寿命有所延长。
2.实现智能控制
以往的收费机电系统以来人为指令操作的情况比较多，使用自动化控制的情况比较少。联网收费机电系统实现了人机对话，使系统的人机交互界面更加友好，也使系统的协调控制能力有效提升。在这个过程中，运用互联网技术和通信技术，智能设备可根据周围环境的变化进行自主调节。以计重收费系统为例，车辆在高速公路上超限运输将产生严重的危害，表现在严重损坏路面、严重损坏桥梁以及危及行车安全等方面。为了确保国家财产和人民群众安全，实现公路畅通，有关部门制定了超限运输午辆高、长、宽、总载重等标准。车道自动计重收费系统也在这种背景下产生了，作为整个收费的前端（如图1-2所示）其中最核心的设备就是计重仪，还包括车道计算机、交通控制等设备，实现了状态检测、数据采集与数据共享，能够按要求完成计重收费任务，减少逃费情况。
图1-2 停车收费车道设备布置原理图
二、高速公路机电系统维护与管理的现状
1.维护人员能力较差，发现问题不及时
由于高速公路范围较广，其机电系统往往较为
大型且设备众多，应用的技术也较为广泛，加之许多作业内容均为特种作业，这就对维护人员的相关专业能力提出了一定的要求。然而目前普遍存在维护人员相关专业能力较差的现象，专业技术型人才供不应求，这就导致在实际机电系统维护与管理工作中容易出现维护人员无法及时发现故障的情况，导致机电系统的整体运行因此受到影响，甚至容易出现因设施出现故障而导致机电系统整体瘫痪。
2.机电系统故障检测手段有限
在收费机电工程建设过程中，如果对故障检测系统的设计能力不足，当出现问题后，利用系统维修人员人工检测故障的频率要大于系统自动检测故障的频率，对故障源的发现依靠智能化手段的应用不足。在日常维护工作的时候缺乏科学的理论指导，维修时主要以故障设备的整体更换为主，极易形成“故障—维修—故障”的恶性循环。
三、高速公路收费机电系统运行维护和管理的有效策略
1.机电系统硬件措施
用冗余的硬件来确保收费机电系统的顺利运行，一旦某一硬件出现故障，备用硬件可以立即代替其进行工作。技术措施为：全部核心的数据库服务器皆采用高稳定性的服务器，其硬盘系统选择可热插拔阵列磁盘；收费核算中枢、各个收费分站点的信息记载主机用小型机服务器构成双机热备系统，磁盘装置选择双工可热插拔的阵列磁盘系统。
2.系统备份恢复措施
将系统和数据库信息备份存储在其它存储介质上，一旦系统报错即可将系统恢复至备份时的原始状态，无论是保存时间较长的数据，还是保存时间较短的数据，只要及时备份，都可以进行数据恢复。因此，应该对相应的公路收费机电系统加设光盘机、光盘库，每周定期进行系统数据库信息备份，而且对服务器的操作系统也要备份。
3.加强完善收费机电系统数据传送工作
收费机电系统数据的安全性是确保高速公路收费有效开展的重要基础，因此务必要加强完善收费机电系统数据传送安全。实际系统维护和管理工作中，务必要对所传送数据的真实性进行整体把握，对其中较为敏感的单元实施加密处理，以有效规避实际传送过程中被不法分子进行盗用。报文鉴别可以选用 DES 计算方法，传送方可以根据预先设定的流程，利用特别的密钥报文中有待辨别的数据开展进十计算，以获得 4 字节安全报文 MAC，从而有效防范报文被非法更改或盗取，以从根本上保证高速公路收费机电系统的运行安全。
4.加强完善收费机电系统的信息化管理
随着现代科学技术的创新发展，大数据、云计算等数字化处理方式广泛地应用在各行业领域当中，因此，要想从根本上提高高速公路收费机电系统运行的整体质量和效率，务必要加强完善收费机电系统的信息化管理。高速公路收费机电系统运行的信息化发展，能够让各个省市高速公路信息进行合理整合，能够全面达到可视化计算、可视化分析以及可视化判定，对提升高速公路收费机电系统的整体运行效率有着至关重要的作用，因此相关工作人员务必要积极应用现代科学技术，全面实现系统的科学监管。
5.完善维护保障体系，制定预警方案
由于高速公路的稳定性直接影响着社会的建设以及正常运转，因此机电系统维护保障体系的建立与完善十分重要。首先应当建立完善的管理制定，确保员工责任的细分化，针对系统的不同设备设立巡查制度、维护制度以及报修制度，从而保障维护保障体系作用的充分发挥。其次应当定期组织维护人员开展系统整体设施的检查，主动地去了解掌握设施的运行状况，及时消除潜在的安全隐患。最后，预警方案的制定也十分重要，维护管理部门应当定期组织模拟演练相关状况的发生，综合考虑不同路段的状况以及天气环境因素的影响，制定相对应的预警方案
结语：
在公路收费系统中，机电系统是其中至关重要的一个环节。在机电企业日常运行过程中，要切实加强机电系统的巡视工作和检修管理工作，从而有效保障其平稳、安全地运行。高速公路企业体制改革的进程如火如荼，高速公路所涉及的范围也愈发广泛，这给公路系统的安全运行带来诸多的挑战。对于高速公路企业来说，应该加强对收费系统故障风险的分析与防范，强化运营管理，完善相关制度，从而保障高速公路的运行通畅和质量安全。
参考文献：
[1]郭大帅.高速公路收费机电系统维护及其管理[J].山西交通科技，2018（4）
[2]李晶晶.浅谈高速公路收费机电系统维护与管理[J].科技展望，2017（5）
[3]曾广财.高速公路机电系统的管理与维护对策[J].科技风，2018（4）
论文作者:陈南清
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/17
标签：机电论文; 系统论文; 高速公路论文; 故障论文; 数据论文; 系统维护论文; 能力论文; 《基层建设》2019年第12期论文;