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摘要：随着我国基础设施建设的不断深化，高速公路也越来越具规模化和网络化，先进技术在机电系统管理和维护系统中的应用实现了基于过程控制结点的可视化工作平台，建立了基础数据库、维护过程数据、故障记录数据的关联与系统故障特征提取。结合笔者多年的工作经验，通过对高速公路机电设备维护与管理存在的问题进行分析，并对高速公路机电工程维护管理系统的应用进行探讨，以期能够给高速公路机电工程维护管理系统发展提供建议和参考。
关键词：高速公路；ISO9000；可靠性设计；系统维护；故障分析
一、引言
在我国国民经济不断发展的推动下，对于高速公路的建设也越来越重视，我国高速公路经过了大规模的修建，贯穿全国各地，高速公路的修建给人们的生活带来了很大的便利，同时也带动了地方经济的持续发展。高速公路网的普遍与扩大，使得高速公路对机电设备依赖性提高，机电设备在高速公路网应用的也越来越广泛，给高速公路的管理与工作人员的工作带来了很大的便利。机电设备的正常运行直接影响着整个高速公路的营运状态，如果机电设备出现故障将会导致高速公路大面积堵车等现象，所以对高速公路机电设备的维护与管理是非常必要的。国家对高速公路机电设备的投入上不断增加，且高速公路机电设备的系统也在逐渐完善。机电设备的正常运行可以提高机电设备在高速公路中的有效性，是高速公路正常运营的保障。
二、系统需求分析
高速公路机电工程主要包括以下主要系统：监控系统、通信系统、收费系统、通风系统、照明系统、供配电系统及消防系统。在高速公路机电工程的后期维护过程中，需要对所有设备的运行状况及故障出现的情况、处理方法等，并根据出现故障设备的数量及种类，进行故障数据的统计分析和计算，定期做出工程项目的阶段故障分析报告，为以后的工程施工过程中的质量控制及设备采购、订货提供可靠的科学依据。本系统需要完成以下几个主要方面的功能：1）维护保养 /例行检查记录表，2）故障处理记录表，巡查中出现的设备故障、故障处理方式、用户意见等信息，详细地记录在表格中；3）阶段故障分析报告，根据阶段出现的故障设备的类型及数量，进行分析计算，给出本工程项目的设备故障率。4）日常维护月报，按月形成当月本工程项目的日常维护情况汇总。
三、高速公路机电工程维护管理系统的设计与实现
3.1技术框架
系统平台采用B/S架构，服务器采用IIS6.0以上版本，数据库为MSSQLServer最新版本，开发平台采用微软最新的visualstudio版本，基于可视化技术（3S技术、视频技术、计算机图形图像技术等）的可视化数字公路应用平台，对数据和信息进行可视化表达，对业务活动和过程进行图形图像化模拟、对实体结构进行虚拟立体化仿真，为业务应用层建立可视化的操作环境和图形化展示场景，包括空间分析、查询浏览、数据管理等。系统总体架构图如下：
1）支撑层：由系统软件环境、硬件及网络环境组成。
2）数据层：主要包括数据库和第三方应用的底层数据存储、数据的安全性处理。
3）中间服务层：主要指软件系统的应用数据基础，包括：工作流与业务流程、系统管理、系统安全、沟通机制、数据交互机制、智能预警、报表展现、开发平台等等。
4）业务层：软件应用的核心，是业务处理的集中层。系统根据进度线和费控线将业务管理从业务逻辑层面贯穿起来，业务涉及到：基础数据管理、道路检测评定、养护科学决策等等。系统充分考虑了不同应用层面的管理角色，从企业应用、项目应用和集成应用三个方面兼顾不同层面的应用，提供全面的解决方案。
图1系统技术架构图
5）接入层：是指与主系统进行数据交换和业务交流的其它系统及其接口，包括路况多功能检测系统、手持PDA及平板电脑、路况信息发布平台等路桥管理系统，建立完整的、广泛的业务系统。
6）用户层：主要是将业务处理的结果按照用户的权限展现给不同的用户，使得用户通过门户在最短的时间内查看到任务并处理。起到“事找人”的软件应用最佳效果。
3.2系统结构及功能实现
系统采用B/S架构，单点部署，多点应用，适应高速公路管理中心和养护单位之间二层次管理模式。系统的web服务器、数据库服务器等部署在管理中心机房，以此为核心组成管理中心局域网，提供管理中心各用户通过局域网接入系统。局域网经过路由器、防火墙等设备与互联网相连。各养护单位可以通过互联网（Internet）访问管理中心的web应用服务器接入和使用系统。移动设备通过无线网络连接互联网络与web应用服务器交互接入并使用系统，上传外业数据到系统数据库，下载通知、指令等文件。多功能检测车采集的数据通过养护单位的pc导入系统，上传至数据库服务器。公众可以通过外网访问管理中心的门户网站，了解公路养护的相关信息。系统结构如下图：
图2系统结构图
为实现本系统的建设目标，完成建设内容，系统设计了基础数据管理、日常保洁及小修管理、养护计划管理、养护工程管理、统计分析、移动办公、系统管理等功能模块。
1）基础数据：其功能项目包括养护工程量清单范本管理。可以指定并管理养护工程量清单范本；养护机构管理。管理中心可以建立和管理养护单位与施工单位花名册。黑名单管理。通过这项功能管理中心可以建立养护施工单位的违规黑名单等。
2）日常保洁及小修管理。包括路线巡查、维修保养任务库、维修任务通知、维修养护报、养护施工日记以及计量支付等。
3）养护计划管理。包括中长期计划、年度计划、季度计划、月
度计划、周计划等。
该系统基于B/S架构设计开发，界面友好，易于操作，支持多用户操作管理，用户管理、权限管理功能完善，易于安装部署和远程服务支持；功能模块结构采用松耦合设计，数据接口清晰，具有良好的可扩展性，方便扩展可视化地理信息系统功能；系统还提供养护外业移动数据采集支持，并提供和中心数据库的同步服务，对交通部公路基础数据库、MQI、CBMS等系统的数据接口导入功能。通过可视化的操作界面，使工程的维护管理工作实现自动化，系统可以实时查询各个项目的现场设备的故障状态记录及处理情况，设备的阶段故障率可根据需要随时提取计算结果，也可根据需要扩展到高速公路的运营维护工作中，为高速公路的工程施工单位及高速公路的运营单位的日常设备维护管理提供一个科学和高效实用的方法，使得工程项目的质量控制更具有科学性及可操作性。
四、结束语
由此可知，要做到工程维护管理工作的高效和数据的准确，需要我们设计一个高效、科学的工程维护管理系统，及时分析设备的故障原因及故障率，根据设备的故障率，在工程的设备采购阶段，尽可能的使用性价比高、质量优良、可靠性高的产品，确保高速公路机电系统的正常运转，保证高速公路的安全畅通，同时也能尽量降低企业的工程成本。
参考文献：
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[2]高速公路机电系统建设及后期维护管理的几个问题[J].陈勇.通讯世界.2014（04）
[3]高速公路机电工程维护模式探讨[J].李文杰.黑龙江交通科技.2016（04）
[4]浅谈高速公路机电工程设计要点[J].李一锋，张杰亮，曹登平.交通科技.2015（01）
论文作者:郑佩洪
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/20
标签：高速公路论文; 系统论文; 机电设备论文; 数据论文; 设备论文; 管理中心论文; 管理系统论文; 《基层建设》2017年第35期论文;