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高速公路機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理分析論文
摘要：根據(jù)高速公路機(jī)電設(shè)備運(yùn)行需要，介紹基于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ和ＧＩＳ技術(shù)的高速公路機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)，主要包括系統(tǒng)的總體需求、體系結(jié)構(gòu)、功能結(jié)構(gòu)及模塊等。實(shí)際應(yīng)用表明，該系統(tǒng)滿足機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理需要，實(shí)現(xiàn)了對故障的及時準(zhǔn)確定位，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和服務(wù)效益。
關(guān)鍵詞：高速公路；機(jī)電設(shè)備；維護(hù)管理系統(tǒng)；ＧＩＳ技術(shù)
高速公路的有效運(yùn)營，管理水平提高，離不開機(jī)電設(shè)備支持。一般而言，高速公路機(jī)電設(shè)備包括通信、收費(fèi)、監(jiān)控、供配電、照明、消防系統(tǒng)等，不僅構(gòu)成內(nèi)容復(fù)雜，分布比較分散，而且涉及到通信、控制、管理、計(jì)算機(jī)技術(shù)等多個領(lǐng)域，增加管理維護(hù)難度。為克服這些障礙，提高機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理水平，結(jié)合實(shí)際工作需要采取有效的維護(hù)管理系統(tǒng)是十分必要的。
１系統(tǒng)總體需求
對機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理的主要目的是為高速公路營運(yùn)管理提供最優(yōu)的交通工程機(jī)電技術(shù)裝備，提高維護(hù)管理工作效率，確保機(jī)電設(shè)備性能良好，為車輛安全順利通行創(chuàng)造便利。因此，需要開發(fā)有效的維護(hù)管理系統(tǒng)。（１）維護(hù)管理內(nèi)容。①保證監(jiān)控、通信、收費(fèi)、供配電、照明系統(tǒng)正常運(yùn)行；②對機(jī)電系統(tǒng)檢查與測試，及時掌握系統(tǒng)運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)異常情況立即處理；③根據(jù)設(shè)備故障分析設(shè)備損壞程度對系統(tǒng)的影響范圍，合理安排大修、中修或搶修工程，對損壞嚴(yán)重不能正常運(yùn)行的系統(tǒng)進(jìn)行改建。（２）維護(hù)管理原則。①技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理原則。利用先進(jìn)技術(shù)開發(fā)系統(tǒng)，并盡量節(jié)約系統(tǒng)開發(fā)和運(yùn)營成本；②運(yùn)營和維護(hù)原則。保證系統(tǒng)有效運(yùn)營，系統(tǒng)維護(hù)時盡量不影響高速公路運(yùn)營；③改造和更新原則。根據(jù)設(shè)備性能對其進(jìn)行維修、改造和更新，保證設(shè)備處于良好運(yùn)營狀態(tài)；④管理和維修原則。將技術(shù)管理和經(jīng)濟(jì)管理，專項(xiàng)維修和日常維修結(jié)合起來，及時處理設(shè)備故障。（３）系統(tǒng)總體需求。①按照技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理原則，選擇性能優(yōu)良，價格合理的設(shè)備，確保機(jī)電設(shè)備技術(shù)、性能優(yōu)良；②重視機(jī)電設(shè)備日常維護(hù)管理工作，確保設(shè)備性能良好，并在節(jié)約維護(hù)管理成本的前提下，保證設(shè)備技術(shù)性能滿足要求；③重視對現(xiàn)有設(shè)備的升級與改造，不斷提升設(shè)備綜合性能，節(jié)約成本；④注重從技術(shù)、管理、財(cái)務(wù)方面采取有效措施，提高設(shè)備技術(shù)性能和綜合效益，促進(jìn)整個高速公路安全順利運(yùn)營［１］。
２系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)利用Ｗｉｎｄｏｗｓ為開發(fā)平臺，采用基于Ｗｅｂ的Ｂ／Ｓ體系結(jié)構(gòu)模式。由于機(jī)電設(shè)備地域分布較分散，影響故障上報、維修方案。而利用Ｂ／Ｓ結(jié)構(gòu)模式便利了操作人員與上級管理機(jī)構(gòu)聯(lián)系，可立即采取維護(hù)管理措施。管理人員還可以隨時了解機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀況，掌握設(shè)備性能，系統(tǒng)主要優(yōu)勢為：客戶端不需安裝專門軟件，與系統(tǒng)采用同一的Ｗｅｂ瀏覽器，節(jié)約成本，有利于系統(tǒng)維護(hù)升級，方便客戶端工作人員操作。在滿足日常工作要求前提下，可根據(jù)需要擴(kuò)大系統(tǒng)規(guī)模，擴(kuò)展Ｗｅｂ和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。系統(tǒng)對現(xiàn)有辦公網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行充分利用，避免網(wǎng)絡(luò)重復(fù)建設(shè)，節(jié)約人力、物力和時間。管理中心能掌握不同設(shè)備運(yùn)營情況，便于從整體做出決策，保障系統(tǒng)和機(jī)電設(shè)備處于良好運(yùn)營狀態(tài)［２］。
３系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)及模塊
結(jié)合機(jī)電設(shè)備種類繁多，分布較分散的特點(diǎn)，采用模塊化思想進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，利用數(shù)據(jù)集中模式，全部數(shù)據(jù)集中在高速公路數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。采用上下級數(shù)據(jù)接口，各模塊數(shù)據(jù)都貯存同一數(shù)據(jù)庫中，不存在上下級模塊數(shù)據(jù)傳遞交換不便問題。每個模塊的構(gòu)成及功能如下。（１）系統(tǒng)管理模塊。主要功能為登陸控制、用戶權(quán)限設(shè)置、系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全設(shè)置。應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)加密技術(shù)、信息安全技術(shù)合理控制系統(tǒng)成員，在保障信息共享的同時，也確保數(shù)據(jù)信息安全。數(shù)據(jù)庫管理主要內(nèi)容為數(shù)據(jù)加密、導(dǎo)入、導(dǎo)出、備份。（２）基礎(chǔ)信息管理模塊。主要內(nèi)容為管理機(jī)構(gòu)、收費(fèi)站、倉庫、廠商、機(jī)電系統(tǒng)建設(shè)方案等，管理機(jī)構(gòu)設(shè)置和人員配備影響設(shè)備管理效果，收費(fèi)站設(shè)備比較集中，倉庫用于存放機(jī)電設(shè)備，廠商信息影響機(jī)電設(shè)備性能和質(zhì)量，建設(shè)方案對設(shè)備建設(shè)、維護(hù)、管理產(chǎn)生直接影響，因而系統(tǒng)建設(shè)時對這些內(nèi)容要高度重視。（３）設(shè)備基本信息管理模塊。對現(xiàn)役設(shè)備、備用設(shè)備、儀表設(shè)備等統(tǒng)一管理，記錄各項(xiàng)設(shè)備基本信息，規(guī)范出庫和入庫流程，并具有庫存預(yù)警、設(shè)備跟蹤、信息查詢等功能，實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備整個生命周期的管理。同時還建立設(shè)備信息資料檔案，為管理、維修提供依據(jù)，有效保障機(jī)電設(shè)備綜合性能良好。（４）設(shè)備維護(hù)信息管理模塊。堅(jiān)持預(yù)防維修原則，完善規(guī)章制度，對機(jī)電設(shè)備進(jìn)行巡視和檢查，盡早采取預(yù)防維修措施，將質(zhì)量和安全事故消滅在萌芽狀態(tài)，防止故障發(fā)生，避免出現(xiàn)不必要的損失。同時對機(jī)電設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng)，確保設(shè)備處于良好性能和工作狀態(tài)。（５）設(shè)備故障信息管理模塊。對設(shè)備故障進(jìn)行診斷和分析，給出維修建議，同時評定維修質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障上報、分析、修理、評定的實(shí)時監(jiān)督管理。（６）系統(tǒng)狀態(tài)評估模塊。掌握和了解設(shè)備運(yùn)營基本情況，根據(jù)系統(tǒng)記錄的巡檢數(shù)據(jù)、故障記錄、修理費(fèi)用等，分析和評定設(shè)備運(yùn)行狀況，預(yù)測設(shè)備維修費(fèi)用，制定設(shè)備用戶計(jì)劃［３］。（７）統(tǒng)計(jì)分析模塊。統(tǒng)計(jì)分析內(nèi)容包括設(shè)備狀況、設(shè)備故障、易出故障廠商等內(nèi)容，利用設(shè)備完好率、設(shè)備故障率、單臺設(shè)備年維修費(fèi)用、設(shè)備壽命周期費(fèi)用等，作為設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的考核指標(biāo)，從而更為全面地評定設(shè)備性能和綜合狀態(tài)，為管理維護(hù)提供依據(jù)。（８）地理信息系統(tǒng)模塊。在ＧＩＳ環(huán)境下實(shí)現(xiàn)對機(jī)電設(shè)備的查詢與分析，掌握設(shè)備位置信息，有利于優(yōu)化資源配置。同時應(yīng)用該系統(tǒng)還能讓人機(jī)交互界面更為友好，直觀反映機(jī)電設(shè)備配置和運(yùn)行狀態(tài)，便利對機(jī)電設(shè)備性能的了解，也為做出管理維護(hù)決策提供參考。（９）維修人員管理模塊。為激發(fā)工作人員熱情，提高維護(hù)管理水平，系統(tǒng)對維修人員統(tǒng)一管理。根據(jù)設(shè)備性能狀況和維護(hù)管理需要，自動安排維護(hù)人員，跟蹤維護(hù)管理人員的工作和設(shè)備運(yùn)行狀況，回訪服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)態(tài)度，實(shí)現(xiàn)人力資源合理配置。（１０）技術(shù)論壇模塊。在該模塊支持下，機(jī)電使用和維護(hù)人員能相互交流和學(xué)習(xí)，提供信息平臺。有利于共同進(jìn)步，提高自身維護(hù)管理技能，及時處理機(jī)電設(shè)備存在的故障，確保機(jī)電設(shè)備處于良好性能和工作狀態(tài)。（１１）系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。采用Ｗｉｎｄｏｗｓ為開發(fā)平臺，利用基于Ｗｅｂ的Ｂ／Ｓ體系結(jié)構(gòu)模式，ＳＱＬＳｅｒｖｅｒ２００８為后臺數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)采用多層模式開發(fā)，分為Ｍｏｄｅｌ層、服務(wù)層等，將各功能代碼分開，方便各模塊代碼嵌入與重組，提高開發(fā)效率。系統(tǒng)界面包括登陸界面、用戶權(quán)限管理、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、設(shè)備管理、維護(hù)管理等，根據(jù)要求進(jìn)行各項(xiàng)操作，實(shí)現(xiàn)對機(jī)電系統(tǒng)的維護(hù)管理。
４ＧＩＳ技術(shù)在系統(tǒng)的應(yīng)用
利用Ｉｎｔｅｒｎｅｔ技術(shù)在Ｗｅｂ上發(fā)布地理信息，能從ｗｗｗ任意一個節(jié)點(diǎn)瀏覽到ＷｅｂＧＩＳ站點(diǎn)中的地理信息，有利于信息檢索和處理，并從技術(shù)上為地理信息的開放和共享提供可能。ＧＩＳ系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)分為集中模式、客戶／服務(wù)器模式、Ｗｅｂ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ模式，由于高速公路機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)較分散，故開發(fā)地理信息系統(tǒng)采用Ｗｅｂ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ模式，ＧＩＳ技術(shù)應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下方面。（１）具體應(yīng)用。高速公路沿線設(shè)備標(biāo)示在路的樁號兩側(cè)的位置處，采用圖表形式，形象地將機(jī)電設(shè)備實(shí)際位置標(biāo)示出來，機(jī)電設(shè)備重要參數(shù)也顯示在地圖上。系統(tǒng)有地理信息系統(tǒng)模塊，在ＧＩＳ技術(shù)支持下，將機(jī)電設(shè)備空間特征與屬性信息聯(lián)系起來，在地圖上可查看各路段配置的設(shè)備及其屬性、運(yùn)行狀態(tài)。系統(tǒng)具有故障設(shè)備預(yù)警顯示功能，對出現(xiàn)故障的設(shè)備能以特殊的警示顏色在地圖上顯示，定位系統(tǒng)顯示故障設(shè)備及地理位置信息，提醒工作人員處理設(shè)備故障。機(jī)電設(shè)備實(shí)現(xiàn)無縫連接，ＧＩＳ地圖上可顯示設(shè)備間的連接關(guān)系，并生成連接接口信息，從而便利機(jī)電設(shè)備故障定位，有利于及時查找和處理機(jī)電設(shè)備故障。系統(tǒng)可以查詢和統(tǒng)計(jì)特定區(qū)域的機(jī)電設(shè)備，繪制專題圖，還可以定位、顯示查詢結(jié)果，更為全面、細(xì)致地掌握機(jī)電設(shè)備信息狀況［４］。（２）應(yīng)用效果。將該系統(tǒng)應(yīng)用于邢臺－衡水高速公路機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理中，做好安裝調(diào)試工作，以充分發(fā)揮每個模塊的作用，并掌握設(shè)備運(yùn)行情況，對出現(xiàn)的故障及時采取措施處理。由于ＧＩＳ強(qiáng)大的信息收集和處理功能，可據(jù)此對機(jī)電設(shè)備進(jìn)行科學(xué)、全面的管理，有效地彌補(bǔ)傳統(tǒng)管理方式的缺陷與不足，促進(jìn)了機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理水平提升。具體表現(xiàn)如下。①實(shí)現(xiàn)了對故障的及時準(zhǔn)確定位。在地理信息系統(tǒng)模塊支持下，有效地對故障設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)確定位。例如，２０１５年４月，Ｋ３５＋５５０段的通信系統(tǒng)出現(xiàn)故障，根據(jù)定位系統(tǒng)提示，工作人員很快找到故障所在地，并對其進(jìn)行及時修復(fù)。②經(jīng)濟(jì)效益。采用該系統(tǒng)后，對比２０１５年１季度和２０１４年１季度維修數(shù)據(jù)，一次維修成功率由８２％上升至９６％。每年可減少行車?yán)锍蹋玻比fｋｍ，節(jié)省燃油費(fèi)３．２萬元，節(jié)約人工成本２．４萬元，年綜合經(jīng)濟(jì)效益達(dá)５．６萬元。③服務(wù)效益。該系統(tǒng)能提高機(jī)電設(shè)備完好率，確保高速公路機(jī)電系統(tǒng)正常運(yùn)營，從而提高服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)水平，得到駕駛員的一致好評。
５結(jié)語
本文基于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ和ＧＩＳ技術(shù)，結(jié)合機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理需要，介紹了一種機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)。實(shí)際應(yīng)用表明，該系統(tǒng)滿足機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理需要，經(jīng)濟(jì)效益和服務(wù)效益良好，在類似工作中值得推廣和應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
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