高速公路機(jī)電工程檢測與評價方法

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摘要：機(jī)電工程是高速公路收費、監(jiān)控、照明和通信的基本保障平臺，機(jī)電工程的良好運作才能確保高速公路的各項功能發(fā)揮作用。鑒于此，分析了高速公路機(jī)電工程的總體系統(tǒng)構(gòu)成，明確了各項功能對機(jī)電工程的重要影響；提出了機(jī)電工程檢測方法與過程，包括檢測計劃設(shè)定、檢測方法實施和檢測結(jié)果初篩；歸納了機(jī)電工程檢測的評價方法，指出建立在線管理平臺可以更加高效和直觀地執(zhí)行高速公路機(jī)電工程檢測和維護(hù)工作。

關(guān)鍵詞：高速公路；機(jī)電工程；質(zhì)量檢測；評定方法

0引言

高速公路是實現(xiàn)全封閉式交通的運輸平臺，為了確保高速公路各項功能的正常運作，就需要切實保障高速公路機(jī)電工程的運行質(zhì)量。高速公路機(jī)電工程涵蓋了照明、供配電、監(jiān)控、通信和收費等基本工程，機(jī)電工程良好運作才能充分發(fā)揮高速公路的相關(guān)功能，一旦某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，例如機(jī)電工程中照明出現(xiàn)問題，則會極大地增加交通事故的發(fā)生概率，并顯著降低高速公路夜晚車輛的通行效率，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會影響[1]。為了保障高速公路機(jī)電工程的良好運作，就需要不間斷地對機(jī)電工程系統(tǒng)進(jìn)行質(zhì)量檢測和評定，及時掌握機(jī)電工程各個系統(tǒng)的運作狀態(tài)，規(guī)避突發(fā)機(jī)電故障引起的安全風(fēng)險。本文首先分析機(jī)電工程各個環(huán)節(jié)的構(gòu)成和運行特點，然后歸納機(jī)電工程質(zhì)量檢測方法和過程，明確檢測步驟、內(nèi)容與重點，最后形成機(jī)電工程運行質(zhì)量的評價方法，可為后續(xù)管理維護(hù)提供參考。

1高速公路機(jī)電工程的系統(tǒng)組成

高速公路機(jī)電工程是維系監(jiān)控、收費、通信、照明的供配電系統(tǒng)構(gòu)架，應(yīng)保證這些功能的正常運作，達(dá)到統(tǒng)一管理、協(xié)同控制、共同組織的目的。對高速公路機(jī)電工程各個組成部分運作的認(rèn)識，是明確機(jī)電工程重要性的基礎(chǔ)。

1.1交通監(jiān)控系統(tǒng)

高速公路的車輛監(jiān)控和橋梁狀態(tài)監(jiān)控都隸屬于機(jī)電工程中的監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控包含了前端監(jiān)控設(shè)備、傳輸設(shè)備和監(jiān)控中心3個主要部分。前端監(jiān)控設(shè)備，可以是受力傳感器用于測試橋梁的應(yīng)力和變形等狀態(tài)，可以是攝像頭用于捕捉結(jié)構(gòu)變形和橋面交通狀況，也可以是雷達(dá)系統(tǒng)用于測試車輛速度等，無論是無線還是有線感知設(shè)備，都用于采集數(shù)據(jù)、捕捉實時信息。傳輸設(shè)備則是將監(jiān)測信息的電信號傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，主要是一些線路連通和轉(zhuǎn)換連接設(shè)備。監(jiān)控中心則將這些監(jiān)測信息分類為不同的有用信號，供不同使用需求，例如路面交通的監(jiān)控傳輸?shù)皆破脚_用于監(jiān)測車輛是否違章、是否存在交通擁堵等。

1.2公路收費系統(tǒng)

我國高速公路往往采用收費制度，這是確保高速公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的經(jīng)濟(jì)措施，目前國內(nèi)高速公路收費系統(tǒng)分為封閉式、半封閉式和開放式，并在逐漸開發(fā)ETC自動收費方式，公路收費系統(tǒng)中各種設(shè)備的運作形成機(jī)電系統(tǒng)的一部分。收費系統(tǒng)包含了稱重設(shè)備、信息展示屏、電子計價系統(tǒng)等，都需要機(jī)電設(shè)備的供給。

1.3通信平臺

通信平臺是實現(xiàn)高速公路智能交通管理的重要途徑，通信系統(tǒng)將監(jiān)控、收費等信息及時傳輸?shù)奖O(jiān)管部門，確保各個部門之間信息溝通的及時性和準(zhǔn)確性，并能夠及時掌握異常狀況，例如高速公路因為發(fā)生車禍引起的大面積交通擁堵，可以通過交通監(jiān)控系統(tǒng)和通行平臺快速掌握，并由監(jiān)管部門及時確立解決方法疏散交通。

1.4照明供電系統(tǒng)

高速公路夜間行車需要照明系統(tǒng)，部分公路為了實現(xiàn)景觀效果也會采用夜間照明設(shè)計，凸顯公路與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)和美觀性，照明需要供電，整個照明系統(tǒng)就是機(jī)電工程的一部分，機(jī)電工程運作情況決定了照明系統(tǒng)的完整性。

2高速公路機(jī)電工程的檢測方法與過程

根據(jù)高速公路機(jī)電工程的系統(tǒng)構(gòu)架，機(jī)電設(shè)備和線路在運營使用過程中可能會出現(xiàn)老化和退化，如果不進(jìn)行定期檢測和評估，很容易產(chǎn)生故障引起監(jiān)測不利、通行不暢、無法照明等，因此需要建立高速公路機(jī)電工程的檢測方法，確保機(jī)電工程的運作安全性[2-3]。高速公路機(jī)電工程的檢測需要首先制定檢測計劃，然后明確檢測方法，最后對檢測結(jié)果進(jìn)行分析。

2.1檢測計劃的制定

無論是對高速公路機(jī)電工程的交工檢測還是對已有機(jī)電系統(tǒng)的檢測，都應(yīng)該首先制定詳實的檢測計劃，分析檢測的目的、機(jī)電系統(tǒng)狀態(tài)和檢測的步驟。（1）檢測目的與檢測所處階段不同：交工檢測是對機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行全范圍的檢測評估，發(fā)生于高速公路機(jī)電工程安裝完成及調(diào)試后；運營檢測是在已有狀況下對機(jī)電工程可能存在的安全隱患進(jìn)行檢測，一方面需要根據(jù)現(xiàn)有的機(jī)電系統(tǒng)各組成的運營狀況找到隱患區(qū)域，另一方面需要重點關(guān)注那些功率大、強度高的機(jī)電設(shè)備。（2）分析機(jī)電系統(tǒng)的運作狀態(tài)，根據(jù)交工圖紙和各項設(shè)備說明，結(jié)合機(jī)電系統(tǒng)以往的檢測報告，系統(tǒng)地分析機(jī)電系統(tǒng)目前的運營情況，目的是確定檢測落實的范圍，為制定檢測步驟提供依據(jù)。（3）建立檢測步驟。在檢測目的和機(jī)電狀態(tài)明確后，就可以制定具體的檢測步驟和方法，采用專用的設(shè)備和方法對現(xiàn)狀進(jìn)行檢測評估，這其中有業(yè)主自主開展的檢測，也有專業(yè)檢測機(jī)構(gòu)開展的檢測評估。

2.2檢測的實施

檢測工作需要根據(jù)機(jī)電產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，采用相應(yīng)的試驗手段進(jìn)行測試。首先，進(jìn)行檢測的人員應(yīng)該具有相應(yīng)的資格證書，確保其檢測實施具有可信度。其次，檢測過程應(yīng)該遵循科學(xué)的試驗方法，對于短時間內(nèi)可以完成的簡單物理試驗，可以配置少量檢測人員進(jìn)行。對于需要定時和定點檢測的大型機(jī)電設(shè)備，需要配置至少2個人，并對接通率和誤碼率等進(jìn)行定量評估。檢測實施過程中，如果發(fā)現(xiàn)測量誤差太大，與預(yù)估數(shù)值存在很大差別的，應(yīng)該停止檢測并對檢測設(shè)備、儀器、被檢測物理進(jìn)行調(diào)查，避免因為檢測設(shè)備和方法應(yīng)用不當(dāng)引起的對機(jī)電設(shè)備狀態(tài)的誤判。

2.3檢測結(jié)果的初篩

檢測完成之后并不代表測試的數(shù)據(jù)就準(zhǔn)確反應(yīng)機(jī)電狀態(tài)，還可能因為系統(tǒng)誤差和人為因素影響，導(dǎo)致檢測結(jié)果的不準(zhǔn)確。檢測完成后應(yīng)該對數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查和審核，確認(rèn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和真實性，并與檢測中專業(yè)人員掌握的機(jī)電真實運營狀況基本一致，經(jīng)過被檢測物體和設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)調(diào)查和環(huán)境分析，確認(rèn)檢測過程是否存在異常狀況，并做好記錄，為檢測結(jié)果的評價提供支持。

3高速公路機(jī)電工程的檢測評價

檢測完成后需要對高速公路機(jī)電工程的監(jiān)控、收費、通信、照明等系統(tǒng)進(jìn)行評估分析，可以組織專家對檢測結(jié)果和狀態(tài)進(jìn)行評價分析，形成一份綜合評價報告。該評價報告應(yīng)該詳細(xì)指明目前高速公路機(jī)電系統(tǒng)的整體運作情況，存在的安全隱患及其定量評價，詳細(xì)的隱患解決方法和處理措施，可以針對本高速公路路段的機(jī)電工程確定解決方法，可以有效避免突發(fā)故障導(dǎo)致管理問題。此外，還有針對故障機(jī)電設(shè)備的檢測評估，確檢測項目、所采用的檢測方法、檢測結(jié)果和給出的技術(shù)評估結(jié)果，為后續(xù)該機(jī)電設(shè)備的管養(yǎng)維護(hù)提供數(shù)據(jù)參考。在有條件的基礎(chǔ)上，應(yīng)該建立高速公路機(jī)電工程系統(tǒng)的管理數(shù)據(jù)庫和在線平臺，這樣可以將每次檢測的設(shè)備信息和狀況記錄到數(shù)據(jù)庫和平臺中，更加直觀地掌握整個機(jī)電系統(tǒng)的整體運作特點，也可以很方便地建立后續(xù)的定期檢測和日常檢測內(nèi)容及方案，具有顯著的應(yīng)用價值。目前建筑信息模型（BuildingInformationModel，簡稱BIM）可以將機(jī)電系統(tǒng)融入到高速公路模型中，可以實現(xiàn)更加直觀的信息化管理[4]，這對于機(jī)電工程的檢測與維護(hù)也是很好的方式，具有廣泛的發(fā)展前景。

4結(jié)語

機(jī)電工程是確保高速公路各項功能正常運作的重要保障，包含了照明、監(jiān)控、通信和收費等，機(jī)電工程運作良好才能充分發(fā)揮高速公路的核心功能。為了保障高速公路機(jī)電工程的良好運作，就需要不間斷地對機(jī)電工程系統(tǒng)進(jìn)行質(zhì)量檢測和評定，及時掌握機(jī)電工程各個系統(tǒng)的運作狀態(tài)，規(guī)避突發(fā)機(jī)電故障引起的安全風(fēng)險。本文總結(jié)了高速公路機(jī)電工程的檢測方法與過程，明確了機(jī)電工程運營狀況的評價方法，可為高速公路的有效管理提供支持。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮銳.高速公路機(jī)電工程系統(tǒng)的控制策略[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017（16）：142.

[2]吳同福.對高速公路機(jī)電工程檢測與評價的探討[J].交通世界，2015（3）：94-95.

[3]劉玉新.高速公路機(jī)電工程檢測技術(shù)綜述[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2007（10）：11-12.

[4]郭傳樂.BIM技術(shù)在高速公路機(jī)電工程中的應(yīng)用分析[J].交通世界，2017（28）：166-167.

作者：楊晶 單位：西安公路研究院