高速公路機電工程檢測與評價方法

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摘要：機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，分析了高速公路機電工程的總體系統(tǒng)構成，明確了各項功能對機電工程的重要影響；提出了機電工程檢測方法與過程，包括檢測計劃設定、檢測方法實施和檢測結果初篩；歸納了機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)行高速公路機電工程檢測和維護工作。

關鍵詞：高速公路；機電工程；質量檢測；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電工程的運行質量。高速公路機電工程涵蓋了照明、供配電、監(jiān)控、通信和收費等基本工程，機電工程良好運作才能充分發(fā)揮高速公路的相關功能，一旦某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，例如機電工程中照明出現(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，產生經濟損失和不良的社會影響[1]。為了保障高速公路機電工程的良好運作，就需要不間斷地對機電工程系統(tǒng)進行質量檢測和評定，及時掌握機電工程各個系統(tǒng)的運作狀態(tài)，規(guī)避突發(fā)機電故障引起的安全風險。本文首先分析機電工程各個環(huán)節(jié)的構成和運行特點，然后歸納機電工程質量檢測方法和過程，明確檢測步驟、內容與重點，最后形成機電工程運行質量的評價方法，可為后續(xù)管理維護提供參考。

1高速公路機電工程的系統(tǒng)組成

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

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)控都隸屬于機電工程中的監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控包含了前端監(jiān)控設備、傳輸設備和監(jiān)控中心3個主要部分。前端監(jiān)控設備，可以是受力傳感器用于測試橋梁的應力和變形等狀態(tài)，可以是攝像頭用于捕捉結構變形和橋面交通狀況，也可以是雷達系統(tǒng)用于測試車輛速度等，無論是無線還是有線感知設備，都用于采集數(shù)據(jù)、捕捉實時信息。傳輸設備則是將監(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換連接設備。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設施建設的經濟措施，目前國內高速公路收費系統(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)中各種設備的運作形成機電系統(tǒng)的一部分。收費系統(tǒng)包含了稱重設備、信息展示屏、電子計價系統(tǒng)等，都需要機電設備的供給。

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計，凸顯公路與周邊環(huán)境的協(xié)調和美觀性，照明需要供電，整個照明系統(tǒng)就是機電工程的一部分，機電工程運作情況決定了照明系統(tǒng)的完整性。

2高速公路機電工程的檢測方法與過程

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

2.1檢測計劃的制定

無論是對高速公路機電工程的交工檢測還是對已有機電系統(tǒng)的檢測，都應該首先制定詳實的檢測計劃，分析檢測的目的、機電系統(tǒng)狀態(tài)和檢測的步驟。（1）檢測目的與檢測所處階段不同：交工檢測是對機電系統(tǒng)進行全范圍的檢測評估，發(fā)生于高速公路機電工程安裝完成及調試后；運營檢測是在已有狀況下對機電工程可能存在的安全隱患進行檢測，一方面需要根據(jù)現(xiàn)有的機電系統(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注那些功率大、強度高的機電設備。（2）分析機電系統(tǒng)的運作狀態(tài)，根據(jù)交工圖紙和各項設備說明，結合機電系統(tǒng)以往的檢測報告，系統(tǒng)地分析機電系統(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，采用專用的設備和方法對現(xiàn)狀進行檢測評估，這其中有業(yè)主自主開展的檢測，也有專業(yè)檢測機構開展的檢測評估。

2.2檢測的實施

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

2.3檢測結果的初篩

檢測完成之后并不代表測試的數(shù)據(jù)就準確反應機電狀態(tài)，還可能因為系統(tǒng)誤差和人為因素影響，導致檢測結果的不準確。檢測完成后應該對數(shù)據(jù)進行檢查和審核，確認數(shù)據(jù)的準確性和真實性，并與檢測中專業(yè)人員掌握的機電真實運營狀況基本一致，經過被檢測物體和設備的技術狀態(tài)調查和環(huán)境分析，確認檢測過程是否存在異常狀況，并做好記錄，為檢測結果的評價提供支持。

3高速公路機電工程的檢測評價

檢測完成后需要對高速公路機電工程的監(jiān)控、收費、通信、照明等系統(tǒng)進行評估分析，可以組織專家對檢測結果和狀態(tài)進行評價分析，形成一份綜合評價報告。該評價報告應該詳細指明目前高速公路機電系統(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電工程確定解決方法，可以有效避免突發(fā)故障導致管理問題。此外，還有針對故障機電設備的檢測評估，確檢測項目、所采用的檢測方法、檢測結果和給出的技術評估結果，為后續(xù)該機電設備的管養(yǎng)維護提供數(shù)據(jù)參考。在有條件的基礎上，應該建立高速公路機電工程系統(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容及方案，具有顯著的應用價值。目前建筑信息模型（BuildingInformationModel，簡稱BIM）可以將機電系統(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]，這對于機電工程的檢測與維護也是很好的方式，具有廣泛的發(fā)展前景。

4結語

機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電工程的良好運作，就需要不間斷地對機電工程系統(tǒng)進行質量檢測和評定，及時掌握機電工程各個系統(tǒng)的運作狀態(tài)，規(guī)避突發(fā)機電故障引起的安全風險。本文總結了高速公路機電工程的檢測方法與過程，明確了機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：

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

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

[3]劉玉新.高速公路機電工程檢測技術綜述[J].公路交通科技（應用技術版），2007（10）：11-12.

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

作者：楊晶 單位：西安公路研究院