在全国高速公路“一张网”运营大背景下，高速公路成为连接人流、物流、信息流的重要纽带。截至2023年年底，全国公路里程达到543.68万公里，其中高速公路总里程达到18.36万公里。目前，我国公路网络已基本形成，大规模建设后必然带来繁重的养护任务，加速推进公路养护信息化、标准化发展，采用数字化管理、落实智慧养护的需求已迫在眉睫。而运营机电系统正是这条纽带上的关键环节，其衍生的系列KPI技术指标能多角度展现路网运行效能，反映运营管理单位的管理成效。为此，各地纷纷进行应用实践，建立高速公路机电系统监测运维平台，探索机电维护升级转型之路。
2019年江苏省就开始建设高速公路机电系统监测运维平台，起初是为了满足撤站工程的要求，主要建设内容是ETC门架的实时监测。随着近几年平台建设的不断发展，逐渐覆盖到收费系统、监控系统、通讯系统、机房、供电等高速公路常见的机电系统，基本建立起全省机电系统运行状态的感知能力。机电系统监测运维平台建设实现“一个统一平台、两大业务板块、三类用户群体、四步流程环节、五块配套支撑”。全省提供了一个统一的监测运维平台，统一采集、归集设备设施和软件系统产生的运行数据，监测运行状态，并提供日常巡检、健康度评估等运维功能，对机电系统实时监测，对监测数据建模分析，对故障进行自动、人工故障分析，并汇入知识库，实现“预防、感知、处理、总结”的闭环流程。机电系统监测运维平台经历了三个阶段建设，第一阶段是数据化阶段，平台实时感知设备设施和软件系统的运行情况，在发生故障前能预警，在发生故障时能报警。第二阶段是流程化阶段，主要目标是根据管理要求，以信息化手段将业务流程闭环管理。第三阶段是数字化阶段，主要目标是挖掘数据价值，进行机电系统监测运维的管理模式创新。得益于监测数据和运维数据的准确性，平台做了大量数据挖掘工作，进行了大量分析报告，有力提高了江苏省机电系统的运维水平。广东省交通集团开展高速公路机电“1+N”大运维改革，按照“现场服务片区化、非现场服务中心化”整合资源优化布局，构建“中心-片区-网点”三级运维管理体系，并通过打造高速公路机电“1+N”大运维智慧大脑平台，提高运维基础设施智能感知能力，提升机电运维智能水平，建设快速响应机制，通过“数智化”提升现场运维效率与服务水平。围绕用户需求与运维流程，构建系统互联、安全高效、扩展性强的运维服务信息化平台，包括一个中心平台、一套标准服务接口和一系列的配套工具等。平台包含运行监测、技术支持、远程运维、设备管理、综合评估、分析报告、系统管理等八大核心模块，汇集路段机电系统和网络安全态势感知系统状态信息和关键运维数据，推动机电运维和系统性能持续优化。“1+N”大运维改革可全面实现主动监测，及时掌握系统状况，实现远程技术支持，显著提高机电运维效率。通过评估改进工作，助力性能指标得到有效提升。有效降低运维成本，避免通行费用损失。同时，基于运维资源整合，提供“一站式”服务，充分整合集团各单位技术资源，实现一平台的数据融合、流程融合、业务融合，推动集团“1+N”机电大运维工作协同发展。为了做好机电运维工作，山东高速集团不断从模式、技术、手段等多方面进行探索，逐步形成智能运维的总体目标和具体思路。总目标是为了提升维护效率，降低维护成本，提升本质安全，降低安全风险，推动过程上线，实现精准管控。为此，组建远程维护中心，创建“远程+现场”运维新模式，利用“智能运维平台+智能云盒+云快修APP”实现全时监测、实时预警、快速响应、智能运维。智能运维需要信息化工具的支撑，山东高速自研软硬件产品，推进智能运维,建立智能运维平台，研发智能运维终端进行动环网等状态监测和远程控制，研制收费车道云盒和可穿戴式设备，实现远程协助诊断、专家在线指导和施工作业监督。根据“一路一站一隧”试点的经验，山东高速编制完成了智能运维综合解决方案，并在管理中心实施专项提升改造，实现了落地应用，其应用范围更广，广度深度更大，智能程度更高，基于多点位的实时状态信息实现了部分故障快速精准定位，基于门架运行状态、上传数据、告警信息实现了对部站考核指标的保障。在故障监测方面，告警平均用时40秒，故障修复平均时长40分钟，设备修复及时率由99.4%提至100%。广西交科自主研发高速公路机电设施智慧运维管理平台，提供一套完整的机电设施智慧运维解决方案。该平台利用智慧物联实现设备运维数字化监控，通过前沿技术快速、全面收集机电相关设备数据，使用智能分析算法实时掌握机电设备运行状态。同时，基于GIS地图实现设备运维可视化管理，在GIS地图展示平台上，集成车道监控数据、门架指示数据、设备告警及故障维修数据等关键信息，工作人员可全方位掌握站点运行状况，缩短故障设备排查与处理时间，提高设备维护效率。该平台还能详细记录设备出入库、安装、维修等过程，工作人员可实时查看设备保修记录、维修进度、处理结果及反馈评价，实现全过程留痕和可回溯管理。截至目前，智慧运维管理平台在广西高速公路应用里程超7000公里，占比超过80%，显著提升设备可用率及运维效率，开启高速公路智慧运维新模式。陕西“高速公路关键设备智慧运维管理平台”近日上线运行。平台可及时监控站点的应急电源设备、电力监控系统、PLC系统以及监控系统的核心设备的运行状态、故障告警等信息，并对现场设备的运行数据及故障信息实现可视化，进行大数据分析。为后期的工程计划、维护维修和备品备件的采购等提供数据参考和决策支持。同时，关键设备的全生命周期管理得以实现，极大程度提升了管理工作效能，针对传统的机电设备的运维管理依赖人工操作、维护维修不及时且效率低下、设备管理信息更新不及时且容易出错的现状，平台的建立可以助力改善这些问题。平台从综合监控、电力监控、UPS/EPS监控、网络设备监控、服务器监控、PLC环网监测和设备告警七大方面进行监测监控，因此，当现场站点设备需要进行监测修复时，可开启“工程模式”，就是为了避免检修造成的告警影响系统的正常告警检测。值得注意的是，需要提前对要检修的站点、设备进行工程状态进行预约，选择时间段，在此期间，设备若发生告警，系统不会以设定的方式进行通知，只能界面上显示，同时会存入数据库中，便于后期进行查询。如今，机电运维系统在进一步向智慧化方向发展，通过自动技术实现多类设备运行数据的自动采集和智能分析。未来，通过构建设备资产管理业务的综合智库，辅助设备资产管理人员科学制定设备巡检、维护、更新计划、合理控制库存，实现管理的科学化、精细化和流程化，达成“让管理更精细，让运维更智能，让评价更科学”的目标。内容来源 | 第26届高速公路信息化大会、蓝德智慧交通、广西交科集团有限公司公众号等本文由《中国交通信息化》编辑部整理编辑，转载请在文章前面注明转载于微信公众号“中国交通信息化”。编辑整理 | 申妍
