总４１５／４１６／４１７期 ２０１７年第０１／０２／０３期（１月） 高速公路机电设备故障成因及预防控制 措施解析 孙哲 （河北省高速公路青银管理处，河北石家庄０５００００） 摘要：首先对高速公路机电设备选型和设计未及时更新、温度较大产生裂纹与变形、线路绝缘问题、灰尘污染、缺乏 保养和维护以及人为因素等故障成因进行介绍，在此基础上，提出提供良好的运行环境、增大设备的更新和改造力 度、定期实施第三方检查，及时评估设备状况、完善设备维护机制与创建设备维护系统等有效的预防控制措施，旨在 为高速公路运营提供良好的保障，确保各个机电设备正常运行 关键词：高速公路；机电设备；故障成因；预防控制措施 中图分类号：Ｕ４１８．７ 文献标识码：Ｂ 影响，如汽车尾气和灰尘污染等，如果施工人员未给予足 够的重视，没有对其进行及时的处理，将会对设备造成腐 蚀，使设备无法正常运行，长时间后将导致设备故障。 １．５缺乏保养和维护 高速公路施工中，一些机电设备为进行有效的保养 和维护，经常会出现异常的情况，造成设备故障 】。出 ０引言 伴随高速公路功能的多样化发展，其机电设备种类 和数量越来越多，对于设备维护方面的要求随之增加。 由于高速公路机电设备处在较为恶劣的运行环境，所以 容易产生各类故障。对此，为保证设备运行质量，需要 针对产生故障的原因进行深入分析，结合高速公路实际 情况采取有效的预防控制措施，进而达到提升高速公路 服务水平的根本目的。 现这一问题的根本原因为：高速公路施工中机电设备的 运行环境十分恶劣，而且机电设备在运行时，没有得到 有效的维护和保养，使得设备老化十分严重，大幅缩短 其使用寿命，进而引发设备故障。 １．６人为因素 １高速公路机电设备故障成因分析 １．１技术水平相对较低 在高速公路工程中，机电设备主要由四部分构成，分 高速公路操作和维护人员的技术基础相对较差，缺 乏足够的预防与控制意识，未能严格按照规定使用和操 作各种机电设备，将造成设备故障。比如工作人员未按 照规范的流程对计算机进行关闭和重启，而且直接运用 断电的方式，这样极易造成数据丢失等问题。 别为电子系统、通信系统、电器和计算机，这些系统、技 术的更新速度很快，现有的技术水平相对较低，在设计和 选型时难免会出现偏差，使设备的正常运行受到不同程度 的影响。另外，施工单位比较注重利益和成本，在选型时 会偏向于成本较低的设备，但这种设备是无法满足质量要 求的，使得公路施工体系遭到破坏，进而造成故障。 １．２设备运行时间长 ２高速公路机电设备故障预防控制措施 ２．１提供良好的运行环境 高速公路建设的施工强度较大，许多机电设备需要 长时间运行，自身温度很高，容易使设备产生裂纹与变 形，情况较为严重时还会产生断裂，进而在施工中出现 不同程度的问题。 １．３线路及设备老化 高速公路施工中，机电设备会在野外进行运营，时 常会受到自然环境的干扰与影响，这就要求施工单位切 实做好设备的防水、防雷与防电磁干扰等相关工作，并 对设备实施有效的除尘。上述日常工作能保证公路工程 安全运营，减小金属部件镀层脱落等问题的发生几率。 只有运行环境良好，才可以保证设备正常运营，达到延 长设备实际使用寿命的目的。 ２．２增大设备的更新和改造力度 在对高速公路机电设备实施检测和维修时，需要 对设备零部件进行实时更新和改造，很多陈旧的设备都 由线路绝缘问题造成的设备故障主要表现于强弱电 线路方面，产生这种故障的主要原因为一些器件和设备 产生老化或人为导致，线路在正常运行时出现老化使得 线路自身的绝缘性能大幅降低，进而造成设备故障…。 １．４外界因素影响 在高速公路施工现场中，一些外场往往会直接暴露 出机电设备，这些完全暴露的设备会遭受外界因素的直接 需要进行更换。比如在当前得到广泛应用的ＵＰＳ，其作 为一种电力电子装置，之所以能在高速公路机电系统中 收稿日期：２０１６—１０—１９ 作者简介：孙哲（１９９Ｏ～），男，助理工程师，主要研究方向为高速公路机电。 ２３２ 应用广泛，显然离不开其能够不问断、稳定供电的优越 性，其供电方式图１所示。如果机电设备长时间处在老化 的情况，将导致使用性能大幅下降，这种运行状态必然 会造成设备故障，缩短设备的使用寿命，增加了工程用 于设备检修的成本，不利于工程效益的发挥。因此，在 正式使用机电设备以前，应进行试用，在确保其质量满 足设计要求后再进行施工［３】。然而，陈旧的设备并不能 直接丢弃，可对ＩＥｔ设备实施专业性检查，尽量使可以进 行利用的部件得到重复使用。 主交流 旁路交流 图１ ＵＰＳ供电方式 ２．３定期实施第三方检查，及时评估设备状况 为确保机电设备平稳、高效、安全运行，降低故障 率，应对设备各项性能进行实时检测，并对性能较差、 技术落后和陈旧的机电设备进行更新换代，必要时还需 进行技术改造。 对高速公路机电设备进行检测，结合设备的自身 功能和特点，制定相应的检测标准，以此为技术改 造、性能检测等工作提供可靠的依据。比如，对于 ＵＰＳ放电，其主要目的为对ＵＰＳ时间和共电池的工作 状态进行检测，进而在第一时间处理断电等故障 还 需对故障率较高的配件实施检测，比如：车道卡机与 打印机等【４】。为有效预防各种故障的发生，应进行实 时检测，同时对设备状态进行评估，保障设备可以稳 定运行。 由于很多机电设备都需要长时间使用，所以设备在 运行中会不断老化，使用性能因此出现各种缺陷，所以 需要相关部门依据规范要求实施报废处理，而那些只有 一部分零件出现老化的设备，则可进行更新与改造。 ２．４完善设备维护机制 高速公路机电设备维护和保养对于保证工程运营安 全有十分重要的作用，在减小故障率等方面也有重要意 义，为切实做好维护工作，需对相应机制和规章制度进 行完善。 建立维护管理制度。只有维护管理制度完善、到 位，才可以确保设备的维护工作顺利进行，发挥其应有 作用。管理制度必须做到全面和系统，要包含多项基本 交通世界 ＴＲＡＮＳＰＯＷＯＲＬＤ 内容，如突发事件应急方案、设备巡检制、岗位责任 制、维修保养制等，制度的具体内容需要落实到各个细 节，如在实际工作中需要重视的要点、机电设备类型、 操作方法、维护频率、保养项目，同时还要对维修保养 目的进行明确 Ｊ。 根据设备实际故障情况，结合设备特点和故障种 类，编制全面的故障预防和维护计划，妥善安排负责 人、维护周期和流程，以此提升维护有效性与有序性。 ２．５创建设备维护系统 创建健全的高速公路机电设备维护系统，借助该系 统，可大幅提升故障预防维修的规范眭、有效陛和科学陛。 （１）强化日常检测。日常检测主要内容包括：机电设 备安全性检查、摆放位置合理性检查、设备实际运行状 况检查、外观检查等。比如，在以往的设备检查工作中 发现，在外界气温相对较低时，容易出现车道记重功能 失效，通过调查得知产生这一问题的主要原因为：车道 主要运用电暖气实施取暖，但暖气实际设置位置和工控 机位置较近，如果实际温度超出工控机极限温度，将会 使工控机失灵。基于此，在安装电暖气的过程中，需要 充分考虑工控机的具体位置，以免造成不必要的影响。 （２）为机电设备正常运行提供适宜的环境，这样能有 效延缓机电设备老化，避免设备产生故障，延长各设备 正常使用寿命。然而，由于机电设备大多在野外进行工 作，时常会受到外界各种因素的影响，因此相关管人员 必须做好防护工作，保证设备使用环境良好，全面降低 设备故障率。 （３）在实际工作中要强化机电设备的维护和保养力 度，严重老化和损坏较为严重的部件需要及时进行更 换，以免产生较大的故障影响高速公路正常运营。此 外，相关管理人员还需对设备的实际运行情况编制行之 有效的预防措施，降低机电设备故障对高速公路运营造 成的实际影响。最后，还要开展系统、全面的维护和保 养工作，以免设备在正常运行时产生异常。强化全体人 员的防范意识，在日常工作中如果发现机电设备异常， 应立即上报给有关部门，再由该部门进行系统的排查， 进而在第一时间消除故障，强化安全教育，避免发生由 于人为因素造成的设备故障。 ３结语 高速公路机电设备维护和建设工作具有很高的技术 性，而且技术的发展速度很快，所以对应的维护管理体 制必须做出适时改变。在当前的建设进程中，我国高速 公路里程Ｅｔ益增大，重要性随之增强，在促进社会经济 发展方面有十分重要的作用。因此，在实施维护管理工 作中，需做到全方位出击，尽可能降低故障率，提升设 备自身基本性能，保障公路工程正常运行，进而实现推 动我国交通事业持续发展的目的。 （下转第２１７页） ２３３ 交通世界 ＴＲＡＮＳＰＯＷＯＲＬＤ 系统。 地指导我国公路水环境敏感路段危险化学品运输事故污 染应急工作。 有的路面径流收集系统设计只针对日常路面径流污 染物的收集处理，如赵伟、何金兰等［１ｏ－１１］提出用人工湿 地一生态塘、人工湿地等处理日常路面径流污染物，但在 参考文献： ［１］李洁，邵社刚，强蓉蓉．水环境敏感路段危险化学品 设计时未考虑危化品对处理系统的污染。合规的路面径 流收集系统边沟、排水沟需做防渗处理，收集池的设计 思路与桥面径流收集池基本相同。若穿越水源保护区的 路段较长，地区暴雨强度高，收集池的数量和容积要求 高，需考虑日常路面径流污染物的处理，若占地面积太 大，可只做防渗收集，外运处置污染物。 ２．３其他防治措施 除路桥面径流收集处理措施外，还有其他减缓公 运输事故污染应急收集技术分析［Ｊ］．公路交通科技 （应用技术版），２０１０（１０）：４８０—４８２． ［２］中华人民共和国交通运输部．２０１４年交通运输行业发 展统计公报［Ｒ］．北京：中华人民共和国交通运输部， ２０１５． ［３］余爱华，黄英，赵尘．公路路面径流污染及防治措施 的研究进展［Ｊ］．中外公路，２００８（８）：９１—９４． ［４赵琴．高速公路桥梁桥面排水系统优化设计的探讨［４］Ｊ］． 公路交通科技（应用技术版），２０１２（１２）：２８７． ２８９． 路危化品泄露对敏感水环境保护目标影响的措施，如： 加强防撞护栏，防止运输危化品的车辆发生事故坠入河 中或冲出路基，如广东东江特大桥采用了双层护栏［５ ； 安装２４／ｉｘ时监控设备和设置警示标识牌，等等。已有 桥梁采用危险品车辆事故监控预警系统监控车辆运行 ［５］张祚龙，邓煜，孙同波．东江特大桥桥面排水研究和 环保设计【Ｊ］．公路，２０１３（１１）：２１３－２１７． 情况，如认定该事故会造成危险品泄漏情况发生时， 则及时启动应急操作系统和危险品泄漏应急收集系统 ］。［６】同济大学，交通部公路规划设计院，交通部第二 公路勘察设计院，等．公路排水设计规范：ＪＴＪ ０１８— ９７［￥１．北京：人民交通出版社，１９９８． 环评批复中一般会提出限速措施，但未明确具体 限速值，实际落实中存在困难。另外，根据环境保护 部令（部令第３４号） 突发环境事件应急管理办法 的 要求，公路建设管理部门应按照要求编制突发环境事件 ［７］李华，孔亚平，刘勇．跨敏感水体特大桥桥面径流串 联处理系统及适宜性分析［Ｊ］．公路交通科技（应用技 术版），２０１０（１０）：４９１．４９５． 应急预案，按照预案要求储备必要的环境应急装备和物 资，加强应急演练，这甚至成为竣工环境保护验收的前 置条件之一。 【８］徐建平，邵社刚，俞文生，等．高速公路危险化学品 运输事故应急蓄纳设施与桥面雨水径流处理设施一 体化设计［Ｊ］．公路交通科技，２０１４，ｌ２（３１）：１３９． １４４． ３结语 为防范危险化学品运输事故导致水环境污染，我 国公路建设和设计单位研究并实践了多种措施，其中不 乏探索性、前瞻性的尝试。危险品车辆事故监控预警系 统、桥面径流管道收集自动控制系统、气象监测预警系 统等都具有较好的应用前景。针对限速措施难以落实的 情况，有关部门应加强科学研究和安全试验，给出限速 值，使限速措施真正落地。为有效发挥路桥径流收集系 统的效果，环境保护和交通运输主管部门应尽快编制发 布路桥面径流收集处置设施设计技术要求或规范，更好 ［９］谭生光，陶双成，邹国平，等．基于敏感水体环境风 险防范的桥面径流收集处理系统应用研究 ．公路， ２０１５（４）：２４７—２５１． ［１０】赵伟，吕学研．人工湿地一生态塘系统精华公路路面 径流综述［Ｊ］．公路交通科技，２０１３，３０（２）：１３３— １３９． ［１１】何金兰，钱国平，秦志斌，等．路面径流污染处 治技术的研究进展［Ｊ］．环境科学与技术，２０１０，３３ （１２Ｆ）：４３０—４３４． （编辑：付修竹） （上接第２３３页） 参考文献： ［１］罗世兰，朱其义．高速公路机电设备故障成因及预防 控制措施【Ｊ］．西部交通科技，２０１１（５）：１２３—１２６． ［４］周旋，于艳波．分析高速公路机电设备故障成因及预 防控制措施［Ｊ］．公路交通科技（应用技术版），２０１５ （７）：２７６．２７８． ［２］李洁．高速公路机电设备故障成因及预防控制措施探 讨［Ｊ］．信息化建设，２０１６（１）：２６３． ［５］魏养继，袁绍欣，郭兰英．高速公路机电设备管理系 统的研究设计［Ｊ］．现代电子技术，２０１０（１）：１６０． １６２． ［３］蒋永富．高速公路机电设备的故障预防控制措施研究 ［Ｊ］．西部交通科技，２０１６（６）：１０２—１０４． （编辑：刘学文） ２１７
