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機電設(shè)備管理系統(tǒng)在高速公路上是如何應(yīng)用的

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2023-12-21 10:00:00  瀏覽次數(shù):119
核心提示:1.1高速公路機電系統(tǒng)設(shè)備特點(2)設(shè)備分布范圍廣,涉及面較大:機電設(shè)備廣泛分布于高速公路的收費站、沿線隧道及管理場所等地,正因為分布范圍廣,才對信息傳遞的時效性、準(zhǔn)確性有很高的要求。

1 高速公路機電系統(tǒng)設(shè)備特點及現(xiàn)狀

1.1高速公路機電系統(tǒng)設(shè)備特點

(1)系統(tǒng)技術(shù)集成度高:高速公路機電系統(tǒng)具有較高的集成度,交叉運用了電子、自動控制、通信、電路以及交通機械等多學(xué)科技術(shù),從而為該系統(tǒng)的穩(wěn)定運行奠定了基礎(chǔ)。

(2)設(shè)備分布范圍廣,涉及面較大:機電設(shè)備廣泛分布于高速公路的收費站、沿線隧道及管理場所等地,正因為分布范圍廣,才對信息傳遞的時效性、準(zhǔn)確性有很高的要求。

(3)設(shè)備故障率高,更新速度快:設(shè)計該管理系統(tǒng),采用了多項技術(shù),及時進(jìn)行技術(shù)的更新?lián)Q代,才能保證機電設(shè)備正常穩(wěn)定運行,為高速公路的暢通運行提供堅實的保障。

1.2高速公路機電設(shè)備管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀

近年來,高速公路通車總里程不斷攀升,配套機電設(shè)備的使用量也與日俱增,得益于科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,各種新設(shè)備也層出不窮,并得到廣泛的應(yīng)用。針對不同類型的機電設(shè)備,其維修方式也存在一定的差異,可將其劃分為如下3種模式:

(1)事后維修模式:該模式的維修難度低且成本低,但時效性較差,在判斷機電設(shè)備出現(xiàn)問題后,才開始維修,無法及時維修機電設(shè)備,影響設(shè)備的正常使用。

(2)預(yù)防維修模式:該模式是通過制定例行巡檢劃,運用相關(guān)技術(shù)制定并實施有效的預(yù)防措施,避免電設(shè)備出現(xiàn)故障。其優(yōu)點在于采取預(yù)防措施,消除故障隱患,將機電設(shè)備出現(xiàn)故障的概率降到*低,其缺點是需要定期巡檢,消耗較高的人力物力。

(3)生產(chǎn)維修模式:①該模式在機電設(shè)備管理系統(tǒng)中已得到廣泛應(yīng)用,涵蓋了預(yù)防、事后維修模式,同時還對維修模式進(jìn)行了創(chuàng)新發(fā)展,在機電設(shè)備的設(shè)計階段,就已將其穩(wěn)定性內(nèi)容綜合考慮在內(nèi),立足于常規(guī)保養(yǎng),實現(xiàn)統(tǒng)籌維修,兼具各種維修模式的優(yōu)點。②機電設(shè)備的管理具有一定的周期,可據(jù)此將設(shè)備生產(chǎn)維修劃為設(shè)置階段和維持階段,前一階段的主要內(nèi)容側(cè)重于設(shè)備的規(guī)劃、設(shè)計以及交付運行方面的內(nèi)容,主要是在施工環(huán)節(jié)的主要性能實現(xiàn),后一階段的內(nèi)容包含設(shè)備交付后的使用、運維以及報廢等內(nèi)容,主要是在使用環(huán)節(jié)開展維保工作。

2 高速公路機電設(shè)備存在的問題

高速公路機電設(shè)備管理主要有日常維護、定期巡檢、問題排查以及系統(tǒng)升級等,管理內(nèi)容較多,且具有較高的難度。機電設(shè)備管理方面,因為維修規(guī)范制度內(nèi)容不合理、專業(yè)度較低等問題,導(dǎo)致設(shè)備管理標(biāo)準(zhǔn)不一致、內(nèi)容不規(guī)范,管理手段不全面,各類機電設(shè)備不能發(fā)揮*大效率。

(1)機電設(shè)備管理具有較高的專業(yè)度,各類網(wǎng)絡(luò)、電力、自動化及通信設(shè)備屬于其管理范圍,設(shè)備的維護保養(yǎng),要提升工作效果,配備具有一定專業(yè)技能的工作人員。現(xiàn)階段,還未建立起科學(xué)完整的機電設(shè)備管理系統(tǒng),管理工作水平較低,工作人員專業(yè)技能參差不齊,且人員配備不足,嚴(yán)重影響公路機電設(shè)備的正常維修保養(yǎng)。為解決上述問題,要求規(guī)范維修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn),組建專業(yè)的人員隊伍,配備充足的人員數(shù)量。此外,因為公路機電設(shè)備使用量越來越多,道路汽車通行量快速增加,需要進(jìn)行大規(guī)模的系統(tǒng)升級,但機電系統(tǒng)擴容、技術(shù)升級等方面,缺乏統(tǒng)一、規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)。公路機電設(shè)備投入使用幾年后,其設(shè)計能力就已無法滿足現(xiàn)實需求,開展系統(tǒng)擴容與升級

(2)設(shè)備管理系統(tǒng)的智能化、信息化程度較低,由于未搭建完備的數(shù)據(jù)庫,設(shè)備入庫信息不完整,無法有效管控各類數(shù)據(jù)信息,信息資源的價值不能充分體現(xiàn)出來。

(3)機電設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中,自動檢測系統(tǒng)有時未開啟,致使無法準(zhǔn)確及時檢測公路交通狀況,安全隱患較大,予以解決。

(4)未實現(xiàn)對機電設(shè)備的全生命周期過程管理,因為沒有運用現(xiàn)代化信息技術(shù),無法快速獲取機電設(shè)備的使用年限、故障頻次及維修時間等內(nèi)容信息。

(5)還未共享各類資源,不能形成合力。采購使用的機電設(shè)備不同,需要采用不同的維修技術(shù),按路段劃分機電設(shè)備維修任務(wù),工作人員有各自分工,只負(fù)責(zé)維修某段公路的機電設(shè)備。維修技術(shù)及資源不能交流共享,嚴(yán)重影響到設(shè)備維修工作的質(zhì)量。

3 智能化高速公路機電設(shè)備管理系統(tǒng)的提出

現(xiàn)階段,高速公路機電設(shè)備系統(tǒng)主要有收費、通信、監(jiān)控及供電系統(tǒng)構(gòu)成,各個系統(tǒng)發(fā)揮著各自作用,服務(wù)于高速公路的正常通行。該文以某高速公路為研究對象,設(shè)計出高速公路機電設(shè)備智能管理系統(tǒng),公路總里程為3.452km,設(shè)置有238個收費站,78對高速服務(wù)區(qū),沿線共有15座隧道,配套安裝有十萬多套機電設(shè)備。結(jié)合該路段的實際情況,制定科學(xué)的機電設(shè)備系統(tǒng)管理維護模式,主要為自行維護,輔以專業(yè)維護。

3.1設(shè)備管理系統(tǒng)的總設(shè)計

使用B/S架構(gòu)開發(fā)設(shè)備管理軟件系統(tǒng),用戶無需下載安裝客戶端,可隨時隨地使用,不存在任何限制,服務(wù)區(qū)的負(fù)載可得到極大緩解。基于B/S架構(gòu)的應(yīng)用,設(shè)計三層架構(gòu),并根據(jù)不同的業(yè)務(wù)類型,劃分為表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層及數(shù)據(jù)訪問層,機電設(shè)備管理系統(tǒng)的設(shè)計過程中,實現(xiàn)與移動端的交互使用,系統(tǒng)架構(gòu)共由三部分組成:①前端的功能頁面系統(tǒng)功能可以用戶實現(xiàn)良好的交互作用。②后臺服務(wù)端邏輯,可查詢后臺數(shù)據(jù)邏輯,并根據(jù)實際需要作出修改。③手機移動App,便于用戶使用該系統(tǒng)。

3.2設(shè)備系統(tǒng)的功能模式設(shè)計

該系統(tǒng)的主要功能為設(shè)備維修管理、倉管、維保管理、數(shù)據(jù)管理、車輛管理以及系統(tǒng)設(shè)置管理等。

4 智能化高速公路機電設(shè)備管理系統(tǒng)的實測

通過具體分析該系統(tǒng)的維護管理功能模塊可知,在設(shè)備操作者遇到設(shè)備故障問題時管理系統(tǒng)會及時將故障信息傳送至設(shè)備維修人員,后者在管理系統(tǒng)頁面填寫保修單提交資料后,開展機電設(shè)備維修工作。

設(shè)備管理系統(tǒng)的維修模塊中,設(shè)計有各種功能表單,用于設(shè)備故障報修、派修、維修以及費用核算等,具體流程維修流程如下:

(1)設(shè)備出現(xiàn)故障后,需要在管理系統(tǒng)中報修,填報故障出現(xiàn)時間、故障表現(xiàn)及所處位置等信息。

(2)錄入完信息后,會向工作人員出具派修單,接收到后開始維修工作,并將維修信息填在維修單上,主要內(nèi)容為維修時間、采用的方式、工作結(jié)果及完工時間等。

(3)系統(tǒng)接收到工作人員填報的維修單后,會審核其內(nèi)容結(jié)果,而且有專人對維修工作進(jìn)行全過程監(jiān)督,并對維修結(jié)果進(jìn)行檢查,評價維修工作成效。

(4)機電設(shè)備維修工作結(jié)束后,期間產(chǎn)生的各項費用,系統(tǒng)會做統(tǒng)一的核算確認(rèn),核定之后,各項費用明細(xì)及類別會在管理系統(tǒng)中顯示,同時工作人員的工作成果、工作態(tài)度評價信息也能在管理系統(tǒng)中查詢。

通過開展設(shè)備管理系統(tǒng)實測可知,運用該系統(tǒng),一方面能快速排查機電設(shè)備的故障問題,做好故障隱患預(yù)防,減少出現(xiàn)的概率。另一方面當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)問題后,能快速響應(yīng)并實施維修,設(shè)備的運轉(zhuǎn)效率得到明顯提升,確保高速公路安全暢通。此外,還可準(zhǔn)確監(jiān)控設(shè)備修的費用支出,提高維修費用的實效,杜絕額外開支。

5 高速公路供配電監(jiān)控系統(tǒng)

5.1概述

近年來,我國的高速公路發(fā)展非常迅速,已形成遍布全國的高速公路網(wǎng),它在對國家經(jīng)濟發(fā)展作出突出貢獻(xiàn)的同時,也對高速公路管理及運營的自動化、智能化提出了嚴(yán)峻的考驗。高速公路自動化管理系統(tǒng)一般由通信、收費、監(jiān)控和供配電4個子系統(tǒng)組成,而通信、收費和監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)是供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

高速公路供配電監(jiān)控系統(tǒng)對高速公路沿線的變電站內(nèi)的高低壓配電設(shè)備、發(fā)電機、變壓器、UPS、EPS、外場照明、隧道內(nèi)的理地式變壓器與照明、通風(fēng)及排水等機電設(shè)備進(jìn)行實時分布式監(jiān)控和集中管理,實現(xiàn)無人值守,確保高速公路安全暢通,提高自動化管理水平,降低機電設(shè)備的運行維護成本。

高速公路供配電監(jiān)控系統(tǒng)包括隧道變電所、服務(wù)區(qū)變電所、收費站變電所、沿線箱式變電站、互通樞紐、路燈電源、風(fēng)機控制箱等區(qū)域的電力綜合監(jiān)控。

圖1高速公路監(jiān)控對象

5.2項目需求

高速公路供配電系統(tǒng)傳統(tǒng)維護的缺點有以下幾點:

1、巡檢工作量大:由于變電所分布在幾十至幾百公里的高速公路上,需要沿高速路逐一巡查;

2、設(shè)備發(fā)生故障后上報不及時、維修效率低;

3、維護、維修狀態(tài)無法實時監(jiān)控,維護、維修進(jìn)度無法及時督查跟蹤;

4、缺乏信息化手段進(jìn)行設(shè)備管理維護,導(dǎo)致隱患無法及時發(fā)現(xiàn);

5、由于缺乏統(tǒng)一的監(jiān)管平臺,機電設(shè)施運行狀況無法及時、全面、準(zhǔn)確掌握。

6、無法實現(xiàn)綜合查詢分析,提供輔助決策支持;

7、無法即時排查電氣隱患、隱蔽工程隱患檢查難;

針對高速公路傳統(tǒng)維護的缺點,為了保障高速公路供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行并減少維護人員的工作量,設(shè)計了一套高速公路供配電監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)的主要功能如下:

1、對配電房內(nèi)的變壓器、開關(guān)柜電氣參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控;

2、對配電房內(nèi)的UPS、EPS電氣參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視,當(dāng)監(jiān)測到UPS和EPS的電池電壓過低時,及時進(jìn)行維護,避免停電后無法操作斷路器;

3、對配電房內(nèi)的發(fā)電機進(jìn)行監(jiān)控,并對發(fā)電機油箱的油位進(jìn)行實時監(jiān)控,避免油位過低影響發(fā)電機正常運行,以及柴油被盜后能及時發(fā)現(xiàn)并報警;

4、對配電房內(nèi)饋線回路的漏電電流、線纜溫度進(jìn)行監(jiān)測和異常報警;

5、對隧道的照明回路進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,對隧道的引道照明回路和加強照明回路進(jìn)行手動和自動控制;

6、隧道內(nèi)消防疏散通道、出口有明顯的指示燈具,并可以通過不同應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行緊急控制;

8、根據(jù)隧道配電房內(nèi)可燃?xì)怏w濃度及煙霧啟停排風(fēng)風(fēng)機;

9、監(jiān)測隧道配電房內(nèi)部環(huán)境溫濕度,煙霧、甲烷等可燃?xì)怏w監(jiān)測、報警及聯(lián)動控制;

10、監(jiān)控軟件采用B/S架構(gòu),全面接入以上監(jiān)測數(shù)據(jù),通過瀏覽器、手機APP或短信等方式提供數(shù)據(jù)監(jiān)測和異常報警,并可通過系統(tǒng)發(fā)布維保、巡檢及搶修派工任務(wù)。

5.3參照標(biāo)準(zhǔn)

本方案遵循的國家標(biāo)準(zhǔn)有:

GB/T14285-2006《繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》

GBT14598.300-2008《微機變壓器保護裝置通用技術(shù)要求》

GB/T2887-2011《計算機場地通用規(guī)范》

GB50052-2009《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》

GB/T20965-2013《控制網(wǎng)絡(luò)HBES技術(shù)規(guī)范住宅和樓宇控制系統(tǒng)》

GB50116-2013《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》

GB14287-2014《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)》

GB25506-2010《消防控制室通用技術(shù)要求》

GB50116-2013《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》

GB28184-2011《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》

GB29364-2012《防火門監(jiān)控器》

GB51309-2018《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》

JB/T10736-2007 《低壓電動機保護器》

GB/T15576-2008 《低壓成套無功功率補償裝置》

5.4方案設(shè)計

根據(jù)高速公路供配電監(jiān)控系統(tǒng)要求,方案配置綜合監(jiān)控系統(tǒng)和子系統(tǒng)解決方案。

變電所電力監(jiān)控子系統(tǒng)

電氣火災(zāi)監(jiān)控子系統(tǒng)

消防設(shè)備電源監(jiān)控子系統(tǒng)

消防應(yīng)急照明和疏散子系統(tǒng)

高速公路供配電運維管理云平臺

方案建立基于云平臺的“監(jiān)、控、維”一體化的綜合監(jiān)控系統(tǒng),從數(shù)據(jù)采集、通信網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)架構(gòu)、聯(lián)動控制和綜合數(shù)據(jù)服務(wù)等方面的設(shè)計,解決了高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中存在內(nèi)部干擾性強、使用單位多及協(xié)調(diào)復(fù)雜的根本問題,大大提高了系統(tǒng)運行的可靠性和可管理性,提升了高速公路基礎(chǔ)設(shè)施、環(huán)境和設(shè)備的使用和恢復(fù)效率。

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高速公路供配電監(jiān)控監(jiān)控系統(tǒng)

5.5電力監(jiān)控子系統(tǒng)

電力監(jiān)控系統(tǒng)主要針對隧道變電所、箱式變電站、收費站和服務(wù)區(qū)變電所,對變電所高壓回路配置微機保護裝置及多功能儀表、UPS、EPS和發(fā)電機進(jìn)行保護和監(jiān)控,主要是服務(wù)對象為高速公路供配電系統(tǒng)的維護人員,對實時性要求較高。


參考文獻(xiàn)

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[5]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2023.01版


 
 
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