高速公路机电设备故障成因及预防控制措施分析

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摘要：机电工程是高速公路正常运转的基础保证，为了进一步发展高速公路，近年我国对高速公路的收费系统进行了大范围的改造，高速公路的自动化水平越来越高。但是，大量机电设备的使用也增加了高速公路的故障点。电子设备对电压电流的要求较高，对外界环境也比较敏感，加上一般的设备都是二十四小时全天候工作，机电设备发生故障也就习以为常。如何更好地维护这些机电设备，确保设备处于良好状态，是路企需要解决的问题。

本文从故障成因分析及预防控制措施的意义、通常会遇到的故障成因以及预防措施三个方面进行了阐述。

关键词：高速公路；设备故障；预防控制管理

前言：

我国高速公路在近几年里，得到了高速的发展，大量的先进机电设备也投入到使用。机电设备是否能正常使用，直接影响着整段高速公路的服务质量，也影响着人们的正常通行秩序。

一、故障成因分析及预防控制措施的重要意义

在最近几年， 我国经济进入了高速增长的阶段，在此同时高速公路的建设也进入到快速发展阶段。而作为高速公路的重要组成部分—— 高速公路机电系统，不仅是高速公路实现高速、安全、舒适等功能的重要保证，而且还保障着高速公路的正常运营。如何使其能够正常运转， 并且能够延长系统的使用寿命，使它的最大的经济效应得到发挥，对实现高速公路的现代化管理水平特别重要。

二、机电设备故障原因分析

1.发热问题

机电设备在长期运行会产生大量的热，因此在设备周围没有很好的散热环境就会直接影响着设备的正常运行。

实例1：对于非嵌入式硬盘录像机，监控人员回放录像时总是会出现提示“系统资源不足，播放失败”的情况。在打开任务管理器，发现CPU占用率始终是100%，经过重新启动后还是如此。然而在打开机箱后，发现CPU风扇根本不转，更换风扇后故障解除，这是由于发热而造成的故障。

实例2：：车道收费机在收费过程中会突然发生死机的情况，按任何键都没有反应，在重新启动后进入车道软件的界面时就会发生死机。打开车道机，通过检查发现电源风扇停止工作，电源摸着烫手，更换电源恢复正常。

2.短路绝缘不良

由于人为的操作不当或是机电元器件老化会发生短路；线缆老化、由于发热而造成的绝缘体的绝缘性能降低，因此造成的设备短路。

实例：在车道正向雨棚灯突然掉电，闭合开关后又自动跳闸，怀疑线路发生短路。经排查线路发现经过收费亭下的一段电缆有接头，在接头处显现出焦痕状。经过仔细检查发现接头被水浸过，因此发生了短路。

3.灰尘油污垢

由于暴露在外的设备会受到汽车尾气、粉煤尘、油污等污染；而且设备机械在运转过程中产生的油污垢，如果得不到及时的清理，就会对设备形成腐蚀并且造成极大损害。

实例：发卡机在发卡时经常出现发 不出卡的现象，检查机械部件正常，再仔细观察，发现进 卡槽 处 下的小摆臂胶轮膨胀变形了，在更换相应部件后恢复正常。通过大量的观察证实：许多通行卡都被司机污损，沾着油污的通行卡长时间通过卡机的小摆臂胶轮进行传送卡，长期被油污污损的胶轮会被腐蚀膨胀变形，因此导致出现不能发卡的故障状况。

4.裂纹应力变形

设备由于长期的压力和重力作用下会产生裂纹甚至会发生断裂；而应力变形则是由于设备部件在使用过程中受到不均匀的力而产生的变形。

实例：经查发现离开线圈部位的车道路面出现裂纹，路面断裂导致预埋在路面中的线圈发生断裂。大型车经过时栏杆机时起落正常，小型车经过就会发生不起杆现象。分析原因：当大型车经过线圈时由于车体重压在断裂线圈处使其暂时连通，故线圈检测器能正常检测到车，所以自动杆 正常工作。但是小型车经过时车体重量轻，线圈处于中断状态，所以会出现以上故障。

5.其他方面的原因

机电设备在运行过程中自身的磨损以及震动而引起的松动，还有因为地质灾害、气候变化、鼠害等诸多外界因素而引发的故障。

例如：计重设备的光幕（红外车辆分离器），容易受气候温度的影响而检测不到车。雷雨等天气发生时，光幕 内部温度高，雨水冲刷光幕防护罩玻璃由于温差致使内侧产生水雾，导致不能正常工作。

三、机电设备故障的预防控制措施

要使机电设备的日常维护工作规范化，就必须要严格遵循机电设备维护模式，定期对每个设备进行检查，从而实现机电设备预防性维护方式标准化。

1.建立预控预知机制，规范化管理与计划

设备管理中一个十分重要的环节就是对机电设备的维修与保养，要让设备处于正常运转的状态，对于整套机电设备来说都是十分重要的，因此对机电设备应该制定相应的操作规程和维护保养制度是必要的。一套切实可行的规章制度对机电设备的维修管理工作是非常必要的。在这些规章制度中应该包括机电设备的巡查制度，以及机电设备的维护和保养制度，建立起各级岗位责任制、以及突发事件相应的应急预案等。规章制度要明确规定不同设备的保养方法、维护周期、维护保养的具体项目、以及具体的操作方法、还有相关的注意事项等。

2.定期检测

要定期对机电设备系统进行相关的测试，测试其各项性能指标是否在规定范围内，为预防性维护、更换零部件或是进行整改提供必要的维护依据。另外就是对一些 常坏的配件检测也是非常有必要的。一套完善的机电系统维护体系，应当保证日常检查、定期维护和定期检测。防患于未然的主要措施，定期检测不应被忽视，更不要在等到设备出现了故障才去发现问题，而是要注重平时的检查，做到防微杜渐，发现隐患就立即消除，把故障消除在萌芽状态。

3.保证良好的设备运行环境

暴露在野外的机电设备，要做好必要的防雷、防水、防电磁干扰等措施。同时，还要定期对机电设备进行必要的除尘、清洁是十分重要的。这不仅可以让环境中的温度、湿度等要素都能够达到机电设备安全运行的要求，更重要的是可以有效的减缓设备老化进程，有效的防止金属部件的腐蚀和镀层剥落等现象发生，从而就可以保障设备的正常运行，并且能够有效的延长设备的使用寿命。

4.培养一支技术精湛的维护队伍

从大多数的机电设备的故障原因来看， 人为因素是其中一个非常重要的因素。因此加强人员管理是有效减少故障发生率的重要措施之一。建立健全相应的设备管理责任制， 明确各级人员的工作任务和工作内容、职责； 建立健全一整套安全操作规程， 严禁违规操作，对各级人员的设备使用操作流程进行明确的规范， 从而确保机电设备安全运行； 建立培训制度， 对从事机电设备使用管理的操作人员、维修人员， 都要接受相关的业务知识培训，而且还要在经过考试合格后才能上岗作业。另外更重要的就是，维护人员是保证高速公路机电系统正常运转的关键所在， 因此培养一支技术精湛的维修队伍对于高速公路机电设备的维护尤为重要，对整个系统有较清晰的了解。让 维护管理人员全面参与到整个系统的整个实施过程， 让他们对设备安装、调试技术和系统的整体布局有更深入的了解和认识， 同时也能增加他们的实践经验， 为整个系统运行后的维护和修养奠定良好的基础。其次， 就是要加强技术培训，提高整体业务水平。根据维护人员的实际工作情况， 对他们进行相关的专项培训， 使其全面掌握设备的工作原理， 能够对常见的故障进行明确的判断和处理，缩短故障修复时间， 提高维护质量。

5.吸取故障教训，避免同类故障重复发生

机电设备在发生故障之后，就要进行全面的讨论和分析，进而确认问题所在。是设计问题，还是使用问题，是日常维护问题，还是长期失修问题，是技术问题，还是管理问题，是操作问题，还是机电设备失灵问题等等进行相关的分类和整理。从而有针对性地采取防范措施，建立健全安全规范措施，改进相关的操作方法，对机电设备检修周期进行调整，还应该对老旧机电设备更新改造等，避免同类故障重复发生。

四、结束语

高速公路的机电设备在使用过程中会不可避免的出现各种故障，因此要加强对其预防性控制，以保证设备的正常运行，以实现高速公路的正常服务。在日常维护中要不断总结经验和教训，提高维护质量。

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》.《西部交通科技》2011年第05期.