一、背景

我国高速公路里程规模已跃居世界第一，随着信息化建设的快速推进，高速公路沿线及机房都配备了大量的机电设备，这些机电设备种类繁多、分布广泛、所处环境复杂、管理难度较大。如何保障机电设备的全天候正常运行，直接关系到高速公路的运营质量和服务水平，因此有必要对高速公路机电设备进行统一的运维管理。

机电设备运维管理是一项巨大、复杂、系统化的工作。目前我国高速公路机电设备运维管理普遍停留在粗犷型管理模式，呈现纸质化、片面化、救火式、断面式等特点，需要庞大的人力支持，造成运维成本高、运维效率低、运维资源不均衡等问题。目前国内部分高速公路应用的机电管理系统，多以电子台账、资产管理、工程项目管理为主，大多仅实现了单点的基本的库存管理、故障处理、设备采购管理，缺少针对区域机电设备的精确化管理，管理系统仍停留在电子化、数字化阶段，远未实现机电设备管理的数据化、自动化和智慧化。

二、解决方案

为了解决高速公路机电运维中的各项问题，中国交建智能交通研发中心本着“让管理更精细、让运维更智慧、让评价更科学”的运维理念，借助云计算、物联网、大数据等新一代信息技术，充分考虑国内机电运维管理各方的需求，研发了一套高速公路机电智慧运维管理系统。

本系统通过对高速公路机电运维数据的智能采集，融合厂商数据、互联网数据等多源数据，实现对设备故障的自动检测、及时报警和快速处置，对设备资产进行全生命周期的精细化、透明化管理。同时利用人工智能分析和大数据挖掘技术，对积累的海量数据进行深度挖掘分析，形成多维度分析结果，实现对系统健康状态、设备运行状态、运维服务质量、人员工作效率等的评价，并根据运维业务沉淀下来的知识经验，形成运维知识库，指导运维工作的指挥与部署，进行精细化的人员派工、备品备件管理等。

本系统以前端感知为基础，运维智库为支撑，管理平台为核心，构建针对高速公路机电设备的“三位一体”智慧运维服务产品，系统构成如图1所示。总体建设思路是：利用前端感知设备完成高速公路内外场机电设备信息的采集和传输，包括外场设备状态检测终端、智能机箱和智能传输网管；通过运维管理智库为运维管理提供各种数据、技术和知识支持，为运维业务提供一站式知识服务，运维智库是集科研院校支持、运维单位经验积累、设备厂商资料和系统建设单位技术凝练为一体的知识体系；依靠智慧运维管理平台实现对运维工作各个环节的智慧化、精细化管理，提高运维管理水平和服务质量，主要功能包括综合监测与报警、运维工单管理、运维资源及单位管理、运维支持管理、运维助手等。

图1 高速公路机电智慧运维管理系统构成图

三、平台功能

高速公路机电智慧运维管理平台是整个管理系统的核心，该平台主要包括八大功能模块。

（一）综合监测与报警

本功能是对所有运维对象的统一监测展示和报警处置管理，通过丰富多样的二维或三维图表方式向用户展示监测内容，包括系统拓扑监控视图、告警详情统计分析视图等。通过采集数据的实时分析，判断事件是否发生及事件等级，通过统一的综合监测界面对报警事件进行显示，并对报警事件进行统一集中管理，实现报警事件按查询条件排序、事件屏蔽、事件处理、报警配置等功能。功能实现界面如图2和图3所示。

图2 综合监测与报警（综合监测）

图3 综合监测与报警（3D机房监测）

（二）运维工单管理

本功能基于标准体系的事件流程管理，对设备故障发生时的工单进行统一管理，包括工单登记、生成、分配、处理、确认、审核、评价及归档，支持从监控告警事件转为事件处理，支持关联变更管理、服务请求、配置项，支持基于响应时间和解决时间的预警、告警，支持人工派单和工单自动分派。可根据运维人员和故障点距离、运维人员技术能力与熟练度、工单饱和度、事件紧急程度等因素进行综合调配，实现运维工单派送的科学、准确、高效。

（三）运维资源及单位管理

运维资源管理主要实现设备数据的全生命周期管理，将全部设备按其物理形态和业务系统做逻辑划分，为每一类设备建立一个资源模板，对每一个设备实现资源的实例化，收集实例属性信息并登记，包含分类管理、实例管理、实例关联管理、实例回收记录、实例操作报告、使用到期清单等管理；运维单位管理是通过梳理运营管理单位的整体情况，为运维服务单位设置服务范围、服务等级等，对其服务的时效性和质量等进行评估。

（四）运维支持管理

本功能包括任务计划和值班管理，任务计划管理是对运维人员的计划维护作业进行制定、审核、执行、满意度、记录的管理，分为巡检计划、保洁计划、大型维护计划等；值班管理功能是为值班管理提供一系列的配置信息，包含值班类别的配置、值班时间段、值班班次及值班模板的配置。

（五）运维助手及云智库

运维云智库是面向运维管理，基于大数据挖掘和人工智能技术形成的综合知识库体系，包含检测知识、工具知识、工法知识、管理知识等；基于云智库的运维助手，具备知识检索、知识维护、知识发布、权限管理等功能，当发生故障事件时，通过运维助手查询，可找到最佳解决方案，提高运维工作效率。

（六）运维统计分析

本功能是为用户提供一个可视化的综合管理指标的智能分析，不仅将运维平台中的基本运维管理信息进行统一展示管理，还充分利用数据挖掘、人工智能技术，面向运维应用进行多项主题分析，包括系统健康状态分析、故障原因分析、设备性能分析、人员效率分析、服务质量分析、成本效益分析等。功能实现界面如图4所示。

图4 运维统计分析

（七）运维预算定额

本功能主要为高速公路管理单位提供维护维修工作内容、维护维修等级划分、维护维修工艺过程、运维对象的定额预算基价等功能，为高速公路运营单位高层经济决策提供帮助。

（八）移动运维

本功能是面向运维人员，利用移动终端在外场可完成对运维工单的收发、处理等，具体包括设备管理、巡检任务、工单收发管理、运维助手等多项运维操作，可提高机电运维的工作效率和服务水平。功能实现界面如图5所示。

图5 移动运维

四、服务新模式

中交智能交通研发中心搭建以前端感知为基础、运维智库为支撑、管理平台为核心的“三位一体”智慧运维系统产品，构建以运维管理规范体系、运维质量评价体系、运维考核体系为目标的综合运维服务体系，并在此基础上建设专业的服务中心，面向省/集团中心、区域路网中心、路段中心三级服务对象，以中心设备、外场设备等所有机电设备为运维对象，为高速公路运营管理者提供全套的软件及服务、整体规划、标准规范及整体解决方案，最终形成“三位一体+服务中心”的产品服务新模式，目的是在机电运维业务全生命周期实现良性互动的业务闭环，打造中国交建机电运维服务品牌，形成高速公路机电运维服务新业态。服务新模式如图6所示。

图6 服务新模式

五、产品效益

（一）实现机电运维管理的精细化、智慧化

本产品实现了对机电设备的精细化管理，可实时掌握所有设备运行状态信息，对设备进行全生命周期的管理，同时利用信息化技术，实现对设备故障信息的快速检测、及时响应和高效处置，促进机电运维的智慧化，提高人员工作效率和运维管理水平。

（二）实现机电运维决策的科学化、合理化

本产品以数据驱动为基础，实现机电运维决策的科学化、合理化，通过大数据融合、挖掘分析，进行科学合理的工单自动派发、备品备件调配、运维服务评价以及人员资金的分配等，提高运维管理的决策水平和服务能力。

（作者：中国交建智能交通研发中心    此文章由中国智慧交通网独家发布，转载需注明来源“中国智慧交通网”）