CN113269537A - 高速公路机电工程信息化管控平台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高速公路机电工程信息化管控平台，属于高速公路机电工程领域，包括若干个已安装的高速公路机电设备、机电设备信息反馈模块、机电设备安装反馈模块、数据共享存储云平台、机电设备监测模块、无线传输模块、机电设备状态诊断模块、机电设备报警模块、机电设备管控模块、OA系统、财务系统和维修养护平台；本发明在高速公路机电工程建设初期采用信息化手段，将机电设备的基本信息和安装信息上传至云平台，并通过结构性数据库进行结构性存储，从而为后期运维期间的日常维修和维护提供数据支持；另外，本发明通过物联网+人工智能的方式对机电设备的日常运行状态进行实时监测和诊断，从而有利于及时发现机电设备的异常情况。

Description

高速公路机电工程信息化管控平台
技术领域
本发明涉及高速公路机电工程领域，尤其涉及高速公路机电工程信息化管控平台。
背景技术
经检索，中国专利号CN109100961A公开了一种高速公路机电工程系统，该发明虽然能够解决了已有高速公路机电工程系统响应效率低的问题，但对于机电设备缺乏有效的信息化监控和管理，从而无法保障高速公路的长久稳定运行；高速公路机电工程，主要包括监控系统、通信系统、收费系统、低压供配电系统、照明系统和隧道机电系统；近年来，随着我国高速公路行业的迅速发展，在具体建设过程中会使用到大量的机电设备，但在初期建设期间，由于相关机电设备没有统一的电子化登记存档，导致设备台账记录不完整，建设期设备转入运营期管理无法有效衔接；高速公路机电工程建设涉及到众多大型机电设备，由于在设备出厂及安装期间，相应的设备出厂及安装记录等通常以纸质方式存档，这对于后期运维期间的日常维修、维护等造成了较大不便，无法通过信息化手段实现机电设备及安装信息共享；并且由于这些机电设备存在备换代的速度非常快、机电设备类别纷繁冗杂、维修维护的设备数量多、机电设备类别较多和故障率难以预测等特点，同时还伴随一些地质灾害的发生或者人为的交通事故等情况，这使得机电设备维护管控工作变得十分艰难；因此，发明出一种高速公路机电工程信息化管控平台变得尤为重要；
现有高速公路机电工程在建设初期大多采用以纸质方式进行存档，而且在运行期间缺乏有效的信息化监控和管理，并且在后期维护时需要进行逐层申报，申报流程繁琐，这导致高速公路机电运行出现问题时，无法进行及时解决，从而无法保障高速公路的长久稳定运行；为此，我们提出高速公路机电工程信息化管控平台。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，而提出的高速公路机电工程信息化管控平台。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
高速公路机电工程信息化管控平台，包括若干个已安装的高速公路机电设备、机电设备信息反馈模块、机电设备安装反馈模块、数据共享存储云平台、机电设备监测模块、无线传输模块、机电设备状态诊断模块、机电设备报警模块、机电设备管控模块、OA系统、财务系统和维修养护平台；
其中，所述机电设备监测模块包括传感器监测单元、视频监控单元和定位单元；所述数据共享存储云平台包括设备基本信息共享存储单元、设备监测信息共享存储单元和设备维护信息共享存储单元；所述机电设备管控模块包括数据上传单元和维护管控单元。
进一步地，所述机电设备信息反馈模块用于在建设施工阶段，通过机电设备供应商获取若干个已安装的高速公路机电设备的基础信息；所述基础信息包括若干个已安装的高速公路机电设备的型号、名称、设备功能、结构、材料、生产日期和价格；所述机电设备信息反馈模块用于在建设施工阶段，通过机电设备安装人员获取若干个已安装的高速公路机电设备的安装信息；所述安装信息包括若干个已安装的高速公路机电设备的安装时间、方式、工具和费用；所述设备基本信息共享存储单元用于通过建立序列表的方式对若干个已安装的高速公路机电设备的基础信息和安装信息进行结构性存储。
进一步地，所述传感器监测单元具体为振动传感器，其设置于若干个已安装的高速公路机电设备的内部，用于采集若干个已安装的高速公路机电设备的振动信号；所述视频监控单元用于采集若干个已安装的高速公路机电设备的运行画面；所述定位单元采集若干个已安装的高速公路机电设备的位置信息；所述无线传输模块用于采用多跳式自组网方式对若干个已安装的高速公路机电设备的振动信号、运行画面和位置信息进行远程无线传输；所述机电设备状态诊断模块内置若干个机电设备诊断模型，用于获取振动信号，并通过若干个机电设备诊断模型对若干个已安装的高速公路机电设备进行诊断，得到诊断结果；所述机电设备报警模块用于接收若干个已安装的高速公路机电设备的诊断结果，若诊断结果为异常，则形成报警信息，并上传至机电设备管控模块。
进一步地，所述数据上传单元用于根据报警信息将若干个已安装的高速公路机电设备的运行画面和位置信息上传至数据共享存储云平台；所述设备监测信息共享存储单元用于存储若干个已安装的高速公路机电设备的报警信息、运行画面和位置信息；所述维护管控单元用于根据报警信息对若干个已安装的高速公路机电设备进行预算编写、申请申报和维护管理。
进一步地，所述OA系统用于负责维护申请申报的审批流程，得到审批结果；所述财务系统用于根据审批结果进行维护资金的调拨或报销。
进一步地，所述维护管控单元的具体管控流程如下：
S1：获取报警信息，同时调取数据库共享存储模块中对应机电设备的基础信息和安装信息，并根据其进行维护申请报告的撰写；并进行申请；
S2：由OA系统负责填写维护申请报告的申请信息，同时负责维护申请报告的审批流程，完成维护申请报告的申报和审批，得到审批结果，并反馈给财务系统；
S3：由财务系统根据审批结果进行维护经费下拨处理，若审批通过，则向机电设备管控模块下拨相应维护经费，若审批否决，则报不予拨放；
S4：若机电设备管控模块收到维护经费，则向维修养护平台下达维护命令，由维修维护平台进行机电设备的维护，维护施工期间，维修维护平台需实时反馈维护情况信息，同时将其存储于设备维护信息共享存储单元。
相比于现有技术，本发明的有益效果在于：
1、该高速公路机电工程信息化管控平台，相较于传统得到纸质存档方式，设置有机电设备信息反馈模块和机电安装信息反馈模块，即在高速公路机电工程建设初期采用信息化手段，将机电设备的的基础信息和安装信息上传至云平台，并通过结构性数据库进行结构性存储，从而为后期运维期间的日常维修和维护提供数据支持；另外，本发明通过物联网+人工智能的方式对机电设备的日常运行状态进行实时监测和诊断，从而有利于及时发现机电设备的异常情况；
2、该高速公路机电工程信息化管控平台，将OA系统、数据库共享存储云平台和财务系统进行了系统集成，由机电设备管控模块提出维修养护申报，而高级管理人员则可以通过OA系统进行审批，同时其可以通过数据共享存储云平台进行核查，从而缩短核查验证时间，并减少了阶级性的纸质逐层审批流程，从而有利于提高机电设备管控的效率，同时使得机电设备异常或损坏情况能够得到及时解决，进而有利于保障高速公路的长久稳定运行。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为本发明提出的高速公路机电工程信息化管控平台的整体结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参照图1，本实施例公开了高速公路机电工程信息化管控平台，包括若干个已安装的高速公路机电设备、机电设备信息反馈模块、机电设备安装反馈模块、数据共享存储云平台、机电设备监测模块、无线传输模块、机电设备状态诊断模块、机电设备报警模块、机电设备管控模块、OA系统、财务系统和维修养护平台；
其中，机电设备监测模块包括传感器监测单元、视频监控单元和定位单元；数据共享存储云平台包括设备基本信息共享存储单元、设备监测信息共享存储单元和设备维护信息共享存储单元；机电设备管控模块包括数据上传单元和维护管控单元。
机电设备信息反馈模块用于在建设施工阶段，通过机电设备供应商获取若干个已安装的高速公路机电设备的基础信息；
具体的，该基础信息包括若干个已安装的高速公路机电设备的型号、名称、设备功能、结构、材料、生产日期和价格；在这里需要说明一点，该基础信息的内容不仅限于上述所述内容，其实际内容范围可根据实际需求进行扩充。
机电设备信息反馈模块用于在建设施工阶段，通过机电设备安装人员获取若干个已安装的高速公路机电设备的安装信息；
具体的，该安装信息包括若干个已安装的高速公路机电设备的安装时间、方式、工具和费用，在这里需要说明一点，该安装信息的内容不仅限于上述所述内容，其实际内容范围可根据实际需求进行扩充。
设备基本信息共享存储单元用于通过建立序列表的方式对若干个已安装的高速公路机电设备的基础信息和安装信息进行结构性存储；传感器监测单元具体为振动传感器，其设置于若干个已安装的高速公路机电设备的内部，用于采集若干个已安装的高速公路机电设备的振动信号；视频监控单元用于采集若干个已安装的高速公路机电设备的运行画面；
定位单元采集若干个已安装的高速公路机电设备的位置信息，具体的该定位单元以GPS技术为依托进行若干个已安装的高速公路机电设备的位置定位；
无线传输模块用于采用多跳式自组网方式对若干个已安装的高速公路机电设备的振动信号、运行画面和位置信息进行远程无线传输，具体的，该无线传输模块通过WIFI或ZigBee进行自组网，使得若干个已安装的高速公路机电设备可以进行多跳信息传输，进而保障了网络通信不断网；
机电设备状态诊断模块内置若干个机电设备诊断模型，用于获取振动信号，并通过若干个机电设备诊断模型对若干个已安装的高速公路机电设备进行诊断，得到诊断结果；
在本实例中的若干个机电设备诊断模型的构建过程如下：首先，获取若干个已安装的高速公路机电设备正常和非正常运行状态下的振动信号；然后，对步骤一所述若干个已安装的高速公路机电设备正常和非正常运行状态下的振动信号进行预处理，去除噪声；接着，对预处理后的若干个已安装的高速公路机电设备正常和非正常运行状态下的振动信号进行降维，并提取特征，即得样本集；之后将步骤三所述样本集划分为70％的训练集和30％的验证集，同时构建若干个SVM分类器，并将70％的训练集输入SVM分类器中进行训练，即得到若干个机电设备诊断模型，最后，将30％的验证集输入该若干个机电设备诊断模型中进行验证，若达到95％的诊断准确率，则输出该模型。
机电设备报警模块用于接收若干个已安装的高速公路机电设备的诊断结果，若诊断结果为异常，则形成报警信息，并上传至机电设备管控模块。
数据上传单元用于根据报警信息将若干个已安装的高速公路机电设备的运行画面和位置信息上传至数据共享存储云平台；设备监测信息共享存储单元用于存储若干个已安装的高速公路机电设备的报警信息、运行画面和位置信息；
维护管控单元用于根据报警信息对若干个已安装的高速公路机电设备进行预算编写、申请申报和维护管理。
OA系统用于负责维护申请申报的审批流程，得到审批结果；财务系统用于根据审批结果进行维护资金的调拨或报销。
参照图1，本实施例公开了高速公路机电工程信息化管控平台，包括若干个已安装的高速公路机电设备、机电设备信息反馈模块、机电设备安装反馈模块、数据共享存储云平台、机电设备监测模块、无线传输模块、机电设备状态诊断模块、机电设备报警模块、机电设备管控模块、OA系统、财务系统和维修养护平台；
其中，机电设备监测模块包括传感器监测单元、视频监控单元和定位单元；数据共享存储云平台包括设备基本信息共享存储单元、设备监测信息共享存储单元和设备维护信息共享存储单元；机电设备管控模块包括数据上传单元和维护管控单元。
除与上述实施例相同结构外，本实施例将具体介绍维护管控单元，具体的，该维护管控单元的具体管控流程如下：首先，获取报警信息，同时调取数据库共享存储模块中对应机电设备的基础信息和安装信息，并根据其进行维护申请报告的撰写；并进行申请；然后，由OA系统负责填写维护申请报告的申请信息，同时负责维护申请报告的审批流程，完成维护申请报告的申报和审批，得到审批结果，并反馈给财务系统；接着由财务系统根据审批结果进行维护经费下拨处理，若审批通过，则向机电设备管控模块下拨相应维护经费，若审批否决，则报不予拨放；最后若机电设备管控模块收到维护经费，则向维修养护平台下达维护命令，由维修维护平台进行机电设备的维护，维护施工期间，维修维护平台需实时反馈维护情况信息，同时将其存储于设备维护信息共享存储单元。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.高速公路机电工程信息化管控平台，其特征在于，包括若干个已安装的高速公路机电设备、机电设备信息反馈模块、机电设备安装反馈模块、数据共享存储云平台、机电设备监测模块、无线传输模块、机电设备状态诊断模块、机电设备报警模块、机电设备管控模块、OA系统、财务系统和维修养护平台；
其中，所述机电设备监测模块包括传感器监测单元、视频监控单元和定位单元；所述数据共享存储云平台包括设备基本信息共享存储单元、设备监测信息共享存储单元和设备维护信息共享存储单元；所述机电设备管控模块包括数据上传单元和维护管控单元。
2.根据权利要求1所述的高速公路机电工程信息化管控平台，其特征在于，所述机电设备信息反馈模块用于在建设施工阶段，通过机电设备供应商获取若干个已安装的高速公路机电设备的基础信息；所述基础信息包括若干个已安装的高速公路机电设备的型号、名称、设备功能、结构、材料、生产日期和价格；所述机电设备信息反馈模块用于在建设施工阶段，通过机电设备安装人员获取若干个已安装的高速公路机电设备的安装信息；所述安装信息包括若干个已安装的高速公路机电设备的安装时间、方式、工具和费用；所述设备基本信息共享存储单元用于通过建立序列表的方式对若干个已安装的高速公路机电设备的基础信息和安装信息进行结构性存储。
3.根据权利要求1所述的高速公路机电工程信息化管控平台，其特征在于，所述传感器监测单元具体为振动传感器，其设置于若干个已安装的高速公路机电设备的内部，用于采集若干个已安装的高速公路机电设备的振动信号；所述视频监控单元用于采集若干个已安装的高速公路机电设备的运行画面；所述定位单元采集若干个已安装的高速公路机电设备的位置信息；所述无线传输模块用于采用多跳式自组网方式对若干个已安装的高速公路机电设备的振动信号、运行画面和位置信息进行远程无线传输；所述机电设备状态诊断模块内置若干个机电设备诊断模型，用于获取振动信号，并通过若干个机电设备诊断模型对若干个已安装的高速公路机电设备进行诊断，得到诊断结果；所述机电设备报警模块用于接收若干个已安装的高速公路机电设备的诊断结果，若诊断结果为异常，则形成报警信息，并上传至机电设备管控模块。
4.根据权利要求1所述的高速公路机电工程信息化管控平台，其特征在于，所述数据上传单元用于根据报警信息将若干个已安装的高速公路机电设备的运行画面和位置信息上传至数据共享存储云平台；所述设备监测信息共享存储单元用于存储若干个已安装的高速公路机电设备的报警信息、运行画面和位置信息；所述维护管控单元用于根据报警信息对若干个已安装的高速公路机电设备进行预算编写、申请申报和维护管理。
5.根据权利要求1所述的高速公路机电工程信息化管控平台，其特征在于，所述OA系统用于负责维护申请申报的审批流程，得到审批结果；所述财务系统用于根据审批结果进行维护资金的调拨或报销。
6.根据权利要求1所述的高速公路机电工程信息化管控平台，其特征在于，所述维护管控单元的具体管控流程如下：
S1：获取报警信息，同时调取数据库共享存储模块中对应机电设备的基础信息和安装信息，并根据其进行维护申请报告的撰写；并进行申请；
S2：由OA系统负责填写维护申请报告的申请信息，同时负责维护申请报告的审批流程，完成维护申请报告的申报和审批，得到审批结果，并反馈给财务系统；
S3：由财务系统根据审批结果进行维护经费下拨处理，若审批通过，则向机电设备管控模块下拨相应维护经费，若审批否决，则报不予拨放；
S4：若机电设备管控模块收到维护经费，则向维修养护平台下达维护命令，由维修维护平台进行机电设备的维护，维护施工期间，维修维护平台需实时反馈维护情况信息，同时将其存储于设备维护信息共享存储单元。
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