试论高速公路机电系统发展趋势

试论高速公路机电系统发展趋势（共9篇）

1.试论高速公路机电系统发展趋势 篇一

随着电子技术的飞速发展, 以及高速公路通车里程的增加和不断地经验积累, 我国高速公路的机电系统无论规模还是技术上都与世界接轨, 并在收费系统上采用了记重收费这一方式, 开创了历史。

1 高速公路机电系统简介

高速公路机电系统分为三类, 即通信系统、监控系统和收费系统。随着电子技术的发展和应用功能的细化, 这三类系统的组成跟以往有了很大的变化, 以辽宁高速公路为例, 对比项目如表1所示:

1.1 高速公路通信系统

高速公路通信系统是由光纤数字传输系统与综合业务接入系统、程控数字交换系统、专用通信电源系统、路侧紧急电话系统、移动通信 (调度) 系统、视频传输设备和室内外光电缆为主要传输介质构成的综合通信系统 (ICS) 。

光传输系统采用内置式SDH数字传输设备和光纤用户接入设备融为一体的综合业务接入网方式。综合业务接入网用于接入和传输用户信息, 传输信号采用STM-l信号。整个光传输系统可提供话音、数据、图象、多媒体业务的综合接入, 通过光纤实现大容量的传输, 并具有交叉连接的灵活系统结构和综合的网络管理系统。

程控数字交换系统由最新一代的程控数字交换机组成本项目的语音交换网络, 在整个网络上提供统一的编号方案, 具有完整的性能及系统透明性。

路侧紧急电话系统为一相对独立系统, 由中心控制设备和外场分机组成, 由相关的通信站提供远程中继接入。

移动通信系统由450MHz无线基站设备、铁塔及其天线、车载台和手持机等组成, 提供全路的无线调度和语音通讯功能。

通信系统为高速公路的监控、收费系统数据传输提供视频光端机和视频编解码器设备及相应的传输介质, 同时为监控外场设备图像的传送提供传输介质。

1.2 高速公路收费系统

高速公路收费系统可以实现人工半自动和 ETC (不停车电子收费) 两种收费方式, 可选用IC卡、磁票、二维条卡作为通行券, 支持现金、预付卡、储值卡等支付方式;各级可以实现监控下级的操作异常事件;实时监测出入口车道的设备状态;各级系统可以自动统计交通量、通告量曲线图;实现了对路费、通行券、票据、设备等的严格管理, 杜绝舞弊行为;提供独特的专家分析系统等。

各省高速公路联网收费管理体制分为四级, 分别是省收费总中心、片区收费分中心、路段收费分中心以及收费站。相应收费计算机网络系统也分为四层, 各层之间由路由器或者三层以太网交换机通过通信系统提供的10/100M或2M通道相连, 每层以以太网交换机为节点构成星型网络拓扑结构, 同时各层配有功能不同的工作站和服务器等设备。

整个系统分为车道软件和站管软件两大部分, 其主要功能:

(1) 车道软件子系统的主要功能是对过往车辆收取通行费:入口车道发卡, 出口车道收费。入口系统获得车型、车种信息并输入计算机, 计算机自动统计车流, 控制自动栏杆和通行灯等外设, 并将收费数据上传到站服务器。出口系统获得车辆车型、车种、入口站代码信息, 控制自动栏杆、票据打印机等外设, 打印收费票据, 并将收费数据上传到站服务器。

(2) 站管软件子系统的主要功能是进行收费结算、统计报表、系统管理和数据拆帐。收费结算对收费员的车道收费数据进行分类汇总统计, 汇总结果是核查收费员工作的依据。统计报表对收费结算数据进行汇总, 生成收费站的各种统计报表。系统管理基础数据并下发到车道计算机, 进行数据设置等工作, 以保证整个收费软件正常运行。数据拆帐主要根据每条出入口信息和拆帐公式对原始交易信息进行拆帐处理, 生成本收费站的拆帐报表。

1.3 高速公路监控系统

高速公路监控系统是在一般街道内交通管制系统基础上发展起来的。

近年来, 随着计算机技术、自动化控制技术和光纤通信技术的发展, 一些国家的高速公路监控系统的技术结构也随之发生变化。由单一的计算机集中处理方式代之为多计算机、功能分散的计算机网络处理方式, 从而使系统可靠性提高, 程序编制简单, 易于维护和功能扩展。由于光缆超小型计算机及微电子技术的发展, 使应用于监控系统中的各种设备向智能化方向发展, 使今后高速公路的监控系统具有更强的功能。

高速公路监控系统主要由信息采集子系统、监控中心及信息发布子系统三大部分组成。

信息采集子系统包括车辆检测器、气象检测器、紧急电话和巡逻车。

监控中心主要负责全线路范围内交通情况的监视和控制。

信息发布子系统包括交通标志、标线和情报板、限速标等, 是管理者为用路人提供服务的主要形式。

高速公路监控系统实质上是一个闭环系统。系统的输入是反映公路上车辆运行情况的交通参数和交通状况, 这些信息经监控系统分析、处理、判断后, 可发生指令, 控制道路情报板, 变更其显示内容, 实施对交通流的调节和控制。

据高速公路监控系统运行资料表明, 它不仅能改善高峰期间车辆行驶的平均速度, 增加高峰期间的交通量, 减少交通堵塞程度和车辆延滞时间, 同时也能大大减少交通事故和保证交通安全, 节约燃料和减少车辆的磨损, 缩短运输时间, 减少污染, 发挥高速公路快速、安全、舒适和高效率的功能。

2 高速公路机电系统未来发展趋势

高速公路是为“用路人”提供车辆通行的通道, 这条通道能否达到“畅、洁、绿、美”的行车环境, 主要由广大司机来评定。而对于高速公路管理者来讲, 如何提高运营服务质量, 采取的手段就是建立完善的机电系统。在机电系统帮助下, 更能直观、有效地掌握其实时状况, 为突发事件的处理争取宝贵的时间, 使人身安全伤害的风险降到最低。笔者对未来高速公路机电系统的发展有以下几点看法:

2.1 高速公路通信系统

(1) 网络具有高可靠性, 高稳定性 , 良好兼容性;

(2) 网络具有多业务支持能力;

(3) 设备具有良好的新业务互通能力;

(4) 网络具备良好的扩展性;

(5) 系统的网管具有标准的集中网管接口。

2.2 高速公路监控系统

(1) 在通信信道的选择上, 将更少地铺设或使用专用信道, 更多地借助公共的通信链路, 如3G网络、下一代IP互联网、卫星传输等;

(2) 在电力能源供应上, 将更多地选择易安装、低成本的清洁能源, 如太阳能发电或风力发力等。

2.3 高速公路收费系统

(1) 采用多层体系结构, 使应用系统具有良好的可扩充性和可维护性;

(2) 采用嵌入式操作系统, 适应用户对功能、成本、体积、功耗的严格要求;

(3) 符合相关标准, 同时具有极强的兼容性, 可与国内外设备供应商的标准与非标准产品实现完美连接;

(4) 采用优化算法, 保证系统的实时性;

(5) 良好的系统安全防范机制, 提供以过滤网技术为核心的“软网关”功能, 屏蔽非法地址的服务请求和超出系统最大处理能力的异常数据攻击, 保障系统的坚固性;

(6) 路网模型具有良好的适应性, 在路网结构发生变化时, 只需用户做很少的调整即可。

3 结束语

综上所述, 针对高速公路机电工程系统现状及其发展趋势, 本文主要是对其的基本内容作出浅析, 尚有很多不完善之处, 有待进一步的研究。

摘要：介绍了高速公路机电系统的现状、组成及各项目的功能, 并对高速公路机电系统未来的发展趋势做了展望。

2.试论公路交通运输经济的发展趋势 篇二

【关键词】公路交通运输经济；发展趋势；可持续发展

一、引言

近年来，我国的社会发展正处于建设社会主义和谐社会的关键阶段，为了尽快实现这一目标，我们必须提高交通运输经济发展速度，促进社会主义市场经济体制的形成。随着社会经济的快速发展，我国的公路交通运输系统已经无法满足人们日益增高的需求，在某种程度上制约了经济的发展。因此，我们必须认清这些问题的实质，并针对它们实施相应的发展对策，促进公路交通运输经济的发展。

二、公路交通运输的特点与意义

1.公路交通运输的特点

公路交通运输是一种最常见的运输方式，其具体形式就是利用公路为运输载体、汽车为运输工具，实现货物或人员的运送。作为最常见的运输方式，公路交通运输是经济发展中的重要组成部分，并且具有以下特点：第一，由于运输工具体积较小，公路运输一般机动性较强，并且具有较好的适应能力。第二，由于公路分布广泛，可以实现货物运输的直达，提高了运输速度。第三，由于运输工具成本较低且运输时间短，因此初始成本投入量小，资金周转速度快。

2.公路交通运输意义

作为经济发展中的重要组成部分，公路交通运输对社会经济的发展具有十分重要的意义：第一，公路交通运输能够确保人们在工作与生活中所需要的各种货物顺利到达，带动我国经济的整体发展。第二，公路交通运输能够实现缓解铁路运输压力的目标，完成短距离货物的快速到达，同时降低运输成本。第三，公路交通运输实现了从农村到城市的快速互联，同时为更多的农民工提供工作岗位，保证经济发展的平衡。

三、公路交通运输经济的发展趋势

为了满足人们是对公路交通运输便利性与快速性的要求，公路交通运输将主要向着这两个方向发展，同时提高服务质量。在未来的发展中，具体的发展趋势如下：

1.运用更加先进的网络通信技术

在未来的公路交通运输发展中，更多先进的网络通信技术将会被应用到运输系统中，提高运输信息的准确性与及时性，并且保证交通运输中的信息通信以及安全管理得到有效的提升，增加公路运输能力。与此同时，这些技术的应用还能够保证公路交通运输系统的正常运行，保证信息安全。

2.实现运输产业与物流业的有机结合

经过大量的实践验证，运输业与物流业可以通过统一的标准融合在一起。物流业的诞生与电子商务的迅速崛起具有很大的关系，是未来经济发展中的又一重要增长点。目前的物流业具有巨大的发展潜力，如果能够将运输业与物流业进行有机的结合，可以进一步提高货物运输的便捷性与及时性，同时这个统一的系统内部还将会增加许多工作岗位，带动区域内的就业形势向着更好的方向发展。

3.公路交通运输基础设施建设将更加完善

近年来，为了促进国民经济的发展，我国增加了更多的大型公路项目建设，除了这些大型项目，规划部门也将更多的注意力放在了小型公路建设项目上。在不久的将来，当这些公路项目完成建设之后，我国公路运输的基础设施将出现明显的改善，为公路交通运输的发展提供良好的运营环境，有利于公路交通运输效率与服务质量的提高。

四、促进公路交通运输经济发展的具体对策

针对公路交通运输经济的发展趋势，为了促进我国公路交通运输经济快速发展，我们应该采取以下几点具体对策：

1.建立独立的经营主体

在公路交通运输行业建立独立的经营主体是促进公路交通运输经济发展最有效的对策之一，这些主体的建立能够提高行业内的竞争性，促进各个主体的发展，共同推动经济发展。与此同时，还要在经营方式上进行适当的调整，发展集约化经营方式，构建跨区域道路运输形式，加强行业与各类单位的沟通，避免出现不必要的经营消耗，提高公路交通运输质量与效益。

2.健全相关制度与法规

为了促进公路交通运输经济的发展，必须加强经营过程的管理，而管理的依据就是行业内部设立的制度与法规。为了适应我国公路交通运输经济的快速发展，相关部门必须随时更新并完善与之对应的制度与法规，保证他们的健全性，使其在公路交通运输经营管理中发挥出重要作用。

3.正确面对发展中存在的风险

在公路交通运输的发展中，必将会存在一定的风险，为了降低这些风险对运输企业的影响，企业间需要通过共同协商制定出一套风险防范与承担机制。对于交通运输过程中的风险要采取相应的防范措施，并在交通事故发生后共同承担损失，将公路交通运输发展过程中的风险发生概率控制到最低，用最小的代价实现最大的效益，实现公路交通运输的可持续发展。

4.建立网络信息管理系统

为了对公路交通运输的全过程进行有效的管理，每个运输公司都应建立自己的网络信息管理系统，利用信息化的方式完成对经营过程的管理，便于运输公司与客户都能够通过网络随时随地查询到运输业务的详细情况，提升客户的服务体验与自身的工作效率，为公路交通运输经济的发展提供有力支持。

五、结束语

总之，公路交通运输是社会经济发展的关键环节，促进公路交通运输经济的发展对于国民经济的发展具有重要意义。所以，我们必须了解公路交通运输经济的发展趋势，并采取促进公路交通运输经济发展的具体对策，促进公路交通运输经济发展。

参考文献：

[1]肖晗.浅谈市场经济条件下的公路运输经济管理[J].河南科技.2013（07）.

[2]周培东，吴慧，阙科昌.玉林市公路交通运输对区域经济发展的影响分析[J].西部交通科技.2014（04）.

3.高速公路机电工程四大系统 篇三

高速公路机电工程隶属于交通工程（安全设施、管理设施和服务设施）的管理设施。高速公路机电工程四大系统主要包括通信系统、监控系统、收费系统和供配电及照明系统。在高速公路的建设和发展过程中，通信、监控、收费三大系统是同步进行，协调发展的。

1、通信系统

通信系统基于高速公路监控系统和收费系统的业务需求，通信系统一般分为通信站、通信分中心、通信中心几个层次。高速公路通信系统主要由光纤数字传输系统、数字程控交换系统（含指令电话系统）、光电缆线路工程以及通信电源系统等几部分构成。通过通信系统把监控系统、收费等系统的业务需求（语音、数据和图像信息）逐级（站、分中心、中心）进行连接，实现高速公路各管理部门之间信息的畅通，保障高速公路安全、舒适、快捷、高效的运营。

2、监控系统

高速公路监控系统从管理层次一般分为外场设备、监控站（或隧道管理站）、监控分中心以及监控中心。外场设备按物理环境分为一般路段设备和隧道内设施。一般路段设备包括车辆检测器（环形线圈检测器、微波检测器、视频检测器等）、气象检测器（风速风向检测器、温湿度检测器、能见度检测器、路面温度检测器、雨量检测器等）、信息发布屏和遥控摄像机等；隧道内设施一般分为环境检测系统（CO检测器、照度检测器、能见度检测器等）、交通控制子系统（信息发布设施、视频检测设施、流量监测设施等）、火灾检测报警子系统、隧道通风控制子系统、隧道照明控制子系统、有线广播子系统以及本地控制子系统等。

监控站（或隧道管理站）、监控分中心、监控中心监控系统根据建设规模和要求的不同一般由监控中心由计算机网络系统、闭路电视监控系统、控制台及辅助设备等部分组成。

别的角度理解：高速公路监控系统主要由信息采集子系统、监控中心及信息提供子系统三大部分组成。信息采集子系统包括：车辆检测器、气象检测器、紧急电话和巡逻车。监控中心是高速公路全线路监控系统的最高层即控制中心，主要负责全线路范围内交通情况的监视和控制。信息提供子系统包括交通标志、标线和信号等，是交通监控管理为汽车用户服务的主要形式。

国内现阶段的监控主要是视频监控。视频监控主要由以下子系统组成：1.视频摄像子系统，包括摄像机，摄相机镜头，摄像机支架，防护罩，云台，摄像机立柱 2.图像数字系统，包括视频发射机，中继器，接收器，线缆，视频分配器 3.输出子系统，包括：监视器，硬盘录像机，延时录像机 4.控制子系统，包括云景控制器或控制键盘，副控键盘，矩阵切换器，画面分割器。

3、收费系统

高速公路收费系统从管理层次一般分为收费站、收费分中心和收费中心。高速公路收费站一般由收费站监控室计算机网络系统、收费车道计算机控制系统（IC 卡读写设施、金额显示设施、自动栏杆机、计重设施、票据打印机等）、视频监控系统（亭内、车道、收费广场摄像机）、对讲系统以及报警系统等部分组成。收费分中心、收费中心根据功能和要求的不同，一般由网络数据/服务器和若干个工作站组成。收费系统目前国内主要还是半自动收费，在经济较发达的地区，还采用了ETC等先进的智能交通形式，如广东的粤卡通等电子收费方式。在未来，ETC收费方式是必然趋势。

4、供配电及照明系统

4.浅谈高速公路机电管理系统 篇四

四川成渝高速公路股份有限公司资阳管理处

季曦

摘要：笔者结合自身具体工作情况，从管理处（分中心）一级的实际情况出发，介绍多年积累的一些机电系统维护管理的方法和经验，抛砖引玉，供大家参考和交流。

关键字： 管理处

机电系统

维护管理

目前，我国正处于高速公路以及高速公路机电系统快速发展的时期，随着新技术、新设备在高速公路机电系统的不断发展和应用，机电系统已经成为高速公路营运管理的重要辅助设施和必要的管理工具。同时，机电管理系统正常运行确保了高速公路“高速、安全、通畅”目标的实现，通过加强收费营运监督管理，确保了路公司在经营中取得最大的经济效益和社会效益。

高速公路机电系统是一个多学科、多领域交叉影响的复杂系统，主要包扩四大系统集成：收费系统、监控系统、通讯系统、供配电系统，涉及通信、电子、机电、计算机、网络、自动控制、供配电等诸多学科；在机电系统工作期间，任何一个环节出现故障，都可能会给高速公路营运造成影响，甚至直接影响高速公路的安全畅通。

成渝高速公路是四川省的建设营运的第一条高速公路，其机电系统也随着路公司的发展从无到有，逐步发展；可以说是四川高速公路机电系统建设管理的一个样本。笔者从最初的机电系统建设就参与其中，现抛砖引玉，谈谈自己对高速公路机电系统维护管理的一些思考、看法。

一、高速公路机电系统维护管理的目标和意义

1、机电系统的特点

高速公路机电系统是一个涉及多种技术的集成系统，具有智能化、集成化等特点，包含供配电、通信、监控、计算机、网络等诸多相关的软硬件设施，以及设备资料、运行日志、管理数据的相关内容。

2、机电系统管理的意义

从机电系统建设安装的那一天起，如何确保其正常运转就是高速公路维护管理工作中所要面临的任务。高速公路机电系统作为一项系统工程，具有生命周期长、设备规模大、系统复杂的特点。在系统的生命周期内，如何通过有效维护管理确保系统正常运行、提高运行效率，从而节约系统维护成本，增加路公司的经济效益，是每一个机电系统维护人员所面对的问题。因此，机电系统维护管理人员管理水平的高低直接决定了机电系统在其生命周期内是否运行费用最经济、综合效率最高，对实现路公司的经济社会效益最大化，有效实现企业的经营目标具有十分重要的意义。

二、机电系统维护管理的目标及任务

1、机电系统的维护管理目标

机电系统是当前高速公路正常营运的重要组成部分，是实现高速公路“安全、畅通、高效”和确保“服好务、收好费”的重要工具。因此，高速公路机电系统管理工作目标就应该以收费工作为重心，实现公路内部通讯畅通；不断提高各项业务技术，确保道路安全畅通；采取科学管理，制定安全、可靠、经济、合理的管理目标和管理措施，不断提高和改善机电系统的运行质量。

2、机电系统的维护管理任务

（1）、以“预防为主”、“防重于治”为指导思想，坚持科学管理、精心维护的方针，依靠技术进步，促进维护管理水平的提高。

（2）、建立系统运行日志，完善设备维修记录。（3）、建立健全设施设备的维护管理登记制度，提高对故障的识别和维护。

（4）、制定日常巡检计划，及时发现可能的故障，确保系统健康运行。

（5）、制定针对突发性事件和灾难性事故的应急预案。（6）、加强对维护技术人员管理，着重技术人员的培训工作。

（7）、备品备件的选购，各类器材的出入库管理。（8）、专项工程规划设计、建设安装及竣工验收管理。（9）、委托维护、与兄弟部门和单位之间的相互协作管理。

三、机电系统维护管理的具体办法

1、机电系统发生故障时的处理原则

（1）、机电系统发生故障时，应注意“先急后缓、先主后次，先整体后局部”，其具体次序为：收费系统>通讯系统>监控系统>供配电系统（严重影响收费业务除外）>各类外场设备。

（2）、对机电系统进行维护维修时，应严格遵守有关的安全规程，尽量减少系统故障时间，保证各项业务工作的正常运作。

（3）、处理机电系统故障前，多了解故障发生特征表现，有无规律性，多分析判断；尽量不带电操作，以免引起次生故障或系统瘫痪。

（4）、对各类损坏的设备及部件尽量实现自修，对确需委托维护维修的，应认真考察选择，进行多家比对后，按择优原则选择性价比最高的维护单位，并签订相关协议，规范送修流程，明确送修、验收及保修等具体职责。

（5）、故障处理完毕后，填写《机电设备维修记录表》，并按相关要求做好归档、统计工作。

（6）、对突发性事件和灾难性事故，应立即实施应急预案；并及时向上级汇报，以取得相关部门和单位的协助与支持。

2、专业分工与分级维护（1）、不同的分工模式及分析

由于机电系统为多学科、多领域的高度集中系统，因此在日常管理中，大多数路公司按照机电系统内部的不同维护业务进行分工；但根据我处实际情况（路线长、站点多、维护人员少）出发，采用按照不同管辖路段分工的模式。现还将两种模式的优劣进行一具体比较。

方式一，按照不同维护业务进行分工。优点：专门系统由专业维护工程师负责，对该领域内涉及业务熟悉，可以很好地有的放矢；单人工作压力小，可以有更多时间完成系统改造升级任务。缺点：维护办公地点集中，对故障响应慢；故障维护过程中如出现多系统相互影响，需要重新安排维护人员，耽误维护及时性；不同系统需要相应的维护人员，人员要求较大。

方式二，按照不同管辖路段分工。优点：维护办公地点相对分散，对故障响应及时；维护人员基本一专多能，能很好的应付维护工程中出现的复杂情况；按实际工作要求，一名维护人员管理一个或多个管辖路段，人员配置要求较低。缺点：对维护人员要求较高，需要有多方面技术及应付突发情况的能力；工作人员压力较大，工作时间长，工作强度大。

通过以上分析，对于路公司或维护中心一级管理机构，可以采用方式一进行管理，明晰个人责任，集中力量解决基层维护人员难以解决、无法解决的各类维护故障，并组织协调各个基层单位实现全路集中性、整体性故障的排除。对于管理处或分中心一级，可以采用方式二进行管理，有效克服人员少、具体工作繁杂的缺点，充分发挥“船小好调头”的特点，利用维护人员的“万金油”技术优势，切实解决日常维护中各类故障。

（2）、分级维护

高速公路机电系统由于系统集中度高，不间断连续工作的特点，因此出现故障的几率高，故障类型复杂；要求管理机构实行一套行之有效地分级维护体系。目前，我公司实行运营中心------管理处的两级维护管理体系，经过多年实践和摸索，笔者认为可以实行公司（营运中心）-------管理处（分中心）-------收费站的三级维护体系。其中管理处一级在营运中心的领导和指导下，可以承担大部分的日常维护管理职责；并且通过对收费班长进行培训，完成诸如备用设备替换、发电机日常使用维护等初级维护职责。由此可见管理处（维护分中心）是保障机电系统正常运行时分级维护的重心。

3、机电系统维护管理的具体内容

机电系统维护管理的具体内容可以划分为三部分：日常维护、紧急抢修、专项工程。

（1）、日常维护

日常维护指在日常运行中，对机电系统进行的正常维护以及常见、易发小中小故障的维修。其主要内容有：

 每月对全部机电系统不少于两次的巡检（在国家法定假日前后着重加强，适当增加巡检次数），做到故障早发现，隐患早排除。

 雷雨季节前做好建筑物、供电系统防范直击雷，收费系统、通讯系统等弱电设备防范感应雷的检测，避免因雷电引起大范围、灾难性事故。

 每月对发电机进行检测，每年至少一次对发电机进行保养，保证发电机的正常运行。

 每季度对UPS进行检测，对电池组定期放电，保证UPS的可靠性。

 配合计量检测部门，每年对车道动态计重设备进行两次检测。

 及时对各类常见故障、一般故障进行检修，做好维修记录，保证机电系统正常运行。

 做好备品备件管理，坚持进行多家询价，做好出入库管理。 做好对外维护单位的管理，对处理结果进行追踪，逐步完善外维工作。（2）、紧急抢修

紧急抢修指对机电系统在运行过程中突然发生的影响系统稳定、安全，严重影响高速公路正常工作秩序、影响日常工作正常开展，甚至影响高速公路安全畅通的重特大故障的检修和维护。紧急事故发生突然，涉及面广，严重影响了高速公路的经济效益和社会形象；因此，紧急事故的排除突出一个“快”，即对时效性要求较高。对于此类事故，我们应该注意：

 认真编制应急预案。应急预案必须科学合理，预案的编制必须从实际出发，严格依据管理处（分中心）自身的技术物资力量，可操作性强。预案内容应该包括：

 抢险的时效性。当紧急故障发生时，应该在第一时间作出响应，从组织人员、准备器材物资到进入抢险现场进行工作，时间不得多于一小时。

 抢险的有序性。进行抢险作业时从准备到结束，必须有一个规范作为标准执行，预案中必须包括现场如何分工、如何协调组织，以便井井有条地开展工作，切忌七手八脚、组织混乱，以免造成不必要的二次故障。 抢险的可靠性。抢险工作结束前，必须仔细检查，认真调试运行。不能因为抢险作业对时效要求较高，就为快而快；工作中必须认真细致，处理好每个接头、每颗螺丝，再仔细检查调试，以免因大意留下后患。 对抢险工具及物资的保管存放。抢险的工具物资必须由专人进行管理，每月至少检查两次，确保其完好可靠，然后做好书面的检查登记。

 抢险工作的资金保证。抢险工作关系高速公路的经济效益和社会形象，抢险资金必须得到保证，可以采用先开支后汇报的方式；如果资金要求较大时，可以通过口头向相关领导请示明确，事后补充完善相应手续的办法解决。

 抢险工作的人员培训。抢险工作时间紧、任务重，对维护技术人员提出了较高的要求；为切实保障抢险工作的顺利开展，必须重视对相关技术人员的培训工作，可以采用内部办讲座、互相讨论，对外技术学习、参观交流的方式提高技术人员业务水平，建设一支“招之能战，战之能胜”的技术队伍。

 抢险工作的处理原则。当事故发生时，应该第一时间使用临时保障措施或备用手段，如采用备用发电机，发放纸券等；处理事故时，必须严格按照安全规程，遵守操作规范；事故处理完毕后，必须认真清理场地，耐心细致调试，故障设备经试运行通过后再正式并入系统运行。

 抢险工作的总结提高。抢险工作结束后，应该对该事故发生的原因仔细分析，争取从事故原因中找出日常巡检维护的盲点，加大巡检效率和力度；对事故处理手段认真总结，提高对同类事故的处理能力，举一反三增强对各类紧急事故的处置和应变能力。（3）、专项工程

专项工程指机电系统经过长时间运行由于设备过久无法购买，或由于某些设备经长期维护也无法解决问题，或是技术进步需要对系统升级、整体更换、改造、扩建、新增等内容的专项措施。对于管理处（分中心）一级，大多数专项工程都是由公司（中心）设计施工，自办工程很少。但是对于上级组织设计施工的工程，管理处（分中心）前期就应积极介入，了解工程运行原理，掌握设备具体位置、作用，设备间布线等详细信息，并认真细致地做好记录，为设备移交后的维护保养打下坚实基础。

对于自办工程，必须抓好资金、材料、人员三大要素。从设计阶段就要精打细算，严把材料关，认真审核施工单位资质，严格管理，做好交（竣）工验收及缺陷服务等完备的程序。

4、机电系统维护的考核标准

机电系统考核的标准分为：设备完好率、无故障运行时间、设备的修复率、大众物资采购等方面进行。

（1）、设备完好率：指系统中全部设备能正常运行的比率。

设备完好率公式为：率。

正常设备所有设备100%，合格率应在98%以上

（2）、设备修复率：发生故障的设备在考核期内被修复的比设备修复率已修复设备100%所有故障设备，合格率≥95%（3）、无故障运行时间：单位设备或系统保持正常工作状态连续运行时间。对于新安装系统和设备要求360天以上，改造和更新系统设备要求180天以上，修复和更换系统设备要求90天以上。

（4）、大中物资采购：对所需要的备品备件进行采购，一次购买1000元以上时，必须采取询价方式，其采购价格不得高于市场平均价格。

5.试论高速公路机电系统发展趋势 篇五

字号显示：大 中 小2008-11-01 08:40:00来源：《精品五金》杂志

【一大把网站】我国五金机电市场发展到今天，形成的市场格局比例是“一代市场”占30%，“二代市场”占45%，“三代市场”约占25%。从数字中可以看出，五金机电市场为王的是那些以卖场为主，独立商铺为辅的市场商家。针对这样的行业现状，今后要如何合理发展？专家朱仁和有话说。

我国五金机电专业市场经过十多年的建设与改造，培育与提升，已形成具备一定规模的专业市场达150余家。

据测算，每年全国五金机电销售额的一半以上是通过这些专业市场实现的，可见专业市场在我国五金机电商品流通中的地位和作用。

如果对这150余家专业市场作一个不同类型的比重分析，或许能使我们对全国五金机电专业市场发展的总体状况有一个初步的了解。

首先，从专业市场的功能档次上区划分析，可分为三类：一类是“街场结合”，以街为主的市场，或称“一代市场”，约占总量的30%；另一类是“场的市场”，以卖场为主，独立商铺为辅的市场，或称“二代市场”，约占总量的45%；再一类是“城的市场”，以独立商铺为主，卖场为辅，配套服务设施齐备，功能齐全的市场，或称“三代市场”，约占总量的25%。除上述对150家专业市场所作的类型分析外，我还想谈几点看法，可能不准确，但有助于我们对全国五金机电专业市场的总体状况及下一步的发展趋势有一个更深的认识。第一、近几年专业市场的建设速度比较快，全国绝大多数的省级行政区域和一级城市或一级市场均被覆盖，就总体而言，发展是均衡的，布局是合理的，总量及类型也是与产业规模、市场容量以及区域经济发展水平相匹配的。

第二、绝大多数专业市场经营状况较好，就总体而言，上世纪九十年代形成的一、二代专业市场要好于近几年新建的三代市场，但大多数一、二代专业市场均存在着商户多而小的问题，年销售额及商户的平均销售额和利税额并不高；再者，产地型市场要好于销地型市场，区域型市场要好于城市型市场。

第三、未来五年或十年，专业市场的建设将由一线城市向二、三线城市发展，由东部及沿海经济发达地区向中、西部欠发达地区延伸；

一、二代市场所占比重大，发展潜力也大，改造、提升的步伐会加快；新建的三代市场，虽然比重不大，但由于规模大，区域影响大，对原有市场格局冲击力强，要想重新建立一个以自己为中心的区域性市场格局难度较大，因此，其中的一部分未达到预期的目标和效果，正处于调整和培育期。

与此同时，相当一部分城市，作为销地型市场，不仅数量偏多、档次不高，且多为综合型，没有形成专业特色和错位经营，其结果造成竞争加剧，发展受到制约，重新洗牌不可避免；对于为数不多产地型、全国型且具有国际性的专业市场，我们十分看好，这是本土市场

融入全球市场最活跃、最具生命力的细胞，这些专业市场不仅市场空间大，而且与当地的产业有一个很好的结合，地方政府的扶持力度要远远大于其他类型的专业市场。

第四、市场品牌建设和建设品牌市场，已为多数专业市场所重视。就目前运营中的绝大多数三代市场和部分二代市场，其硬件均可达到品牌市场的指标，但软件的建设还有相当的差距，主要取决于专业市场的运营管理方和商户二者的共同提升。

我们乐观地预言，今后几年，全国五金机电专业市场中，定会涌现出一、二十家代表专业市场发展方向的品牌市场。

6.试论高速公路机电系统发展趋势 篇六

一般而言,高速公路机电设备可以涵盖收费设备、监测设备以及通信设备。而这些设备的联动才能保证车辆在高速公路行驶的安全性与可靠性。而且一般对于高速公路机电设备的维护和管理,管理模式的科学性往往是优先需要考虑因素,当然不可忽视的是一些人为因素,特别是相关维护技术人员的能力、工作特点以及情绪等等,因而,研究养护管理问题将对高速公路正常运作带来重要的意义。而笔者将通过本文,就高速公路机电设备养护管理问题方面,展开具体的分析与探讨。

1.目前高速公路机电设备养护管理存在的问题

1.1事故引发的问题

事故引发的问题主要体现在各类意外事件导致设备故障以及毁坏问题,即如高速公路车辆速度较快,一旦发生撞击交通事故都会导致设备受到严重的损伤。特别是对于机电设备而言,可能会导致设备外壳变形,设备连接线缆断裂。此外,还有一些不可抗拒的意外也可能导致设备出现问题,即如一些动物进入到高速公路区域,都可能会触碰或者破坏设备连接的线路,进而导致问题。

1.2养护引发的问题

对于高速公路的机电设备而言,要保证这些设备的运作效率,定期的养护与管控都是十分重要的,不过不可忽视的是养护过程中可能会导致机电设备出现问题,即如养护过程中相关人员的操作未能按照规定进行。即如针对监控设备来说,需要定期清洗,而且清洗需要严格按照操作规则进行,但是一些养护人员可能会因为操作失误导致设备进水,设备设定的焦距也发生较大改变,最终影响到设备的监控效果以及功能。

1.3系统导致的问题

在高速公路机电设备的养护管理中,系统内部的问题也是不可忽视的问题,即如系统故障主要可以体现在一般运行环境下的电气损伤或者系统问题,即如设备因为供电电压不稳定导致设备故障;或者是受到打雷、洪水等外因诱发过压问题,进而导致设备故障。总而言之,系统内部的设备故障可以按照类型划分为设计缺陷、工程缺陷以及环境改变等等[1]。

2.高速公路机电设备养护管理方法

2.1事故引发的问题处理

一般而言,根据事故产生原因主要是由于一些特殊的因素,即如一些不可抗拒的意外。所以,对于施工引发的问题处理,则需要从预防以及处理两个方面入手,首先是预防方面,则需要优先针对可能产生的意外事故进行分析,提前做好紧急处理预案,进而保证事故出现时,养护人员能够第一时间采取有效措施,最大程度降低事故产生的影响及其危害性;再者是处理方面,一般在事故检测过程中应当优先对故障位置进行定位,然后提前切断故障区域的线路电流,然后在进行全面检查,即以供电设备为中心,向沿线路向四周进行检查,而且对于线路的供电恢复可以根据检查的结果逐步进行,同时养护人员应当注意针对故障区域中毁坏的线路或者设施进行及时的修理,必要时进行更替,以保证设备的安全性与可靠性。

2.2操作引发的问题处理

就操作引发的问题处理,也可以根据问题产生原因分为两类,进而采取针对性处理方式,即其一,未能按照操作规程进行操作,而这类问题可以归结于设备养护人员对科学操作流程不了解,缺乏对工作的责任心,解决方法可以通过强化人员的培训,规范人员的操作流程以及操作技术,同时落实激励机制,即对人员日常工作行为进行评估,对优秀的员工进行表彰以及奖励,对不良的行为进行总结和批评;其二,操作失误导致问题,对于养护人员操作失误引发的问题,则可以通过相应的防护操作流程落实进行处理,即如健康设备在清洗维护过程中可能会导致设备内部进水,则可以优先调整设备的电源区域,同时在设备的缝隙处以防水胶进行密封,进而减少进水几率。

2.3系统导致的问题处理

系统导致的问题处理主要是针对系统内部受到外界因素影响,产生的故障问题。当然,这些问题可以排除设备老化、设计缺陷等无法解决问题。即如监控设备为例,一般来说系统导致的问题可以体现在供电的不稳定性,而导致供电出现明显变化的首要因素就是天气,即如雷雨天气中,监控摄像设备多数设置在指路牌上,而这些位置一般会高于路面,而且属于金属物体,极易吸引雷电,而一些监控摄像设备缺乏避雷设施,很容易吸引雷电,进而导致外部电压急剧上升,甚至影响到监控系统内部。而解决的方法则可以通过设置避雷针或者接地线,同时监控摄像外壳采用绝缘的塑料等材料处理,即可有效降低系统问题产生[1]。

3.结语

总体而言,对于高速公路机电设备的养护,特别是监控等一类关键性设备的养护,则需要优先注意诱发养护意外事故、安全问题的诱因,然后分析可能产生问题的因素。最后针对这些因素进行分析,然后针对性提出对应的解决方案,即可有效解决这些问题。此外,在一些问题防治方面,还应当体现出预见性,除了做好紧急预案以外,还应当提前采取防护措施,以降低问题带来的影响。

摘要：随着科技的不断发展,我国交通运输行业的进步也是格外迅速的。特别是高速公路的建设与普及,已经让交通的便利度不断提升。当然,考虑到高速公路的特殊性及其安全性,则需要进行有效的监控和管理,而这就需要依靠高速公路机电设备正常运作。而研究高速公路机电设备养护管理问题,将对高速公路的安全性以及发展都将带来重要的意义和价值。

关键词：高速公路,机电设备,养护要点,问题分析

参考文献

[1]马莉.对目前高速公路机电设备的维护和管理分析[J].交通世界(工程技术),2015,02(02):123-125.

[2]朱熹,钱超,许宏科,郭航雄.高速公路机电设备养护预算定额幅度差分析与计算[J].公路交通技术,2016,04(04):130-132.

7.机电产业现状和发展趋势 篇七

【摘要】 机电一体化是现代科学技术发展的必然结果。本文介绍机电一体化技术的基本情况和发展背景，综述国内外机电一体化技术的现状，分析机电一体化技术的发展趋势。

【关键词】 机电一体化;现状;发展趋势

现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入以“机电一体化”为特征的发展阶段。

一、机电一体化概述

机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。

机电一体化发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不断发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术及电力电子技术，根据系统功能目标要求，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此，机电一体化涵盖“技术”和“产品”两个方面。机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术，而不是机械技术、微电子技术及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术由纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是代替和放大的体系。但是，发展到机电一体化后，其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还被赋予许多新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制、自动诊断与保护等。也就是说，机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的延伸，智能化特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。

二、机电一体化的发展状况

机电一体化的发展大体可以分为三个阶段：

（1）20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起到了积极的作用。那时，研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。

（2）20世纪70—80年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的出现，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是：mechatronics一词首先在日本被普遍接受，大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认；机电一体化技术和产品得到了极大发展；各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。

（3）20世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；另一方面，对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时，人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究，使机电一体化进一步建立了坚实的基础，并且逐渐形成完整的学科体系。

我国是从20世纪80年代初才开始进行这方面的研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组，并将该技术列入“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作，取得了一定成果。但与日本等先进国家相比，仍有相当差距。

三、机电一体化的发展趋势

机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展。机电一体化的主要发展方向大致有以下几个方面：

1.智能化

智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。诚然，使机电一体化产品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速度的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或者人的部分智能，则是完全可能而且必要的。

2.模块化

模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口和环境接口等的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又非常重要的事情。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置等。有了这些标准单元就可迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。为了达到以上目的，还需要制定各项标准，以便于各部件、单元的匹配。由于利益冲突，近期很难制定出国际或国内这方面的标准，但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然，从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业，还是对生产机电一体化产品的企业，模块化将给机电一体化企业带来美好的前程。

3.网络化

20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育等日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到、质量可靠，很快就会畅销全球。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术的应用使家用电器网络化已成大势，利用家庭网络(home net)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated appliance system，CIAS)，能使人们呆在家里就可分享各种高技术带来的便利与快乐。因此，机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。

4.微型化

微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统（MEMS），泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小，耗能少，运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术。微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。

5.环保化

工业的发达给人们生活带来巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前景。机电一体化产品的绿色化主要是指，使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。

6.系统化

系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强。一般除RS232外，还有RS485等智能化通信接口。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，机电一体化的人格化有两层含义：一层是如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性等等，显得越来越重要，特别是对家用机器人，其高层境界就是人机一体化；另一层是模仿生物机理，研制出各种机电一体化产品。事实上，许多机电一体化产品都是受动物的启发而研制出来的。

综上所述，机电一体化的出现不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求和产物。当然，与机电一体化相关的技术还有很多，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的发展前景也将越来越光明。

参考文献：

[1]李建勇.《机电一体化技术》.北京科学出版社，2004年

8.试论高速公路机电系统发展趋势 篇八

一.机电一体化的含义

机电一体化(mechatronics)一词是英语外来术语,原见于日本的科技书刊。从词义上看即 机械与电子的结合,所以有的学术刊物翻译为机械电子学。但机电一体化并非由机械与电 子技术的简单叠加或一般的结合,而是有机的融合。它的一般含义包括技术和产品两方面。机电一体化技术是机械工程和电子工程,机械技术和电子技术合成的产物。国外较权威 的解释是:“机电一体化是指在机构的主功能,动力功能,信息处理功能和控制功能上引入 电子技术,并将机械装置和电子设备以及软件等有机结合起来构成的产品或系统”。机电 一体化产品一般是在机械产品的基础上采用电子技术、控制技术和计算机技术等通过相 互渗透和融合所产生出来的新一代产品和系统。机电一体化的主要研究范围是工厂自动 化、办公自动化及家庭自动化。

二．机械工业和机电一体化的发展状况

机械工业在社会发展历史中起着巨大的推进作用,提高着生产社会化的程度,由于发电机 和电动机的出现,以机电一体化为中心的改造传统工业的新科技革命自本世纪70年代以来 ,首先在美日西欧等国蓬勃兴起,并迅速波及到世界其他主要国家和地区,直接为第一,二 ,三产业的技术进步提供了大量适用的技术装备,并满足了各方面的设备更新及各类生产 技术更新的要求,大大推动了国民经济的发展,使其产生质的飞跃,机电一体化的发展不仅 是科技革命的内容,关系到国民经济的发展方向。在新科技革命飞速发展的形势下,重视 发展科技,并把发展科技置于国家发展战略的的突出位置,所以,要大力提高机械工业的现 代化水平就应加强对机电一体化项目的支持。长期以来, 机械工业最充分体现了技术进 步,它不仅大量吸收科技领域的各项成果,提高本身的科技水平,同时以其创造的先进技术 武装了国民经济各部门,加速了社会生产的电气化,科学化,机械化和自动化,加速了国民 经济现代化,并有助于减少资源的消耗,提高社会劳动生产率,从经济发展来说,机电一体 化是生产力但其本身绝不是简单就科技谈科技,而是同经济,军事力量的进步的社会的发 展有着密切的关系,机械工业的规模和水平是衡量一个国家科技水平和经济实力的重要标 志。机械工业是技术密集型加工工业,与一般加工工业相比,它具有如下特点(1)科技经费 比重高(2)科技人员比重大(3)产品更新快(4)技术贸易额度高(5)机械工业多数部门属于 高技术部门。同时机械工业又是高附加值和高出口创汇产业,其附加值率普遍高于其他工 业创汇也高,所以各国都优先发展,同时机械工业属于高就业产业,有较大就业容量。且与 钢铁,橡胶,化工,等多种行业有关,有助于解决劳动的就业问题。机械工业在我国实现工 业化和现代化的过程中,属于举足轻重的地位。

机电一体化产业是机械工业中的高科技产业，融合了机械和电子技术，近年来计算机控 制也渗透于其中。机电一体化产业的发展主要包括机电一体化研究、机电一体化商业化 开发和机电一体化应用扩散三个基本层次。机电一体化的发展过程实质上是一个不断地 技术创新过程。

并不是全新的技术才可以创造更高的效益，才算是技术创新。事实说明，有些技术在一 定范围内已经比较充分地得到利用，但在其他领域的应用潜力却还很大。在学科和产业 间进行较大跨度的转移，可能找到许多可以发挥作用的领域，因此可以说，一项新技术 的发明和首次创新的成功，只是走过了其生命期的一小段历程。对于大多数缺少资金、技术和人才的发展中国家来说，注重融合型的技术创新，是一个值得注意的问题。创新 的概念一般包括五个方面的内容：（1）制造新的产品（2）采用新的生产方法（3）开辟 新的市场（4）获得新的供应源（5）形成新的组织形式。围绕这五个方面展开的创新活 动有一个共同的特征，即强烈的利润动机和潜在的盈利前景。把竞争机制升华为创新机 制，从而使人们更为准确地把握现代经济发展的脉搏。目前，国外已形成了8种有代表性 的理论。（1）模仿论（2）市场结构论（3）企业规模论（4）经济增长论（5）线型序列 论（6）扩散模式论（7）源泉论（8）方法论。在机电一体化产业的发展过程中，我们更 需要创新意识，更好地应用创新理论指导产业发展方向。

三．我国机电一体化发展状况

中国机电工业在我国实现工业化和现代化的过程中,已经形成了具有一定实力的比较 完整的生产体系,从六五以来,机电产业结构已大大优化,为国民经济发展作出了巨大贡献。

我国是发展中国家,经济发展水平还相当低,工业化只是初步实现,机电企业产值低 ,效益差,产品质量不高,技术含量低,科技附加值在出口创汇中竞争力不强,开发能力低, 产品层次低,生产不集中,规模经济效益差,要迎头赶上世界经济发达国家,发展机电一体 化,是刻不容缓的要求

1995年我国机电产品对外贸易蓬勃发展,进出口总额过千亿,达1030.4亿美元,占全国外贸 总值的36.7%,比上一年增长15.6%,其中出口438.6亿,增长37.1%。机电产品出口第一次跃 居出口商品首位,1995年以438.6亿,增长37.1%。1995年以438.6亿美元的的出口成绩超过 了329亿美元的纺织服装出口值。所占比重由上午的26.4%提高到29.6%。

一般贸易出口机电产品124.5亿美元，增长41%，占机电产品出口的28.4%。加工贸易出口 机电产品306.4亿美元，占机电产品出口的70%。以下是我国近6年机电产品出口情况。

年份 机电产品出口创汇总额（亿美元）占总出口额百分比 1990

110．9

17．9 1991

1991

1992

1993

141．3

141．3

195．5

221．0

19．6 19．6 23．0 24．7 1994

320．0

26．4 1995

438．6

29．6 技术及资本密集型的机电仪表产品出口比重进一步增大，1995年全国共出口技术技术及 资本密集型的机电仪表产品386.5亿美元，增长38.2%，占机电出口总额的88.1%。以数控 机床为例：95年出口980万台，金额达1164万美元。到1997年，机电产业日益成为中国扩大对外出口的支柱产业。1997年机电工业增长速度主要是靠出口增速。

同时出口市场进一步集中于亚洲，欧洲不变，美洲份额下降，同时国有企业仍是出口主 力。各地发展不平衡,如95年广州省出口达241.21亿美元,而某某出口仅有2.81亿美元占 全国第12位。

到1997年，机械工业全行业共有企业115334个，产值144929。5亿元，工业增加值3831。03亿元，产品销售收入13651。21亿元，利税总额878。86亿元，利润总额257。66亿元。其中机电一体化产业（包括电气机械及器材制造业、仪器仪表及文化办公机械制造业）企业有22966个，产值4085亿元，占28。18%，工业增加值968。23亿元占25。27%，产品销售收入3617。63亿元，占26。5%，利税227。56亿元，占25。89%，利润82。59亿元，占73。42%。总体表现为企业数减少，职工人数减少，工业总产值取得较高的增长幅度，工业增加值增加，利税增加。

企业经济类型日趋多元化，1997年机械工业中，国有经济企业16739个，占全行业企业数 的14.51%;集体经济企业81980个，占71.08%;三资企业8907个，占7.72%。从几项主要效 益指标对比，集体经济企业各项指标较好，三资除劳动生产率、工业成本费用利润率较 高外，其余方面不占优势。但总的来说，公有经济是主要的。

1998年机电产业经济及技术条件，无论是从本行业还是从当代国际水平来看，明显偏低。技术进步对产值增长速度的贡献率只有34%，西方国家一般都在60%以上，新产品产值 率不到30%，西方国家在50%以上，机床产值数控化率，我国只有25%左右，日本早达70%。技术开发经费1。78%，技术开发人员占职工比重3。73%，都明显偏低。所以经济及技术水平低，结构调整任务重。

四．我省的机电一体化产业情况

某某省机电一体化研究起步较早，研究范围也十分广泛，据商品是市场经济的重要 组成部分，在市场经济条件下，省区经济要求持续稳定地发展，关键是组织好具有鲜明 地方特色和优势的各种产品,机电一体化产品是传统加工工业和现代高科技结合的产物, 也是省区经济实力的一个重要标志。某某省作为华中地区重要省区之一,其机电一体化的 发展,和机电一体化产品销售也应立足本省实际情况,制订科学的长远规划。某某机电产品国内市场占有率分析。

机电一体化的代表产品数控机床近年产量如下： 年份 1993 1994 1995 1996 1997 1998 产量(台)269 131 48 36 116 69 但考虑到数控机床属大型机电一体化产品，销售市场容易出现饱和，前一销售大幅 增长可能导致后一销售不畅。从表中数据我们看出在1993年达到销售高峰后，连续 3年产品呈下滑态势。1997年有所回升，1998年又下降。而且缺乏与同期全国其它省市同 期水平比较。所以选用多产品品种行业进行整体趋势分析较为科学。以电气机械及器材 制造为例，其全国市场占有率如下: 年份

1985 1990 1991 1992 1993 年份

1985 1990 1991 1992 1993 全国市场占有率(%)3.70 2.75 2.68 2.40 2.25

由数据可以看出从1985-1993年机电产品在全国市场上的占有率普遍逐年下降，全省 经济指标在全国的地位也逐年下滑，进入90年代以来，某某机电一体化产品呈调出外省 市场少，调入外省市产品增加的趋势。看出某某机电一体化的产品市场呈萎缩状态。

而1993年部分省市电气机械及器材制造产品国内市场占有率如下： 省份 上海 江苏 浙江 广东 山东 辽宁

四川 某某

占有率(%)10.5 14.6 8.7 19.8 5.9 0.4 3.6 2.3 到了1997年,从省市看,总产值江苏省局第一,利税总额上海市居第一。总产值1997年国内 占有率在10%以上的3省市分别是江苏（16.21），广东（12.65%）和上海（10.83%）。1994-1997年年均发展速度在15%以上的省市如下：

省份 海南 安徽 广东 山东 上海 某某 福建 河北

发展速度 25．2% 20．3% 19．3% 19.1% 18．2% 16．7% 16．5% 15．5% 全国近55%的工业品市场被前七省占领，某某产品只有江浙上海的1/4--1/5，广东的1/8 悬殊很大。而且某某省机电产品发展速度仍落后于大部分沿海省份。

某某的商品的出口额自1985年以来逐渐增长，机电产品的占全省出口总额的比重也迅 速上升，出口的机电产品中，技术密集并能发挥机电一体化优势的商品比例上升，占机 电产品出口总额的40%以上，目前已经同140多个国家和地区建立了贸易关系。以下是部分产品的出口数据

我省机械设备出口公司出口额: 年份 1994 1995 1996 1997 出口额(万元)1942 2733 6004 18000

其中,1995年电机车及设备零件，音像设备及其零件 5432 万元，医疗用仪器及设备

其中,1995年电机车及设备零件，音像设备及其零件 5432 万元，医疗用仪器及设备，精密仪器及设备82万元

但和江浙广东等机电强省相比，某某机电一体化产品出口的增长率要低得多。

到1997年,全省工业机械系统归口企业453个。按企业规模划分,特大企业1个,大一型企业 8个,大二型企业30个,中一型企业22个,中二型企业85个,小型企业307个。全系统完成工 业总产值329亿元,比1996年增长29.6%。主要经济指标见下表。

1997年某某机械工业系统概况

行业 企业数 全部职工平均人数 工业总产值 工业增加值 产品销售收入 利润总额 合计 453 421202 3294151 700130 3141000.5-91696.6 农业 74 41676 163283 45767.9 139109.8-7259 仪器仪表 18 13919 110165 21575.4 70559.7-1558.1 工程机械 8 3276 12754 3206 12217.2 58.5 石化 33 20271 78013 22023.2 59185.9-748.5 重型矿山 19 12514 41582 12054.1 31288.1-1332.6 机床工具 35 31077 51152 10246 49956.7-6388 电工电器 56 44605 261053 72785.2 247677.7 9059.6 机械基础件 27 24008 84345 29720.1 81845 1700.8 食品包装 1 247 1801 1086.6 1307.5 1.2 汽车 149 2446958 2446958 468535.1 2409818-84667.3 其他 33 43045 43045 13130.4 38034.8-563.2 全省工业企业经济运行的主要特点:(1)生产步入正轨,呈平稳过渡态势(2)产销衔接逐月趋好,库存有所下降(2)产销衔接逐月趋好,库存有所下降

(3)大中型企业两极分化(4)经济效益滑坡有所抑制

从上表中可以看出属于机电一体化产业的电工电器成为某某省利润快速增长的新兴行 业。

进入1998年,在机电一体化产业部分工业制造业与1997年比较如下(单位:亿元)产业分组 企业单位数 工业总产值 利润总额 利税总额

1997 1998 1997 1998 1997 1998 1997 1998 专用设备制造业 629 322 86.71 89.41 0.11-1.49 1.59 0.85 电气机械及器材制造业 409 107 73.89 70.78-0.19-0.26 0.71 0.43 仪器仪表及文化办公用机械制造业 109 66 11.00 13.01-0.59-0.71-0.30-0.39

从上表我们可以看出,某某机电一体化产业呈萎缩态势,利润利税大幅度下滑,形势十分 严峻。这一方面是由于国内需求不大，经济有待拉动，另一方面也说明某某省机电一体 化产业结构不佳，缺乏内在推动力。作为工业强省的某某,如果无法把机电一体化作为支 柱产业扶持,则会出现工业水平下滑,竞争力逐年丧失,产业结构劣化等恶果。

1998年工业企业效益低下的状况并未改变,1-11月全省综合工业指数下降1.14个百分 点,国有工业效益下降更为显著。国有大中型企业效益下滑尤其严重。产业分组 企业单位数 工业总产值 利润总额 利税总额

1997 1998 1997 1998 1997 1998 1997 1998 专用设备制造业 629 322 86.71 89.41 0.11-1.49 1.59 0.85 电气机械及器材制造业 409 107 73.89 70.78-0.19-0.26 0.71 0.43 仪器仪表及文化办公用机械制造业 109 66 11.00 13.01-0.59-0.71-0.30-0.39

从上表我们可以看出,某某机电一体化产业呈萎缩态势,利润利税大幅度下滑,形势十分 严峻。这一方面是由于国内需求不大，经济有待拉动，另一方面也说明某某省机电一体 化产业结构不佳，缺乏内在推动力。作为工业强省的某某,如果无法把机电一体化作为支 柱产业扶持,则会出现工业水平下滑,竞争力逐年丧失,产业结构劣化等恶果。

1998年工业企业效益低下的状况并未改变,1-11月全省综合工业指数下降1.14个百分 点,国有工业效益下降更为显著。国有大中型企业效益下滑尤其严重。

五．某某省机电一体化产业发展缺陷。

某某省机电一体化的发展及其产业化并不尽人意，存在着许多急待解决的问题。

(1)全省没有一个全面统一的协调与管理机构,在机电一体化的发展上缺乏统一规划和有 效指导,妨碍了机电一体化产业的合理布局和健康发展。(2)各种因素制约了某某机电产品竞争力

一般来说，产品竞争力的大小总是受制于产品的质量（包括产品的档次，规格），价格，和销售手段（包括销售方式和售后服务等）这三大要素，而某某发展机电一体化 产业，提高市场占有率和出口创汇，并创造效益也要从这几方面入手。

技术装备陈旧，制造工艺落后，生产手段测试条件与发展明显不适应。

这是某某机电一体化产业发展的老大难问题，从“七五”以来，一直制约着某某机电一体 化竞争力的重大因素，因为在商品市场上质量与价格（受制于人工。原材料，和能源消 耗水平）的竞争背后是生产技术水平的竞争。

9.试论高速公路机电系统发展趋势 篇九

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摘要：机电一体化是融了机械技术、微电子技术、信息技术等多种技术的一门新兴的交叉学科，它涉及机械工程、电子工程、化学工程、建筑工程、信息工程、控制工程等多种模块。随着微电子技术、传感器技术、精密机械技术、自动控制技术以及微型计算机技术、人工智能技术等新技术的发展，以机械为主体的工业产品和民用产品不断采用诸学科的新技术，在机械化的基础上，正向自动化和智能化方向发展，以机械技术、微电子技术的有机结合为主体的机电一体化技术是机械工业发展的必然趋势。

关键词：机电一体化

发展趋势

智能化

一、绪论

机电一体化是微电子技术向传统机械工业渗透过程中逐渐形成的一个新概念。Mechantronics(机电一体化)一词是取Mechanics(机械学)的前半部和Electronics(电子工业)的后半部拼合而成的，起源于日本，表示机械学与电子学两种学科的综合。日本机械振兴协会经济研究所1981 年3月提出了对机电一体化的定义：“机电一体化是机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进了微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机融合而构成的系统的总称。”（这是到目前为止，较为人们所接受的涵义）。

随着机电一体化的发展，美国IEEE/ASME 于1996 年对与机电一体化又给出了一个较为全面的定义：“对机电一体化初步定义为‘在工业产品和过程的设计和制造中，机械工程和电子与智能计算机控制的协同集成’，包括11 个方面：成型和设计；系统集成；执行器和传感器；智能控制；机器人；制造；运动控制；振动和噪声控制；微器件和光电子系统；汽车系统；其它应用”。可见，机电一体化是融了机械技术、微电子技术、信息技术等多种技术的一门新兴的交叉学科，它涉及机械工程、电子工程、化学工程、建筑工程、信息工程、控制工程等多种模块。

随着微电子技术、传感器技术、精密机械技术、自动控制技术以及微型计算机技术、人工智能技术等新技术的发展，以机械为主体的工业产品和民用产品不断采用诸学科的新技术，在机械化的基础上，正向自动化和智能化方向发展，以机械技术、微电子技术的有机结合为主体的机电一体化技术是机械工业发展的必然趋势。

二、机电一体化的发展历程及概况

(—)、机电一体化的发展

1、世界范围内，机电一体化发展的三个阶段（1）、第一阶段为20 世纪60 年代以前

由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平, 机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展, 已经开发的产品也无法大量推广。这一时期主要的产品是数控机床，由于技术上和价格上的原因，仅供给航空航天等尖端科技领域的使用，其加工精度也算不高（在当时算很高了）；（2）、第二阶段为20 世纪70~80 年代

这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展, 为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展, 为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。

（3）、第三阶段为20 世纪90 年代后期

这个时期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段, 机电一体化呈现深入发展时期。一方面, 光学、通信技术等进入了机电一体化, 微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚, 出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法, 机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时, 由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步, 为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。

2、我国的机电一体化的发展

早在1958年我国就开始研究数控机床，于1966年研制成功晶体管数控系统，并生产出了数控切割机、数控铣床等产品，但是受当时国内条件的限制，机电一体化在国内并没有发展起来。

直到20 世纪80 年代初我国才开始系统的从事机电一体化的研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列入“863 计划”。在制定“九五”规划和2010 年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作, 取得了一定成果, 但与日本等先进国家相比仍有相当差距。

（二）、机电一体化技术与产品的应用范围

机电一体化技术和产品的应用范围非常广泛，涉及到工业生产过程的所有领域，因此，机电一体化产品的种类很多，而且还在不断地增加。

1、数控机械类

主要产品包括数控机床、机器人、发动机控制系统以及全自动洗衣机等。这类产品的特点是执行机构为机械装置。

2、电子设备类

主要产品包括电火花加工机床、线切割机、超声波加工机以及激光测量仪等。这类产品的特点是执行机构为电子装置。

3、机电结合类

主要产品包括自动探伤机、形状自动识别装置、CT扫描诊断机以及自动售货机等。这类产品的特点是执行机构为电子装置和机械装置的有机结合。

4、电液伺服类

主要产品为机电液一体化的伺服装置，如电子伺服万能材料试验机等。这类产品的特点是执行机构为液压驱动的机械装置，控制机构是接受电信号的液压伺服阀。

5、信息控制类

主要产品包括传真机、磁盘存储器、磁带录像机、录音机、复印机等。这类产品的主要特点是执行机构的动作由所接收的信息类信号来控制。

（三）、机电一体化产品的主要优点

1、具有记忆、运算、控制、信息处理等功能。从而达到产品的高性能、多功能化和智能化。

2、结构简化。使产品向着轻、薄、细、巧的方向迅速发展, 易采用标准化、模块化的方法进行设计、制造。

3、可以根据负荷及运行情况进行调整与控制。具有节能的特点。

4、具有自动监视、诊断功能及某些智能, 使安全可靠性大幅度提高。

三、机电一体化技术的发展方向

（一）、光机电一体化

一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的。因此, 引进光学技术, 实现光学技术的先天优点能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统。光机电一体化是机电产品发展的重要趋势。

（二）、数字化

微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。

（三）、智能化

智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一。近几年，处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件，有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能，具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力，从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。

（四）、绿色化

环境、资源、人口是当今人类社会面临的三大主题。特别是环境问题，其恶化程度与日俱增，正在对人类社会的生存与发展造成严重的威胁；而资源问题不仅仅涉及人类世界有限的资源如何利用，也是产生环境问题的主要根源。于是近年来一个新的概念已经提出：最有效地利用资源和最高限度地利用废弃物，是当前世界上环境问题的治本之道。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境，报废时能回收利用。工业的发展使得资源减少，生态环境受到严重污染。绿色化成了时代的趋势，产品的绿色化更成了适应未来发展的一大特色。

（五）、模块化

由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的工作，它需要制订一系列标准，以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品，同时也可以不断扩大生产规模。

（六）、微型化

国外微型机电一体化系统的几何尺寸一般不超过1cm，并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点，可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作，故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域都有广阔的应用前景。

四、结束语

机电一体化是工业革命的一次大的革新，它大大提高了社会生产力，推动了社会的发展。随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，以机械技术、微电子技术的有机结合为主体的机电一体化技术是机械工业发展的必然趋势。机电一体化是一门应用性很强的技术学科, 必将有力促进机电产品的创新和开发, 在高科技和经济发展中起重要作用。可以这样说，机电一体化技术将成为二十一世纪机械工业的主要生产力。

参考文献：