作为实现运营管理质量的核心支持系统，高速公路机电系统具有结构复杂，技术含量高、设备昂贵的特点，该系统工作状况的好坏直接影响着高速公路运营状况。随着路网密度的不断增大，机电设备的不断增多和升级，高速公路机电系统的种类越来越多，涉及的领域广，给高速公路的机电维护维修带来了一定难度。目前大多数高速公路运营单位对机电系统设备采取的维护模式为自行维护、专业维护或两者结合的方式，掌握重点设备的故障规律，可以方便对设备进行预防性维修，及时维护出现故障的机电设施，对于保障公路畅通，提高运营质量显得尤为重要。
机电系统设备对环境条件的参数范围都有严格的技术规定，超过或达不到，都可能引起机电设备可靠性降低，寿命的缩短，因此重点做好日常定期的巡查和保养，延长设备寿命，预防设备故障，及时消除设备故障隐患，提高设备的作用率非常关键，以下是几种常见类型的故障。
暂时性故障。主要由于仪器、设备的工作环境相对恶劣而时常引起设备运行的不稳定性。它的特点是持续时间或长或短，时隐时现，往往有时不需要维修人员干预就可以自行恢复功能或转化成固定故障。如光端收发器的光端头灰尘太多引起光波传输时好时坏，计算机CPU风扇等原因，引起主机死机，各种接口长时间在外受湿度或自身环境的影响而氧化锈蚀，造成信号传输的时好时坏。收费站拦道器轴及弹簧长时间的使用，造成松弛或损坏。摄像机控制云台长期风吹雨打造成转动时好时坏。设备的故障往往难以检测定位，通常只有通过平时的观察和维护来提前预防解决。
固定性故障。大多数是由暂时性故障转化而来，往往及时维修可避免故障性质的转变。主要是：电器故障、机械故障、介质故障、人为故障。电器故障是无器件损坏引起的故障。如工控机CPU散热风扇的损坏引起CPU工作温度升高，造成CPU烧坏，使收费车道不能工作，设备开关接触点结碳，插件灰尘太多或有异物，引起线路短路等。
机械故障。主要发生于计算机外设和收费站的拦道器活动等部分。如打印机的打印针折断是因为导向也因灰尘或油污堵塞。广场摄像机控制云台部分锈蚀造成摄像机无法控制等。人为故障，主要是人为因素引起，不按机器要求操作或检查带来的故障。如设备长期不用造成无器件的变质，机械活动部分长期不加油。外场设备印刷线路锈蚀，接扦件的接插处氧化，计算机磁头结灰造成读写错误等。
对机电设备故障进行有效分析是决定设备维修成败的关键，机电设备故障分析一般可分为电子元件失效机理分析和电子设备故障机理分析。
电子元件失效机理分析。习惯上把元器件故障称为失效，了解元器件的失效模式和失效机理以及设备的故障机理，对诊断设备故障，保持设备固有的可靠性是十分必要的。对电子设备来说，元器件种类很多，常见的有：电阻器、电容器、接插件、焊接件、线圈、集成块和变压器等。
电阻器失效机理：电阻在电子设备中使用的数量最大，而且是一种发热元器件，电子设备故障中由电阻器失效导致的占有一定的比例。其失效原因与产品的结构、使用条件有密切关系。电阻器失效可分为两大类，即致命失效和参数漂移失效。从现场使用统计来看，电阻器失效的大多数情况是致命失效，常见的有：短路、机械损伤、接触损坏、短路、击穿等。只有少数为阻值漂移失效。
继电器常见失效机理：继电器磁性零件去磁或特性恶化，主要原因是磁性材料缺陷或外界电磁应力过大造成的；接触不良，接触表面污染或有介质绝缘物簧片应力不足和焊剂污染等；接点误动作，结构部件在应力下出现谐振，有机吸附膜及碳化膜等；弹簧断裂，弹簧材料的疲劳、裂纹损坏或脆裂、有害气体的腐蚀等；线圈断线、潮湿条件下的电解腐蚀和有害气体的腐蚀等。
电子设备故障机理分析。具体来说，机电设备的故障机理主要有：元器件失效、设计缺陷、制造工艺缺陷、使用维护不当、环境因素影响等。
元器件失效会直接影响机电设备的正常使用，据统计在通常情况下，元器件失效大约占机电设备整机故障的40%左右。元器件失效的原因主要有以下几方面：元器件本身可靠性低、筛选不严及苛刻的环境条件等。对元器件失效除上面介绍的常规元器件外，对可编程的集成芯片器件，如果软件编程有错误或者有病毒侵蚀，往往导致软件瘫痪，元器件失效；在条件恶劣时，如电磁干扰、大电机起停、振动、高温等也会导致元器件失效。
设计缺陷也是导致电子设备故障的重要原因之一。即使机电设备元器件质量很好，在组成一定功能的机电设备时，如果设计有缺陷，同样会导致设备故障。常见的设计故障有：抗干扰设计不到位；通风散热设计差;精度设计考虑不周；耐环境设计差；电路设计不合理；没有注意降额设计等。以抗干扰设计为例，就必须进行多方面考虑，有些电子设备，在实验室能正常运行，但送到使用现场却无法工作，其原因就是抗干扰设计不到位。
设备制造不完善、工艺质量控制不严和设备生产人员技术水平低等因素，都会导致设备可靠性下降，产生故障。因此，制造工艺缺陷也是造成电子设备故障的原因之一。
