余妃謀

(廣州交投機(jī)電工程有限公司，廣東 廣州 510000）

高速公路隧道是一個(gè)相對(duì)封閉的場(chǎng)所環(huán)境，如果其通風(fēng)、照明、消防和監(jiān)控等機(jī)電系統(tǒng)不能夠正常運(yùn)行，發(fā)生交通事故的概率就會(huì)明顯上升。隨著科技的進(jìn)步發(fā)展，隧道機(jī)電系統(tǒng)也得到了相應(yīng)的改進(jìn)，不斷地朝著更加網(wǎng)絡(luò)化、智能化、多元化的方向發(fā)展。該系統(tǒng)的進(jìn)步也成為了提高公路信息管理能力的手段之一。為了保證隧道機(jī)電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)管理就變得尤為重要。

1.隧道機(jī)電系統(tǒng)的現(xiàn)狀及特點(diǎn)

1.1 隧道機(jī)電系統(tǒng)的現(xiàn)狀

隧道機(jī)電系統(tǒng)主要包括：監(jiān)控系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)以及消防檢測(cè)系統(tǒng)等。

高速公路隧道的監(jiān)視系統(tǒng)主要用于監(jiān)管隧道內(nèi)的實(shí)時(shí)狀況，以及當(dāng)發(fā)生情況時(shí)，能夠?qū)崟r(shí)地進(jìn)行反饋，傳遞數(shù)據(jù)給相關(guān)管理部門(mén)，及時(shí)采取相應(yīng)的措施。其隧道機(jī)電系統(tǒng)內(nèi)部的攝像機(jī)，可以幫助道路監(jiān)管部門(mén)對(duì)通過(guò)隧道的車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控。而一旦發(fā)生交通意外，道路監(jiān)管部門(mén)就可以第一時(shí)間作出反應(yīng)，聯(lián)系相關(guān)的專業(yè)人士到指定的交通現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行事故處理，或者對(duì)發(fā)生擁堵的路況進(jìn)行有效疏通處理。因此，要確保監(jiān)控系統(tǒng)能夠高效穩(wěn)定運(yùn)行，給監(jiān)管工作提供精準(zhǔn)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)，為隧道內(nèi)通行的行車人員提供相應(yīng)的安全保障。監(jiān)控系統(tǒng)主要功能包括了信息采集功能、信息處理功能、信息顯示功能、系統(tǒng)操作功能、數(shù)據(jù)自動(dòng)備份、系統(tǒng)數(shù)據(jù)恢復(fù)以及自動(dòng)告警功能等。根據(jù)所需監(jiān)管的對(duì)象不同，可以分為路況監(jiān)視系統(tǒng)、照明通風(fēng)系統(tǒng)、消防預(yù)警系統(tǒng)等。通風(fēng)、照明控制系統(tǒng)主要為進(jìn)入隧道車輛人員提供基本的路況環(huán)境以及當(dāng)發(fā)生交通阻塞或其他異常狀況時(shí)，為行車人員提供一定的疏散保障時(shí)間，以避免人員的傷亡。隧道內(nèi)的照明系統(tǒng)包括了基本照明、應(yīng)急照明、加強(qiáng)照明以及車行、人行涵洞照明。通風(fēng)系統(tǒng)的主要功能包括將隧道內(nèi)外空氣進(jìn)行置換，從而稀釋污染物質(zhì)或者一氧化碳、煙霧并且將其排出隧道外，直到隧道內(nèi)的氣體濃度低于檢測(cè)器的閾值，使隧道內(nèi)保持良好的衛(wèi)生環(huán)境，提高能見(jiàn)度，給隧道內(nèi)行車安全提供更好保證。對(duì)隧道內(nèi)所流通的風(fēng)量進(jìn)行一定的調(diào)節(jié)，需要采用多個(gè)風(fēng)機(jī)來(lái)進(jìn)行控制調(diào)制。供配電系統(tǒng)主要為隧道機(jī)電系統(tǒng)中的各種設(shè)備提供相應(yīng)的電源保障或當(dāng)發(fā)生特殊狀況時(shí)，提供相應(yīng)的應(yīng)急電源保障。消防檢測(cè)系統(tǒng),通過(guò)在隧道內(nèi)安裝火災(zāi)探測(cè)器等設(shè)備，對(duì)可能產(chǎn)生隱患的物質(zhì)進(jìn)行物理、化學(xué)上的檢測(cè)，做到提前預(yù)防、防止火災(zāi)的發(fā)生，從根源上杜絕此類事故的發(fā)生。當(dāng)高速公路隧道內(nèi)發(fā)生交通事故汽車燃燒火災(zāi)時(shí)，主要通過(guò)水消防系統(tǒng)及二氧化碳滅火器來(lái)進(jìn)行滅火處理。通常情況下，水消防系統(tǒng)采用高壓供水的方式。通過(guò)壓力差，將預(yù)設(shè)好的高位水池以及低位蓄水池作為水源，當(dāng)高位水池的蓄水量減少到警戒線時(shí)，低位水池會(huì)通水泵房自動(dòng)補(bǔ)水，以確保充足的消防用水量。接著，可以分為兩部分來(lái)對(duì)我國(guó)目前的隧道機(jī)電系統(tǒng)的狀況進(jìn)行分析和研究。首先，要從設(shè)計(jì)層面的角度來(lái)分析，隧道機(jī)電系統(tǒng)主要是有兩種運(yùn)行模式：一種是應(yīng)用于短隧道的集散式控制模式，另一種是應(yīng)用于長(zhǎng)隧道的分布式現(xiàn)場(chǎng)總線控制模式。其中，短隧道集散控制方式由于成本不菲，安裝配置繁瑣，常用于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的操作和監(jiān)管。長(zhǎng)隧道分布式的總線控制模式不僅需要的成本較低、布線簡(jiǎn)單，而且其穩(wěn)定較好。然后，從管理角度來(lái)看，目前高速公路隧道機(jī)電系統(tǒng)還無(wú)法完全脫離人工的操作來(lái)對(duì)隧道內(nèi)發(fā)生的狀況進(jìn)行智能管理，其中，環(huán)境監(jiān)測(cè)以及火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)等更易發(fā)生事故，更需要人為干預(yù)。

1.2 隧道機(jī)電系統(tǒng)的特點(diǎn)

一是涉獵范圍廣。高速公路隧道內(nèi)的環(huán)境比較復(fù)雜，為了保證隧道內(nèi)的行車安全，就需要安裝大量的、功能不同的機(jī)電設(shè)備，通過(guò)這些機(jī)電設(shè)備來(lái)為其提供安全保障，避免發(fā)生意外。由于這些機(jī)電設(shè)備的功能不同，所涉及的領(lǐng)域也不相同。因此，對(duì)于隧道機(jī)電設(shè)備維護(hù)要求也比較高，需要懂得各個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)人士來(lái)進(jìn)行維護(hù)。二是機(jī)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。高速公路隧道內(nèi)的環(huán)境相較于普通公路較為復(fù)雜，因此，隧道內(nèi)的機(jī)電系統(tǒng)也比普通公路上的系統(tǒng)復(fù)雜。隧道內(nèi)的機(jī)電設(shè)備在惡劣的環(huán)境下保持長(zhǎng)時(shí)間、不間斷地運(yùn)行，會(huì)加快設(shè)備的老化磨損的進(jìn)度。另外，由于設(shè)備的維護(hù)檢修不到位，使設(shè)備的性能變得更加不穩(wěn)定，其使用壽命不斷縮短。最終，導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備故障無(wú)法保障正常功能，從而威脅到隧道內(nèi)的行車安全。三是技術(shù)含量高。國(guó)內(nèi)的高速公路機(jī)電系統(tǒng)正在不斷進(jìn)步，反觀，隧道機(jī)電系統(tǒng)卻更新較為緩慢，其中的機(jī)電裝置都較為陳舊，更新?lián)Q代的速度更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及高速公路其他系統(tǒng)的設(shè)備。而且，現(xiàn)有的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)早已經(jīng)不能滿足當(dāng)前產(chǎn)品使用的要求，從而給隧道的管理運(yùn)行帶來(lái)一定的安全隱患。四是設(shè)備成本高、投入大。高速公路隧道的極點(diǎn)系統(tǒng)的裝配環(huán)境以及條件，包括前期的設(shè)計(jì)安裝以及后期的運(yùn)營(yíng)檢測(cè)維修等，決定了該系統(tǒng)會(huì)消耗大量的人力、物力、財(cái)力。

2.隧道機(jī)電系統(tǒng)的維護(hù)管理

2.1 機(jī)電系統(tǒng)維護(hù)管理的意義

通過(guò)各種調(diào)查研究表明，隧道機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的優(yōu)劣程度與其隧道內(nèi)發(fā)生事故的頻率息息相關(guān)。

環(huán)境檢測(cè)設(shè)備基本是由于設(shè)備精度發(fā)生偏差而導(dǎo)致的故障，主要原因有設(shè)備接地不可靠、接線不穩(wěn)定、設(shè)備落灰落塵、潮濕短路等問(wèn)題。還存在設(shè)備通訊模塊以及元器件發(fā)生老化等隱患。配電設(shè)施主要包括高壓柜、變壓器、低壓進(jìn)線柜、補(bǔ)償柜、轉(zhuǎn)換柜、饋電柜，EPS、UPS、發(fā)電機(jī)、供電線路、開(kāi)關(guān)柜等，主要故障是各個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)備發(fā)生故障所致。消防火災(zāi)設(shè)施主要設(shè)備包括火災(zāi)控制器、探測(cè)器以及手動(dòng)報(bào)警裝置等，主要故障有設(shè)備發(fā)生短路、報(bào)警異常、報(bào)警裝置無(wú)法進(jìn)行通信等。照明設(shè)施故障主要是隧道照度值不足，燈具損壞、線路發(fā)生短路、斷路或漏電等情況。設(shè)備先天性故障。使用單位對(duì)機(jī)電設(shè)備質(zhì)量管控不嚴(yán)、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范、不符合規(guī)定，各項(xiàng)參數(shù)配置不符合當(dāng)前隧道設(shè)備運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致設(shè)備的故障頻發(fā)、老化損壞嚴(yán)重，進(jìn)而會(huì)使設(shè)備的運(yùn)行存在一定的安全隱患。人員操作責(zé)任故障。使用工作人員或維護(hù)人員的專業(yè)能力水平低、操作不規(guī)范，甚至出現(xiàn)了違規(guī)操作，如隨意關(guān)閉設(shè)備或直接切斷電源等，都會(huì)使設(shè)備的零器件發(fā)生損壞，增加設(shè)備故障發(fā)生的頻率。在隧道機(jī)電系統(tǒng)的監(jiān)管過(guò)程中，上述問(wèn)題很難被檢查出來(lái)。因此，應(yīng)根據(jù)各地隧道機(jī)電設(shè)施的特點(diǎn)，制定有針對(duì)性的專業(yè)維護(hù)方案，來(lái)確保機(jī)電設(shè)施能夠高效、穩(wěn)定、安全地運(yùn)作，降低隧道內(nèi)發(fā)生意外的概率，確保行車安全。

2.2 機(jī)電系統(tǒng)管理潛在的不足

一是制度不完善，管理方式不統(tǒng)一。盡管國(guó)內(nèi)有關(guān)的行業(yè)部門(mén)已經(jīng)制定了一系列的維護(hù)管理標(biāo)準(zhǔn)，但是其中的許多定義并不清晰明確，如發(fā)生故障時(shí)，進(jìn)行維修的時(shí)長(zhǎng)或維修人員是否擁有相應(yīng)的專業(yè)水平等；在調(diào)查發(fā)生事故以及相關(guān)責(zé)任時(shí)，其檢查結(jié)果和維修記錄是否具有說(shuō)服力。據(jù)調(diào)查分析，全國(guó)許多地方在這方面的管理還不是很完善，也是導(dǎo)致管理風(fēng)險(xiǎn)增加之一。二是管理手段無(wú)法及時(shí)更新?lián)Q代。在如今科技高速發(fā)展的時(shí)代，如何利用物聯(lián)網(wǎng)來(lái)進(jìn)行輔助管理是一個(gè)重要的手段，可以通過(guò)手機(jī)軟件或者設(shè)計(jì)的智能系統(tǒng)來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。但是，一些管理機(jī)構(gòu)由于財(cái)務(wù)原因而不愿投入，未將最新先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用到前端，進(jìn)而導(dǎo)致管理效率低下，不能及時(shí)有效地對(duì)設(shè)備故障準(zhǔn)確預(yù)警、及時(shí)修復(fù)等，容易造成一系列的不良后果。三是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備可視化管理不到位。隧道機(jī)電設(shè)備無(wú)法實(shí)現(xiàn)可視化管理，是因?yàn)闄C(jī)電設(shè)備的種類多、數(shù)量大，如果不能夠給出有效的設(shè)備識(shí)別，就容易造成現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備管理的混亂，進(jìn)而影響故障修復(fù)效率。

2.3 機(jī)電系統(tǒng)的管理難點(diǎn)

一是軟件工程的質(zhì)量監(jiān)管。目前，我國(guó)正在進(jìn)行一些大型公路隧道的施工。在軟件開(kāi)發(fā)和使用過(guò)程中，由于相關(guān)工作人員沒(méi)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地考察，無(wú)工作經(jīng)驗(yàn)，考慮不夠充分等因素，都存在著許多影響日后的設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量。為了促進(jìn)機(jī)電系統(tǒng)控制管理軟件的開(kāi)發(fā)，相應(yīng)的管理人員首先要做好兩個(gè)方面。一是分析需求，合理地選擇系統(tǒng)軟件以滿足工程建設(shè)的需要；二是要積極參與軟件的研發(fā)工作，提供與實(shí)踐相結(jié)合的方案。二是雷電保護(hù)的管理工作。高速公路隧道機(jī)電系統(tǒng)包含了大量的通信、監(jiān)控、測(cè)試、消防、照明、風(fēng)機(jī)等各種裝置。其中，弱電設(shè)備會(huì)受到雷電等外部因素的影響而發(fā)生故障較多，因此，在對(duì)隧道機(jī)電設(shè)備建設(shè)過(guò)程管理的同時(shí)，管理人員應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家有關(guān)規(guī)定和行業(yè)規(guī)范來(lái)對(duì)防雷工程的施工過(guò)程進(jìn)行監(jiān)理尤其重要，以保證機(jī)電設(shè)備防雷阻值達(dá)到相關(guān)規(guī)定值。

2.4 機(jī)電系統(tǒng)維護(hù)管理的舉措

一是完善管理制度。建立完善管理制度，根據(jù)國(guó)家有關(guān)的維護(hù)管理規(guī)定，參考國(guó)內(nèi)不同地區(qū)隧道的建設(shè)規(guī)定，制定出相應(yīng)的規(guī)章制度，完善和拓展設(shè)備的應(yīng)用規(guī)范。要求工作人員能夠有效地執(zhí)行所規(guī)定的條例，確保設(shè)備的日常維護(hù)工作按時(shí)完成。建立隧道管理質(zhì)量目標(biāo)，并對(duì)其進(jìn)行評(píng)估。通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢查以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)抽查，實(shí)現(xiàn)對(duì)其的動(dòng)態(tài)控制和閉環(huán)管理，逐漸規(guī)范和完善隧道系統(tǒng)維護(hù)的管理制度。二是實(shí)現(xiàn)機(jī)電系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化管理。采取實(shí)施規(guī)范化管理，提高應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)事件的管理水平，促使相關(guān)維護(hù)工作更加明確、更有針對(duì)性。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)工作人員的工作信息記錄、機(jī)電系統(tǒng)的信息反饋以及各設(shè)備的檢修登記，使故障診斷和采集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確、快速，只有數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，才能減少繞道，減少冗余工作，節(jié)約管理成本，有利于下一步工作決策。三是完善機(jī)電系統(tǒng)的信息化管理。利用“互聯(lián)網(wǎng)+”的概念，開(kāi)發(fā)采用軟件系統(tǒng)和“智能管理”的應(yīng)用程序平臺(tái)，進(jìn)行日常巡查、定期檢查等維護(hù)內(nèi)容計(jì)劃、實(shí)時(shí)記錄和數(shù)據(jù)分析；使相關(guān)任務(wù)指令的處理更加及時(shí)便捷，避免了傳統(tǒng)的紙質(zhì)檔案報(bào)告和電話傳遞方式造成的檔案缺失和信息延誤。

3.結(jié)語(yǔ)

隧道管理單位應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)匦姓鞴懿块T(mén)制定的管理制度來(lái)制定相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)管理制度，并要通過(guò)多種輔助工具和管理方法，來(lái)確保養(yǎng)護(hù)管理水平的提高。高速公路隧道機(jī)電系統(tǒng)的正常運(yùn)行是影響隧道內(nèi)車輛安全的重要因素之一，這就要求國(guó)家有關(guān)行業(yè)及其主管部門(mén)要制定完善的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。