高速公路隧道機電系統現狀及問題

(河南中原高速公路股份有限公司，河南 鄭州 450016)

我國高速公路隧道建設蓬勃發展，隧道建設中的機電系統研究和管理是最近十幾年來的新興行業，高速公路機電系統設備種類多、數量大、涉及的領域廣，機電系統的研究涉及相應的技術、機電設備和運行管理，專業性強、技術含量高、規模大，發展更新迅速。因此，要想搞好隧道機電系統的建設就要積極探索機電系統目前的現狀和不足之處，分析和解決機電系統目前存在的問題，更好的為高速公路運營服務。

1 機電系統設計水平現狀及問題

在我國隧道機電系統有十余年的發展時間，其設計水平也在不斷的提高，但是由于各種因素的限制，致使機電系統的設計水平還存在很多的不足之處，比如對隧道機電系統方面的研究比較淺薄，照抄照搬比較多，沒有創建精神和創新技術，缺少與國外在隧道方面具在成功經驗和成熟技術的國家進行交流合作，只能在原有水平上靈活應用，起不到帶動整個國內隧道機電設計水平的作用，也很難適應我國高速公路飛速發展而急需短時間內提高設計水平的需求。

(1)系統功能方面

隨著公路建設和信息技術的迅速發展，公路建設的任務不斷加大，隧道機電系統的子系統高速公路收費系統、高速公路監控系統、高速公路通信系統等越來越多，構建這些系統需要相應的高新技術，而現有的理論體系，規范還不是很完善，系統設計的周期較短，需求分析不全面，沒有業主的充分參與討論，因此導致許多焦點問題還沒有形成定論、建設與管理的脫節，值得借鑒推廣的工程建設經驗寥寥，管理實踐中的經驗教訓無法在建設中得以體現，最終造成系統功能缺失、弱化或不合理，系統功能不能持續改進，這些是造成目前公路隧道機電設計難度大的客觀原因。

(2)設計方法方面

機電系統所采用的設備和材料更新速度非常快，而設計甚至招標文件往往在數年前已經完成，由于機電工程設計時土建部分還沒有完成，機電設施的布局只是紙上談兵，系統設計規范還不完善。而且大多數設計單位不太喜歡采用新技術，覺得既麻煩、設計費用又不增加，業主也是非常之謹慎的態度，因此大多數設計類似圖紙上復制修改，忽視隧道的特點，僅靠模仿、照搬其他隧道的布置、功能需求等，甚至分包給個人設計，這些做法導致機電系統的設計與具體情況結合不緊密，與運營需求相脫節，導致系統功能有效性不足，利用率較低。要解決上述問題，首先應該編制監控系統、消防系統、供配電系統等設計規范，引入機電系統可靠性設計理念，合理確定系統設備性能指標體系，采用功能設計方法，使性價比更優;其次，必須要加強與管理的有效溝通，設計前期，設計單位應盡可能對已投入運營的隧道進行勘察調研，了解原設計系統不適應實際管理需求的不足之處，分析總結后提出切合實際的改進措施，在新設計中加以體現，真正實現隧道機電系統功能的可持續發展，由管理單位參與前期設計或建設工作，將具體管理理念和管理經驗貫徹到設計工作中，實現設計方案與系統功能的持續改進，提高設計的有效性。

(3)設計人員方面

公路隧道機電系統設計專業性強、涉及的領域廣，因此優秀設計人員比較匱乏。要想完成安全先進和因人而異的公路隧道設計，需要設計人員具有豐富的公路隧道設計經驗和對世界先進隧道設施設備的了解甚至精通。然而，現在一些公路隧道設計者往往是閉門造車、片面追逐工期、嚴重脫離實際和業主需要，一味追求高標準、高檔次，設計千篇一律，毫無特色與新意，這些做法嚴重阻礙了公路隧道的發展。公路隧道機電的高科技性與復雜性需要設計者具有豐富的計算機、通信、電氣、消防等多方面的專業知識，還西藥有豐富的設計經驗與技巧和對新技術敏銳的前瞻能力。因此，我們應在國內選擇經驗豐富、實力強的科研單位長期和發達國家相關部門建立合作關系，派出技術較好、接受能力強的技術人員去學習，不斷與國外在隧道方面具有成功經驗和成熟技術的國家進行交流合作，增強我國機電系統設計人員的素質和設計水平。

(4)設計分工方面

公路隧道機電系統設計一般涉及到主體、監控、安全、通風、消防、照明、供電、房建等部分，各部分一般由不同的設計單位、不同的設計部門、不同的設計人員來設計，這就需要進行合理的分工，避免重復設計或設計遺漏。而部分業主、設計院、施工單位、監理單位對整個公路隧道機電設計存在誤區，對設計的程序、過程、內容不是很明確，在整個設計“接力棒”中，設計者間的水平存在差異，設計分工還不合理。因此，在設計之初，各業主、各單位應該就設計工作進行協商分工，切實明確自身的設計任務和工作流程，避免中間產生間斷工作的現象。

2 機電系統研究現狀及問題

(1)科研水平較低

雖然我國針對隧道交通流特性，交通異常自動檢測算法，隧道通風照明控制，異常事故處理流程，隧道緊急事故處理預案等進行了研究，但是研究還不夠深入，研究水平較低，許多自動的控制預案只是照抄照搬外國的資料，沒有切實符合我國的公路隧道情況，不能很好的帶動我國機電系統的大發展，只是在原有基礎上靈活運用，沒有技術創新之處。因此，應該加大科研的投資力度，加強與其他國家的經驗交流，提高我國關于隧道機電系統的科研水平。

(2)現有標準、規范不完善

在我國已制定出一部分隧道標準規范，給隧道機電施工和運營提供了依據，但從國內各設計施工，運營單位的反映看來，隧道標準規范還很不完善，又急需使用在設計、施工、運營中。如果沒有規范作依據，隨意性很大，沒有約束，帶來的安全問題也就更嚴重。此外，由于標準、規范編制單位的原因，一些標準、規范不夠嚴謹，結合國內實際情況不足，生搬硬套國外的資料。一些標準、規范在咨詢、審查過程中選擇的專家不夠全面，因此有的標準雖然獲得通過，但在實際應用中存在很多問題，給隧道工程的實施、運營帶來很多問題。目前適應隧道環境條件的機電標準還缺很多，應建立隧道機電的標準體系，其應包括設計、產品、施工、驗收、養護等方面的內容。

3 機電系統管理現狀及問題

(1)日常管理現狀及問題

日常保潔、事前保養檢側和事后維修是機電系統維護的主要三個部分，各部分所需的費用依次增加，所以為了防止同類故障的再次發生，通常采用以日常檢測、定期保養為基礎，以設備分類為依據的預防維修，對多次發生故障的部位采取適當的維修方式進行改善維修及時發現影響備質量的關鍵因素，并采取相應的措施在缺陷形成的過程中就將其消，以減少維修的費用，提高系統的維護成效，確保設備的完好率最高。但是好多機電設備的裝備和維修人員，不按規定的操作規程，組裝、使用、調校電子設備而導致的人為故障。使用條件惡劣，會導致電于設備故障增多，如高溫、強振、強電磁干擾等的影響，會超出設備的設計要求，使之不能正常工作。因此應該采取措施培養大量公路機電的技術人才，提高現有公路技術人員隊伍的整體素質。

(2)應急管理及問題

隨著已建高速公路里程的不斷增加，為了盡量減少占用耕地，高速公路隧道的數量不斷增多。隨著交通量越大，隧道內發生交通意外、消防意外的可能性就越大。隧道事故固然可怕，但在事故發生后，如果沒有相應合理的應急預案實施，那后果更可怕。因此應該預先擬定一套明確的緊急應變計劃及救援標準作業程序，做好管理、使用上的災害應變及救災規劃準備，以利災害發生初期就能有步驟、有系統的按現場災變情景迅速采取正確的緊急應變及救災作業，及時控制災情以減少人員和財產傷亡。

(3)技術人員的管理

維護人員技術水平是高速公路隧道機電系統維護好壞的關鍵，只有提高維護人員的技術水平、責任心、創新精神，才能更好地為高速公路隧道機電維護管理服務。因此要加強技術人員的培訓，派維護人員到設備生產廠家進行專項培訓，或聘請有關專家舉辦各種技術講座和新技術交流，不斷提高維護管理人員的技術水平加強日常維護總結:維護管理人員要善于總結，對運行期內出現的系統故障及處理方法要認真，系統的記錄在案，不斷加強技術經驗總結，提高系統故障的可預見性，在技術上和管理上大膽探索開拓創新調動積極性。

4 結束語

我國隧道機電系統發展迅速，但是在設計、管理和科研等方面還存在很多的問題。在以后的工作中，需要加強我國隧道機電系統在設計方法、設計水平、設計人員管理以及維護和管理方面的水平，切實為我國公路隧道機電系統的發展貢獻一份力量。

[1]葉承松，高速公路機電系統發展研究，中華民居，2012.12，pp.319-320

[2]溫春新，淺談高速公路隧道機電系統的現狀及維護管理，經營管理者，2011.9，pp.378

[3]劉相華，公路隧道機電系統設計探討，公路隧道，2005，4，pp.52-54