淺談高速公路隧道機電系統的現狀及維護管理

摘 要：高速公路是一種極易發生事故的路段，在高速公路隧道發生的事故還有難以處理的特點。為了減少高速公路隧道上的事故發生，確保其機電系統的正常運行是有非常重要的意義，完善機電維護和加強隧道機電建設則是減少、減輕事故發生的重要途徑之一。文章首先介紹了我國高速公路隧道機電系統維護的意義、現狀，然后詳細介紹了其機電系統的日常維護管理工作及發展趨勢。

關鍵詞：高速公路；隧道；機電系統

高速公路隧道機電工程是高速公路機電工程的一個分部工程，包括通風、照明、消防、監控、低壓供配電等子系統，還包括網絡設備、自動控制設備為一體的系統。隨著我國高速公路網絡化的不斷完善，高速公路隧道機電系統慢慢成為了提高高速公路信息管理系統水平的必要手段。

1 隧道機電系統維護的重要意義

現如今，高速公路管理部門對隧道機電系統的維護工作越來越重視。一方面，隧道機電系統安全運行直接影響到隧道的安全暢通；另一方面，機電系統的管理水平低，不僅影響系統的使用壽命，增加費用，而且造成不必要的浪費。國家也出臺了相關的規范，用于規范隧道機電系統維護工作的科學化、規范化、精細化。所以，高速公路隧道機電維護工作具有重大的意義。高速公路隧道機電系統可以簡單的分為供配電系統、照明系統、監控系統、消防與救援系統、通風系統五大類，但系統組成復雜、技術含量高，大部分為精密電子元器件，成本較高，使用壽命有限。設備運行狀況受運行環境和后期維護效果的影響較大。從設計起應引起建設和管理者的高度關注。

2 高速公路隧道機電系統發展現狀

我國的高速公路隧道的機電系統的發展現狀主要可以從設計和運營兩個方面進行分析。

從設計角度來看，機電系統的控制模式主要有兩種，適用于長隧道的分布式現場的總線控制模式和用于短隧道的集散式控制模式。短隧道的集散式控制模式不僅造價較高，布線也很復雜，主要是由中控室對現場的設施進行管理和控制。而長隧道的分布式總線控制模式不僅造價低、施工方便，而且可靠性很高，這種控制模式又可以分為集中式現場總線控制和分布式現場總線控制。集中式現場總線控制模式的所有信息都必須經過主控制器傳遞到中控室，再由主控制器由現場控制器進行控制。分布式現場總線控制的中控室對現場設施是不會直接進行控制的，現場的設施主要由現場控制器控制。

隧道的現場控制器網絡采用工業以太網方式，隧道控制網絡分為三級：第一級為隧道管理所分中心控制，與隧道變電所監控環網構成控制、通信環網。第二級為隧道本地區域控制，與隧道內監控設備構成現場總線系統。第三級為主本地控制器控制級。利用雙洞隧道可構成具有真正物理意義“環”的特點，將隧道內各本地控制器連接為冗余光纖環網。如若光纖因事故或火災斷開時具有真正意義的迂回路由可保證隧道控制通道的暢通。通過隧道變電所內工業控制計算機可以對隧道內區域控制器及其所控設備實施控制，進行在線實時監控、離線過程控制、遠程維護等。主本地控制器設置在隧道變電所或隧道內。

在隧道機電系統的子系統設計過程中，一般采用環形線圈檢測器來構成交通信息監測系統，視頻檢測器也逐漸得到推廣使用。在隧道機電系統中的火災自動監測則主要采用的是光纖火災檢測器、感溫光纜等方式。

從高速公路隧道機電系統的運營來看，專家通過對十七座隧道的運營情況進行分析和調查得知，最可靠的隧道機電系統是供配電系統和電視閉路監視系統。目前高速公路隧道機電系統還處于十分依賴人為控制的狀況之下，系統中最常出現問題的是環境檢測系統和火災的自動報警系統。

3 高速公路隧道機電系統的日常維護管理

高速公路隧道管理工作的基礎就是要正確地處理好隧道工程的管理和建設關系。正確利用隧道工程的建設與管理之間的過渡期，能夠給機電系統的日常維護管理提供一個良好的基礎。

3.1 高速公路隧道的機電設備維護管理

3.1.1 系統統一管理

首先要對機電設備實行全過程管理。機電系統的管理需要對設備進行先天階段和后天階段的系統管理，而傳統的設備管理是集中在設備使用過程中的維修工作上面。而如果系統的先天階段即設計階段出現問題的話，后天階段的維修工作是缺乏效果的。因此，在機電設備維護管理的過程中應該將設備的整個壽命周期作為管理的對象，最大程度的減少系統故障的出現。除了對機電設備實行全過程管理，還要求系統化設備的措施和維修方法。將隧道機電系統的整個生命周期作為一個完整的個體來進行綜合管理和系統分析，以達到獲得設備的最佳效益，從而形成了以設備全壽命周期作為管理對象維修系統。

3.1.2 機電系統的設備維護策略

以預防為主的思想對設備進行預防性計劃維護，這里主要是以設備的分類為依據，以定期維護和日常巡檢為基礎，并針對故障發生部位對其進行及時的維修和改善。為了避免相似故障的再次發生，應該仔細找出影響設備質量的關鍵因素，采取有力的措施使故障隱患減少在形成發展之前。

3.1.3 對隧道機電設備進行可靠性的管理

在建設高速公路隧道機電系統的時候，其關鍵數據和設備須有自我保護功能。在系統發生故障癱瘓的時候，要及時地采取措施從而保證整個系統的運行不中斷。系統中的供電系統一定要穩定可靠，遇到停電的時候，自動發電機和后備系統一定要萬無一失，為了使系統能夠不間斷的提供電源供應，需要工作人員對其進行定期檢查。

3.1.4 隧道機電設備趨向精細化的管理

高速公路隧道機電系統機電設備主要包括監控設施、消防及救援設施、通風設施、照明設施和配電設施。對于每一個設施設備要進行精細化管理，要制定出各種設施各個環節的巡檢細則，對于解決問題的措施要嚴格地按照相關規定來處理。

3.2 對機電設備維護人員的管理

機電設備的維護人員是高速公路隧道機電系統運行維護好壞的一個關鍵所在，因此我們只有將維護人員的責任心和技術水平提升到一定程度上，才能起到維護人員維護機電系統的作用。對于維護人員的管理工作主要有以下幾點：

（1）技術培訓的加強。在維護人員技術培訓這一方面，我們可以聘請專家舉辦新技術的交流和講座，還可以定期派維護人員到各種設備的生產廠家進行相關的培訓課程，這樣一來才能不斷地提高維護管理人員的維護技術水平。（2）對日常維護總結的加強。維護管理的工作人員不僅要對運行過程中的系統故障和問題認真處理，還要對系統出現的問題和故障進行系統的總結。通過不斷的經驗總結，不僅可以提高技術水平還可以提高系統故障的可預見性。（3）積極鼓勵工作人員。在培訓的過程中要充分調動維護人員的創造性和積極性，鼓動的過程中可以采取物質上和精神上的獎勵。

總之，高速公路隧道的機電系統雖然促進了高速公路的快速發展，但是同時也給高速公路的管理提出了更高的要求。在高速公路的實際管理工作中我們不僅要從實際出發，不斷總結經驗并探索新的管理方法，還需要積極吸收國外的發展經驗，共同促進我國高速公路管理的進一步發展。在機電系統的維護方面，我們應該對系統運行中存在的問題根據實際情況進行及時的改造和完善，這樣一來才能夠保證機電系統能夠穩定的運行，繼而確保了高速公路收費工作的正常穩定地進行。

參考文獻

[1]王維敏.公路隧道機電系統運營管理分析與評價[D].長安大學，2004.

[2]胡向春.淺談高速公路機電系統維護[J].科技致富向導，2012（20）.

[3]李韌.邵懷高速公路隧道機電系統及管理實踐[J].中國交通信息產業，2009（6）.

[4]韓直.公路隧道機電系統的現狀與發展[J]地下空間，2002（2）.