高速公路隧道機電設施檢測技術(shù)研究

白 海 峰

(山西交通控股集團有限公司晉城高速公路分公司，山西 晉城 048100)

1 高速公路隧道機電設施故障的特點

高速公路隧道機電設施受到運行環(huán)境，設備自身質(zhì)量，運營管理等方面因素的影響，在使用過程中會出現(xiàn)各種不同形式的故障。由于高速公路隧道機電設施具有特殊性，其產(chǎn)生故障的特點有以下幾個方面。

1.1 不確定性

高速公路隧道機電設施內(nèi)部包括大量的單片機，傳感器和通訊模塊，由于其工作環(huán)境差異性大，造成機電設備的故障發(fā)生具有不確定性。如果在高速公路運營管理中建立完善的管理制度，建立完善的保養(yǎng)與維修機制，對隧道機電設施潛在的故障進行有效預防和消除，可以大大降低故障率。

1.2 隱蔽性與敏感性

高速公路隧道機電設施種類繁多，設備之間的差異性大，造成檢測數(shù)據(jù)的差異性大，不容易將設備故障檢測出來。另外，在機電設施檢測過程中，檢測人員操作失誤也會造成正常的機電設備出現(xiàn)故障。

1.3 維修模式陳舊

目前對高速公路隧道機電設施的管理已經(jīng)突破了傳統(tǒng)的定期維修的模式，但在機電設備維修過程中仍然以更換零件的方式為主，這種方式不能從根本上消除設備故障，甚至導致設備故障高發(fā)。

2 隧道機電設施重點檢測項目分析

2.1 通風設施

隧道通風設施的檢測主要包括風量指標和風機啟動響應時間，其中風量指標主要是對隧道斷面平均風速的檢測。隧道內(nèi)風機正常運行可以將隧道內(nèi)部的有害氣體稀釋，提高隧道內(nèi)部的可見度，提高行車安全。隧道斷面平均風速的檢測采用風速風向檢測儀，分別在不同點位和不同接地高度處布置。布置點位一般以距隧道口100 m選取一個斷面，距地面高度分別為2 m，3 m，4 m。通過對每個隧道斷面不同高度的風速進行檢測，并計算確定平均值。通過將平均值與標準值相對比，確定風速是否合格。風機啟動響應時

間是測定自發(fā)出啟動信號到風機啟動的時間，使用秒表進行檢測，并注意響應時間檢測結(jié)果應將PLC內(nèi)部程序延遲時間扣除。

2.2 照明設施

隧道內(nèi)部照明設施的檢測主要指標是照度，也就是隧道內(nèi)燈具的光照強度，使用照度計進行測量。照度測量采用水平放置照度計進行觀測，多點測量后取平均值即可。根據(jù)照度檢測數(shù)據(jù)計算照度總均勻度和縱向均勻度，照度總均勻度=最小照度/平均照度，縱向均勻度=最小亮度/最大亮度。

2.3 低壓配電設施

低壓配電設施主要檢測發(fā)電機組啟動時間，是指從點火啟動到發(fā)電趨于穩(wěn)定所經(jīng)過的時間。點火啟動是直接在發(fā)電機組操作面板上進行的，檢測時應將系統(tǒng)設置的延時啟動時間扣除。

2.4 緊急電話與廣播設施

緊急電話與廣播設施的檢測指標主要是檢測呼叫位置的顯示和地址碼，其中地址碼不應重復。每一臺分機緊急電話都有自己固定的地址碼，可以幫助監(jiān)控中心確定來電位置，在緊急情況下可以快速確定事故發(fā)生位置，測試時通常需要兩位工作人員配合完成。

2.5 閉路監(jiān)視設施

閉路監(jiān)視設施的主要檢測指標是傳輸通道，主要通過測試同軸電纜的工作情況確定。檢測過程中采用信號發(fā)生器發(fā)送模擬視頻信號，通過綜合信號測試儀對信號通道指標進行檢測，并與相應的技術(shù)指標要求進行對比，確定是否存在故障。如同步脈沖幅度的標準值為300 mV±20 mV，檢測結(jié)果應在280 mV～320 mV之間。

2.6 監(jiān)控中心計算機網(wǎng)絡

對監(jiān)控中心計算機網(wǎng)絡的主要檢測指標采用網(wǎng)絡認證的方式檢測確定。檢測結(jié)果可直接與標準值進行對比，確定是否合格。監(jiān)控中心計算機網(wǎng)絡各指標檢測前首先應確定線纜的類別，一般分為五類線和六類線，類型不同標準不同。另外，連線方式有直連線(568B-568B)和交叉連線(568A-568B)兩種，均為合格方式。

3 高速公路隧道機電設施檢測技術(shù)

3.1 整體狀況檢測

高速公路隧道機電設施整體狀況檢測是指在檢測過程中不僅要對主要設施進行檢測，還要對其包括的子系統(tǒng)進行檢測，以對系統(tǒng)整體狀況進行全面評估。在機電系統(tǒng)整體狀況評價中，最關鍵的指標是隧道各機電設備之間的聯(lián)動控制，以保證在出現(xiàn)緊急狀況時可以實現(xiàn)聯(lián)動配合。

可通過模擬隧道內(nèi)發(fā)生緊急狀況來對各個子系統(tǒng)的運行情況進行檢測，主要確定隧道各監(jiān)控設施的反應速度。可變標志應在發(fā)生交通事故后及時發(fā)布交通信息，提示車輛不可進入，防止加劇隧道內(nèi)部擁堵。交通信號等應及時做出反應發(fā)出警示信號，幫助疏散車流。環(huán)境監(jiān)測設施實時檢測與采集隧道內(nèi)的風向，風速，一氧化碳等信息，并與正常值比較，制定隧道內(nèi)通風和照明方案，反饋給管理者。檢測緊急電話是否能夠正常使用，并使用有線廣播傳遞信息，幫助進行隧道內(nèi)車輛和人員疏散。檢測火災探測器是否能夠?qū)λ淼纼?nèi)部煙霧和溫度的變化進行實時監(jiān)測，并與消防與警報設施聯(lián)動，保證各組成部分正常運行。通過模擬隧道內(nèi)發(fā)生緊急狀況對各個子系統(tǒng)的運作狀態(tài)進行檢測，可對隧道機電系統(tǒng)的整體狀態(tài)進行科學評價。

3.2 預防性檢測

通過定期對高速公路隧道機電設施的主要技術(shù)參數(shù)進行檢測，監(jiān)測設施運行情況，并對機電設施的機能劣化情況進行判斷，可以及時發(fā)現(xiàn)故障，預防突發(fā)性故障，減少企業(yè)經(jīng)濟損失。制定計劃，劃分重點和關鍵設施，確定檢測內(nèi)容，參數(shù)和頻率，定期對高速公路隧道機電設施進行周期性檢測，及時發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，做到防患于未然。

3.3 故障響應機制

為了能夠?qū)Ω咚俟匪淼罊C電設施故障進行快速響應，必須建立一套故障檢測與診斷相結(jié)合的工作機制。通常系統(tǒng)故障響應流程包括以下幾個方面：

1)建立故障檢測數(shù)據(jù)庫。對日常的檢測數(shù)據(jù)進行收集和分類，保存歸檔，以便全面掌握各機電設施的運行情況，需要時及時調(diào)用。

2)診斷分析。對機電設備的能耗，使用時間和故障情況進行分析，對其功能進行評估。

3)維護系統(tǒng)。根據(jù)診斷結(jié)果，確定各機電設施的故障等級，進而確定維修時間與范圍，以便進行及時維修。

通過應用網(wǎng)絡信息技術(shù)對機電系統(tǒng)內(nèi)部的各設施的故障和維修內(nèi)容進行分析，實行全面的管理，建立故障響應機制，提高隧道機電設施維修效率。

4 結(jié)語

正確運用高速公路隧道機電設施檢測技術(shù)，可以提高隧道機電系統(tǒng)的運行效率，也是質(zhì)量控制的有效手段。分析高速公路隧道機電設施故障的特點，可確定其特有的特點，便于進行質(zhì)量控制。準確確定隧道機電設施檢測內(nèi)容，制定檢測方案，防止遺漏關鍵設施。通過對高速公路隧道機電設施進行整體性檢測、預防性檢測和故障響應機制檢測，可對機電設施的運行情況進行全面掌握，便于及時對系統(tǒng)故障進行處理，保證了系統(tǒng)運行效率，提高了對突發(fā)事件的處理速度，有利于降低故障率，保證行車安全，提高經(jīng)濟效益。