高速公路改擴建工程機電設(shè)施再利用研究

蔣權(quán)

摘要：文章以某高速公路改擴建工程中某路段現(xiàn)有機電設(shè)施現(xiàn)狀調(diào)查分析為基礎(chǔ)，通過檢測、分析現(xiàn)有主要機電設(shè)施主要功能的完善性、可維護性及可擴展性，參照一定的再利用標準，研究了現(xiàn)有機電設(shè)施再利用的可行性，并提出了高速公路改擴建工程施工過程中和工程建設(shè)完工后主要機電設(shè)施再利用方案。

關(guān)鍵詞：機電設(shè)施;高速公路改擴建工程;再利用

中圖分類號：U412.366 文獻標識碼：A DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2019.08.040

文章編號：1673-4874（2019）08-0145-05

0引言

高速公路改擴建工程中，必然涉及到大量的舊路原有機電設(shè)施，如收費設(shè)施、監(jiān)控設(shè)施、通訊設(shè)施等，若對所有機電設(shè)施統(tǒng)一作廢棄處理，將會造成資源的極大浪費，并對環(huán)境產(chǎn)生一定影響。反之，若能充分利用舊路現(xiàn)有機電設(shè)施，不僅可以節(jié)約資源，還可以減少新舊設(shè)施更替過程所產(chǎn)生的費用，在一定程度上降低工程造價。

國內(nèi)外道路工作者一般僅對高速公路改擴建工程中機電設(shè)施的設(shè)計、施工、監(jiān)理等方面進行研究分析，李太芳等對高速公路改擴建監(jiān)控、通信設(shè)計進行了研究;宮磊對高速公路改擴建工程機電設(shè)施的施工管理進行了探討。但都未對高速公路改擴建工程中機電設(shè)施的再利用開展系統(tǒng)研究。

本文以某高速公路改擴建工程某路段現(xiàn)有主要機電設(shè)施現(xiàn)狀調(diào)查分析為基礎(chǔ)，對現(xiàn)有機電設(shè)施再利用的可行性和再利用方案開展研究。

1現(xiàn)有機電設(shè)施現(xiàn)狀調(diào)查

高速公路機電設(shè)施系統(tǒng)龐大，主要包括監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、收費系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)等，涉及多個領(lǐng)域。機電設(shè)備種類繁多，大多屬于電子設(shè)備，且更新?lián)Q代較快，尤其是很多外場設(shè)備長期暴露在自然環(huán)境中，導致高速公路機電設(shè)備的使用性能存在較多的不確定性，因此在高速公路改擴建機電設(shè)施再利用研究中需對現(xiàn)有機電設(shè)施現(xiàn)狀進行調(diào)查。

1.1監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀調(diào)查

本路段監(jiān)控設(shè)備主要包括外場設(shè)備和站區(qū)設(shè)備。監(jiān)控方式較為單一，部分監(jiān)控圖像較為模糊，監(jiān)控機房內(nèi)部分計算機配置相對落后。大部分設(shè)備存在少許缺陷，但不影響整體使用，使用狀況良好。詳見下頁表1。

1.2通信系統(tǒng)現(xiàn)狀調(diào)查

本路段通信系統(tǒng)設(shè)計較早，設(shè)備基本為2000年建成通車后即投入使用，部分設(shè)備不具備可維護性。主要干線傳輸系統(tǒng)采用SDH系統(tǒng)。詳見表2。

1.3收費系統(tǒng)現(xiàn)狀調(diào)查

計重收費系統(tǒng)于2009年進行計重收費改造，目前系統(tǒng)運行正常。但因未對全部設(shè)備進行升級改造，所以項目建成通車時投入的設(shè)備已較為陳舊，外觀質(zhì)量存在少許缺陷，但不影響整體使用，目前使用狀況良好。詳見表3。

1.4供配電系統(tǒng)現(xiàn)狀調(diào)查

供配電系統(tǒng)設(shè)置較為合理，能夠滿足現(xiàn)有負荷需要。主要設(shè)備因使用年限較長，設(shè)備老化、陳舊，外觀質(zhì)量存在少許缺陷，但不影響整體使用。詳見表4。

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，本路段交通工程機電三大系統(tǒng)及供配電系統(tǒng)設(shè)計較簡易，但設(shè)施在高速公路通車之初時處于領(lǐng)先水平。目前大部分設(shè)備外觀質(zhì)量存在少許缺陷，但不影響整體使用，使用狀況良好，可滿足現(xiàn)階段使用要求。但部分設(shè)備性能已達不到改擴建后的道路服務水平。

2機電設(shè)施再利用標準分析

機電設(shè)備種類繁多，投入使用年限參差不齊，更新?lián)Q代速度較快。雖然目前研究機電設(shè)施的國家標準及行業(yè)標準不斷在完善，但調(diào)查發(fā)現(xiàn)對于現(xiàn)有機電設(shè)施能否再利用，可參考的標準較少，經(jīng)分析主要有如下標準：

（1）再利用設(shè)備各項性能、參數(shù)等應滿足國家、地區(qū)、行業(yè)等最新的相關(guān)高速公路機電工程標準。

（2）再利用設(shè)備使用年限在正常使用壽命范圍之內(nèi)。

（3）再利用設(shè)備應滿足高速公路改擴建后服務水平及新增各項功能的需求。

（4）應保證再利用設(shè)備的基本使用性能、主要性能指標。

（5）設(shè)備經(jīng)檢測維護或升級改造之后再利用的，應經(jīng)濟合理。

（6）原有設(shè)備性能已經(jīng)不能滿足改擴建后交通的需求，或已不滿足國家、地方等各項標準的要求，或相關(guān)標準已明令禁止使用的設(shè)備，應做廢棄處理。

（7）應本著安全至上，降低造價，節(jié)約資源，經(jīng)濟可行的原則進行設(shè)施再利用。

3現(xiàn)有機電設(shè)施再利用可行性分析及再利用方案

3.1監(jiān)控系統(tǒng)主要設(shè)備再利用可行性分析及再利用方案

3.1.1外場設(shè)備

監(jiān)控外場設(shè)備屬易損耗品，且更新?lián)Q代較快。經(jīng)分析，使用超過7年以上的設(shè)備，其可維護性和可擴展性都大大降低。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查、檢測設(shè)備的使用情況，通過估測其每年折損情況，原則上在建設(shè)過程中可選取使用時間低于10年或高于10年但功能較完善的設(shè)備用于臨時監(jiān)控系統(tǒng);項目建成后，可廢棄處理使用年限高于7年的設(shè)備，或選取性能較完善的設(shè)備用于地方路段，剩余使用年限低于7年的設(shè)備可通過檢測、維護之后繼續(xù)使用。詳見表5。

門架式可變情報板和立柱可變信息標志設(shè)計之初按雙向四車道規(guī)模設(shè)計，所以無法使用于擴建后的高速公路，但必須在道路擴建前拆除。由于其造價較高，且可使用年限較長，直接廢棄將導致資源的浪費，因此可以拆除轉(zhuǎn)移至附近地方路段使用。

3.1.2站區(qū)設(shè)備

現(xiàn)有視頻服務器和管理服務器較陳舊，在改擴建過程中可選取使用時間低于10年或使用時間高于10年但功能較完善的設(shè)備用作臨時監(jiān)控設(shè)備;改擴建工程完工后，為滿足改擴建后全程高清視頻監(jiān)控的需求，改擴建后所有監(jiān)控設(shè)施均更換新的服務器。硬盤錄像機、解碼終端、分控機等設(shè)備損耗較快，與改擴建項目實際要求的高清監(jiān)控方案不匹配，故在改擴建工程建成后可作廢棄處理。詳見表6。

3.2通信系統(tǒng)主要設(shè)備再利用可行性分析及再利用方案

3.2.1主要SDH設(shè)備

阿爾卡特STM-1等級的SDH設(shè)備仍具有通信功能，且較為穩(wěn)定，在改擴建工程施工過程中可作為零散通信業(yè)務分流設(shè)備或重要業(yè)務備用設(shè)備。但鑒于該設(shè)備投入使用年限較久，數(shù)據(jù)處理和傳輸能力較新一代設(shè)備大大降低，不具備可維護性和擴展性，故在改擴建工程完工后作廢棄處理。

烽火STM-16等級的SDH設(shè)備于2005年投入使用，具有高效穩(wěn)定的通信能力，在改擴建施工過程中可承擔主要的通信業(yè)務。該設(shè)備雖然使用年限較長，但仍具有良好的可維護性和擴展性，待改擴建工程竣工后可無障礙升級至STM-64等級的設(shè)備，繼續(xù)使用。詳見表7。

3.2.2綜合業(yè)務數(shù)字程控交換機

北電產(chǎn)的程控交換機于2000年投入使用，至改擴建工程完工時設(shè)備運行時間將達18年，設(shè)備老化特別嚴重，且經(jīng)調(diào)查原生產(chǎn)廠家已經(jīng)倒閉，設(shè)備的備品備件已無法買到，故作廢棄處理。

上海產(chǎn)程控交換機，目前運行良好，但容量較小，在改擴建工程施工過程中可負責程控交換業(yè)務。改擴建工程完工后，可作為備件使用。詳見表8。

3.2.3交換機

2006年投入使用的交換機在改擴建工程施工過程中可用于部分視頻、數(shù)據(jù)交換傳輸業(yè)務，由于投入使用時間較久，改擴建工程完工后可作廢棄處理。

2011年投入使用的千兆以太網(wǎng)交換機，可在改擴建工程施工過程中承擔主要的視頻、數(shù)據(jù)交換傳輸業(yè)務，改擴建工程完工后，對現(xiàn)有設(shè)備進行檢測、維護，滿足規(guī)范及使用要求的設(shè)備可繼續(xù)使用。詳見表9。

3.2.4服務器

服務器在2007年投入使用，在改擴建工程施工過程中可做臨時設(shè)施使用。項目計劃2018年完工，隨著監(jiān)控設(shè)備的不斷革新以及網(wǎng)絡媒體運用的多元化發(fā)展，各種機電設(shè)備對服務器的高效性、穩(wěn)定性及靈敏性要求越來越高;同時計算機處理能力的更新更是以每兩年翻一倍的速度增長，導致了數(shù)據(jù)流量、視頻流量呈幾何態(tài)勢的增長速度。所以經(jīng)過10余年的更新?lián)Q代，服務器將無法保持良好的工作狀態(tài)，故在改擴建工程完工后作廢棄處理。

3.3收費系統(tǒng)主要設(shè)備再利用可行性分析及再利用方案

根據(jù)收費設(shè)施的具體使用狀況，使用年限超過10年的收費設(shè)備均作廢棄處理;10年以下的可在改擴建工程施工過程中用作臨時設(shè)備或備用件。

該高速公路于2000年建成通車，現(xiàn)主要收費系統(tǒng)設(shè)備仍為工程完工時的設(shè)備，較為陳舊。改擴建完工后，由于通行條件的極大改善，車流量將大大增加，收費系統(tǒng)服務水平也應有相應提升;另外為保證收費系統(tǒng)的兼容性、統(tǒng)一性、易維護性及可擴展性，故所有收費設(shè)施在改擴建工程完工后作廢棄處理。

3.4供配電系統(tǒng)主要設(shè)備再利用可行性分析及再利用方案

供配電設(shè)備及照明設(shè)備使用年限已久，設(shè)備及線路老化嚴重存在較大安全隱患，出于安全考慮，所有供配電設(shè)備及線路在改擴建過程中不再繼續(xù)整體使用，但可用作備用件。

改擴建之后，外場及站區(qū)供用電負荷將有很大增長，原有變壓器容量、柴油發(fā)電機組容量將無法滿足改擴建之后的需求;同時在改擴建過程中設(shè)備及線路可能會有不同程度的損壞。所以，在改擴建工程完工后所有供配電系統(tǒng)設(shè)備全部廢棄處理。

4結(jié)語

（1）針對外場監(jiān)控設(shè)備，在建設(shè)過程中可選取使用時間低于10年或高于10年但功能較完善的設(shè)備用于臨時監(jiān)控系統(tǒng);項目建成后，可廢棄使用年限高于7年的設(shè)備，或選取性能較完善的設(shè)備用于地方路段，剩余使用年限低于7年的設(shè)備可通過檢測、維護之后繼續(xù)使用。

（2）大部分機電設(shè)備在改擴建工程施工過程中可用于臨時工程或作為備件使用。考慮項目實際對機電設(shè)備的要求，基于設(shè)備的可維護性和可擴展性，本著安全至上、節(jié)約資源、降低造價的原則，部分監(jiān)控設(shè)備、供配電設(shè)備、收費設(shè)備在項目建成后可直接淘汰廢棄。

（3）可繼續(xù)深入研究設(shè)備再利用時拆除、遷移或翻新改造的技術(shù)方案。