高速公路機電設備安裝技術的應用研究

郭瑩雪

（福建省福泉高速公路有限公司，福建 福州 350011）

0 引言

在高速公路運營過程中，機電設備必須要有足夠的技術支撐，這在高速公路的運營和建設中起著關鍵作用，并且直接影響高速公路功能的充分發揮。從機電安裝的角度來看，它需要在適應實地環境復雜度的同時滿足很多要求，具有諸如能量分配、通信和充電的功能。因此，當使用特定的安裝技術時，必須全面執行管理工作，并且科學地工作以確保安裝正常進行。所有鏈接都可參與建立有機協作，以保證施工的安全質量達標。

1 高速公路機電設備安裝工程特點

與傳統的公路相比，高速公路對路面的要求更高，并且通常對項目本身也有更高的要求。高速公路建設中必須使用機電設備，首先，機電設備必須正確安裝，以確保其組裝質量，其次也要注意建筑技術的更新，并且要符合組裝、檢查、起重等技術要求的規格和標準。因此，這個復雜的建設項目的人力和物力投入相對較高[1]。

1.1 需要多方管理與協調

機械和電氣安裝是涵蓋范圍廣且煩瑣的過程對質量的要求高。為確保項目質量，必須與所有者、檢查機構、施工單位和材料供應商達成合作協議。注意整個安裝過程的管理，認真監控技術要點，促進不同部門之間的協作與配合，確保不同的過程可以協同工作，使安裝進程更加合理科學高效，以期讓項目工程以更好的安裝質量完成交工驗收。

1.2 安裝技術要求較為嚴格

機電高速公路安裝技術在應用過程中具有很高的標準，包括系統安裝、設備利用率管理安裝技術和通信技術。并且為提高設計質量，還應注意使用新技術和新管理辦法，密切監測施工現場和工藝流程，加強對機電設備的測試、組裝和吊裝的重視，以獲取新技術和新方法，對其進行合理應用，大幅提高安全效率和安裝質量。

1.3 安裝周期長，涉及范圍廣

高速公路機電安裝項目是一個大型的復雜而系統的項目，涉及收費系統、自動化、設備技術以及機電工程，并且需要提供對照明、通信和電力系統的支持。施工周期相對較長，整個施工時間為數月甚至一年。為了確保安裝順利進行，必須密切監控所有施工現場并加強所有連接的質量把控[2]。此外，它涉及采購、檢查和調試，需要大量的材料和人力資源，導致安裝成本很高。

2 當前高速公路機電設備的管理情況

2.1 對機電設備監管不足

在高速公路機電設備的管理中，管理計劃的制定和實施是一個復雜的過程，需要長期的員工投入、管理計劃的實施及各種技術和處理方法。在實踐中，機電設備管理的良好運行可以充分利用其自身的價值和控制功能，并且加強安全監督和控制的作用。然而，根據目前的現狀，在高速公路對機電設備的實際檢查中存在嚴重的問題。例如，在對機電設備進行檢查時，未對檢查過程進行監控和有效控制，從而使問題增多，影響后期整改效率。另外，對于特殊功能，無論是否在機電設備的維護中，如果沒有對其進行有效的監督，就很難提高工作質量[3]。

2.2 巡檢歷史信息并不完善

最近幾年來，我國高速公路的總體發展一直良好。科學的設計和合理的建設為國民經濟的發展和人民的出行需求做出了貢獻。在高速公路開發階段，機電設備是正常高速公路運行的重要組成部分。隨著信息技術的發展，公路建設中使用的機電設備的數量和類型以及對機電設備的依賴性逐漸增加。因此，為了確保高速公路的穩定運行，應該加強對機電設備的管理和控制。而對機電設備管理和控制的關鍵，就是保證收集真實且完整的控制數據，并且對其進行詳細分析。就目前機電維護站對機電設備的實際管理來看，針對收費、監控、通信、供配電四大系統，技術員每月、每季度、每年都會對其相對應的系統設備進行巡檢。但是在做巡檢記錄時，由于重視不足，導致巡檢數據不及時不完整，從而影響了機電設備的管理水平，影響了高速公路的正常運營[4]。

3 高速公路機電設備施工前準備

機電設備的施工準備工作通常包括2個方面，建筑設計和施工人員管理：1）關于結構設計，在滿足法律法規的基本要求下，要保證施工計劃符合標準的同時可以滿足特定項目的具體要求，并且達到整個項目計劃的總體計劃。充分考慮具體的施工現場環境，并且根據有關信息作出有效安排。例如，漁平路段屬于沿海多風路段，在夏季施工時要考慮臺風天氣，設備也要做好防腐蝕工作。2）需要根據設計要求做好采購、檢查和預安裝類似設備的工作，以保證設備和材料滿足機械和電氣要求。根據硬件要求購買的設備和電源可以根據特殊條件進行部分操作，必須仔細檢查主電源通道，例如光纖線和電纜，還必須根據施工計劃布置相關的接地設備。

4 施工關鍵技術

4.1 線纜槽與橋架安裝

在選擇供應商方面，需要選擇符合資格要求并且可以建立穩定合作關系以購買高質量渠道和橋梁的制造商。電纜橋架的安裝會對其他連接產生更大的影響。不管橋接器安裝如何，都必須確保電纜橋架可以有效地穿過地板開口，并且尺寸符合要求。在金屬框架中，確保良好的電氣連接尤為重要，明智地連接電纜盒，以確保每個裝配鏈路的電纜斜槽穩定，并且每個節點的接觸性能良好。設備布線損壞是機電設備安裝中的常見問題，很容易出現安全事故。因此，機電設備應做好布線工作，并連接到監視室的地面網絡，在端口處應填置防火泥，做好防火防鼠工作。安裝橋架時，請注意強電纜橋架與弱電纜橋架之間的差異，它們之間的距離應≥20 cm，并且不得相互碰撞。在安裝水平風管時，應該遵循分開設置強電流和弱電流的原則，以避免過度調節，并且在安裝水平風管后，將其平面度誤差減小到最小。安裝機柜中使用塑料文件夾，其他部件中使用金屬框架[5]，如圖1所示。

圖1 線纜槽與橋架安裝示意圖

4.2 光纜敷設安裝

要參考光纜的位置進行光纜的安裝，并且兩者應該平行。安裝光纖后，應該將其拉直以保持平滑和無扭曲。為了確保機電設備正常運行的良好條件，必須將所有光纜連接到接線盒。對于入井，此處使用的接線盒必須具有更好的防水性能，并且必須具有多重打開功能，以減少后續維護的難度。在使用過程中，光纜很容易受到許多因素的影響，這會導致信號衰減，因此必須將光纜連接到井外。光纖連接器是成功建立連接的重要設備，必須使用適當的工具來支持每個鏈路的安裝，同時也要注意工具的選擇。連接后立即使用密封劑以隔離外部空氣并且防止濕空氣混合以免給內部造成損失。

4.3 機電設備安裝

為了確定機電設備的安裝區域，首先應考慮設備外殼和機柜的2個部分，為了保持穩定的工作狀態以實現較高的發熱效率，設計圖紙起著主導作用，組裝機電設備時，必須嚴格遵守要求。機柜內部的布線必須遵循強電隔離和弱電隔離的原則。最低要求是能夠正常使用，并且必須整潔美觀，強螺紋和弱螺紋之間的距離設置為25 cm，以便可以將其牢固地放置在螺紋槽中。機電設備的組成包括一些特殊設備，并且必須選擇特殊工具來安裝此零件，以避免焊接操作。螺釘的作用是提高設備的穩定性，因此不得損壞螺釘，并且將其安裝到指定位置后擰緊。電纜橋架的一部分放在控制臺中。在控制臺中，必須將強電流和弱電流分開，并且應該添加一些弱導體槽以減少電磁干擾。

4.4 收費系統的安裝

高速公路監控和維護工作進行時，一旦收費系統出現問題，就會影響到進入和離開高速公路的車輛，從而對所有交通造成負面影響。在安裝過程中，必須嚴格控制安裝質量，并且做好防治熱量散出和灰塵亂飛的現象，防止發生連接接觸不良的情況。

5 提高機電安裝技術應用效率的策略

5.1 積極開展施工管理

在機電工廠設計中，主要安裝目標是非典型和標準機電產品。機電產品的質量具有很高的標準。在安裝過程中，應該選擇經驗豐富的質量控制技術人員。質量控制的主要內容是檢測設備的數量和外觀等，并且仔細存儲以確保產品和設備的質量。安裝后，需要仔細檢查并且進行定期維護，如果發現問題，應該迅速解決。

5.2 強化人員培訓

為了保證機電安裝的質量，有必要加強安裝人員的管理和培訓，提高其專業水平和整體素質。此外，有必要積極發揮優秀人才的作用，建設一支高素質的裝配隊伍。同時，有必要優化管理體系和培訓體系，運用交流學習、講座和現場訪問等方式來提高員工培訓的作用，從而可以達到機電安裝要求和質量控制，以有效地提高機電安裝的質量。

5.3 控制關鍵點

在安裝設備時，要注意在現場安裝控制箱時，確保接地箱的平整度和垂直度滿足安裝要求，然后將垂直和相鄰距離調整為約2 mm，以確保其接地質量。同時，現場控制器必須在清晰的條件下進行安裝工作。在前期準備工作中，應該有效檢查內部組成，如果是基于特定條件，則需要進行現場測試以保證每個組件的質量和規格都符合要求。在安裝管線設備和管道時，要確保已做好準備工作，所有管線在正式連接之前均已清洗，并且對于每種類型的安裝，均選擇了標準且統一的銷釘，以使其清晰可見。搬運電纜時，要確保中間連接位置干燥，并且必須有效控制流入其中的水分，以確保以后穩定運行。另外，掛錫和焊接工作直接影響了組件的組裝效果，因此必須按照要求進行規范作業。

5.4 控制施工質量

必須按照建筑物管理部門的要求，以有組織的方式進行正確的安裝，并且系統、全面地監控所有技術指標和科學地安裝程序，以保證建筑物單位的施工圖和計劃符合安裝標準和規范。在完成設備的安裝和設計后，應該進行仔細地分析和檢查，并且應該全面比較安裝指標和國家標準，特別是設備的數據和型號等，同時應該仔細記錄和總結所有安裝連接。總的來說，當相關人員通過評估后，批準即告終止。

5.5 高速公路機電設備防雷接地技術探討

高速公路機電設備的雷電計算主要分為直接雷擊和感應雷這2類。無論雷電損壞的類型如何，都必須采取措施將傳輸的電流或電壓提供給地面，以防止損壞機電設備。科學的接地系統可以有效地防止雷擊事故和保護道路工人和機電設備的安全。根據防雷要求和機電設備的防雷效果，可以將防雷接地系統分為4類，即保護接地、直流接地、雷電接地和交流接地。當前，我國的科學技術水平正在逐步提高，大型集成電路技術也在日趨成熟。由于濾波器的分辨率、電子技術對同步信號的干擾已經被充分解決，以此來實現公共領域技術并成功宣傳公共技術的發展。在海關點，我們需要連接收費站，監控機房和配電室的地面網絡，并且使用扁平鋼帶作為連接裝置，以平衡地面電位并防止有效的反擊。由于采用了這種方法，可以消除建筑物與建筑物機電設備之間的電位差，還可以降低建筑物磁場的強度，因此雷擊造成的損害也不會很大。

6 物聯網技術

當前的物理網技術的誕生，預示著信息技術行業的第3次革命，并標志著新時代技術的不斷改進。它主要使用信息收集設備按照約定的協議實現各種對象和網絡的連接。對象使用信息載體進行通信和交換信息，以實現智能的定位、識別、監視、跟蹤和其他功能相連接。在應用物聯網技術時，例如檢測技術和識別技術之類的先進技術密不可分，并且結合了計算機通信功能以促進連接。如今，在高速公路的管理中，可以物理網技術來提高機電設備的管理質量和控制水平，以識別機電設備的運行和運行狀況，實時全面地監控設備并且保持高速公路上的人員數量，減輕工作人員的操作難度。

7 物聯網技術在高速公路機電設備管理中的應用

7.1 物聯網技術在高速公路監控系統中的應用

如果將通信系統視為控制高速公路上機電設備的“大腦”，監控系統就是整個高速公路的“眼睛”，并且是操作高速公路上機電設備所必需的系統。監控系統的主要任務是實時收集、處理和分析高速公路上的數據，然后通過通信系統將其傳輸到公路管理部門，并在收到數據后做出合理的計劃和決策。常用的監視設備有2種主要類型，緊急車道監視設備和地面速度檢測設備，兩者都是必需的。

7.2 物聯網技術在高速公路通信設備中的應用

對于高速公路來說，不同的機電設備具有不同的功能，但是不能與通信設備隔離使用。因此，當使用物聯網技術控制機電設備時，機電設備可以用作大型設備的不同部分，通信系統可以用作安裝在多個合適位置的接口電纜，以進行實時和高速數據傳輸。將物聯網技術用于高速通信設備時，應該注意通信系統的實時監控，防止整個高速公路運行網絡出現故障。

7.3 物聯網技術在高速公路收費系統中的應用

將物聯網互聯技術應用于收費系統中，大大提高了收費系統的便利性。通常情況下，收費系統主要安裝在收費站，包括停車制動桿控制系統、費額顯示、打卡報警系統、指示燈和車輛隔離器。當過往車輛到達高速公路時，收費站將存儲有關車輛的信息。收費系統收集諸如車輛牌照信息、負載情況、駛入高速公路和離開的時間之類的信息，并且通過匯總數據庫中的數據來集成關鍵數據以獲得收費金額。在收費管理中，物聯網技術可用于快速收集大量數據，通過物聯網壓縮數據，準確計算車輛成本并且為跨部門的員工提供幫助。

8 結語

總的來說，為保證高速公路機電安裝項目的質量并且防止故障發生，高速公路技術人員應該充分了解高速公路機電安裝的特點，加強現場監督并實施關鍵技術，有效實施質量控制。另外，在對機電設備的日常巡檢工作中，應該做好對巡檢結果的數據收集工作，以便于對其進行詳細分析，保證日常機電設備能夠穩定有序運行，對日后同類故障發生也有一定的預防作用。