隧道機電關鍵設施檢測技術

曾正東

摘要：由于高速公路隧道里程數長，又處于相對密閉的空間，若想保證行駛車輛的安全性、舒適性，工程單位需要在隧道內部構建一個健全、完善的機電設施檢測系統，不僅能第一時間檢測出隧道機電設施出現的故障，還能進行維修、養護，以免高速公路隧道頻發事故，這在很大程度上也能提高隧道的安全通行能力。從隧道工程角度出發，簡要分析了隧道機電設施，探討了機電關鍵設施檢測技術。

關鍵詞：隧道工程；機電關鍵設施；檢測技術

一、前言

隧道是一個非常特殊的交通空間，它不僅擁有較長的行駛里程，而且空間相對封閉，車輛在隧道內行駛時速度也較快。為了確保隧道內的車輛安全和人員安全，工程設計和建造過程中需要使用各種機電設備，這些設備可以提供隧道照明、通風和監控等功能，還能夠自動監測隧道環境，實時了解隧道運行狀況。隧道建設中，機電設施起著至關重要的作用，但由于老化和環境因素的影響，設備容易出現故障。因此，工程單位應該合理使用檢測技術，及時發現并解決設備故障，以確保設施安全穩定地運行。

二、隧道機電設施概述

（一）機電設施的類型

首先，隧道內的機電設施種類繁多，其中通風機電設施尤為重要。由于隧道空間狹小，空氣無法流通，汽車行駛時排放的尾氣難以擴散，這會對車輛安全造成威脅，也會危害乘客的健康。因此，工程單位應采用通風機電設施，持續為隧道提供新鮮空氣，以提高隧道的穩定性和安全性。其次，由于高速公路隧道的里程較長，自然光線無法完全照亮，因此，工程單位必須采取有效措施，例如安裝照明機電設施，提供引道照明、主動照明等，以便給隧道內的車輛提供良好的視野。此外，還必須安裝供配電設備，它們是保證隧道內機電設施正常運轉的關鍵，一旦出現故障，將導致整條隧道的機電設施停止運轉，從而影響安全通行，使隧道中的汽車和行人受到嚴重的威脅。最后，由于公路隧道的行駛狀況極其復雜，工程單位必須采取24小時不間斷的監控措施，以確保隧道內的安全。這些監控措施包括：照明監控系統、閉路TV系統、火災報警系統等。

（二）隧道機電設施的故障特征

受到高速公路環境、設施自身因素的影響，隧道機電設施容易出現故障。依據實際情況，發現隧道設施存在如下特征：首先是機電設施的不確定性，隧道很多機電設施均由通訊、傳感器與單片機等模塊構成，結合其運行環境特征，設施故障存在較大的不確定性，但工程單位可通過加強設備管理，有效防止故障的發生，并進行定期檢查和維護，從而徹底消除潛在的故障，大大降低發生故障的風險；其次由于高速公路隧道中的機電設備會隨著時間的推移而發生變化，因此，采用最新的檢測技術收集到的數據信息也在不斷變化，這使許多設備的故障難以被及時發現。再加上由于人為操作的不當，導致原本正常運行的機電設施出現故障，所以機電設施的敏感性強，結合故障特征，在建造高速公路隧道時，工程單位應該充分利用先進的檢測技術，加強對設施的安全性管理，從而盡量減少故障率，保障設施的安全運行。

三、隧道機電設施檢測技術分析

（一）監控系統的檢測

通過將中央計算機與ECAM單片機有機結合，隧道機電監控系統能夠實現對隧道機電設備的遠程監控，包括照明控制、自動控制、安全監控等，從而更好地保障隧道的安全運行。此外，該系統還能夠通過仿真技術，實時監測隧道機電設備的運行情況，從而提高隧道的安全性。PLC是一種先進的可編程邏輯控制器，它可以將復雜的通信協議轉換為可靠的數據傳輸，使機電系統的控制更加精確、可靠，同時也可以實時監測和記錄各種設備的運行狀態。通過中央計算機發送的指令，控制電纜將控制信號傳輸到可編程邏輯控制器，也可實現對隧道機電設備的遠程控制，同時結合狀況，根據上位機發出的指令，可以進一步調整機電設備的動作。

通過對隧道監控系統的檢測，可以準確地評估其使用、維護和管理情況，并且可以根據設計指標和功能的正常性來判斷其運行狀態，從而決定是否需要加強養護措施。在進行系統檢測工作時，工程單位應當采用遠程控制模式，以便切斷當地的控制，并利用上位機系統對各個現場控制單元施加影響，其可對設備時間以及試驗參數等進行全面監控。通過風機測試，控制室將發布一系列指令，要求檢測人員準確地操縱新風機、送風機等，同時還需要精準地調整設備的分組、啟停順序以及風量[1]。如果一次風機和二次風機的性能、檢測結果符合預期，應該依次從內部向外部啟動，然后從外部向內部依次關閉，以此來評估隧道機電設施的啟閉狀態，以便更好地掌握機電設施的運行狀態，從而為工程單位提供更加完善的服務，也可采取措施防止設備出現故障。

（二）照明機電設施的檢測

由于封閉性，隧道的照明質量和效果至關重要，若是照明狀況不理想，將會嚴重危害公路隧道的交通安全，因此，在設計和維護公路隧道的照明系統時，除了要求檢查照度外，還要求對照明設備的完好率進行評估。為了更準確地衡量照度，采用的是照度計，它能夠根據被照射物體的光通量來反映出物體的亮度，從而更加精確地評估出照明系統的狀態。采用具有極高靈敏度的光電池作為檢測探頭，根據不同的光強度，產生出相應的強度電流，并通過放大和模擬處理，將其轉化為數字信號，最終在電子屏幕上實現清晰、直觀的展示。為了提高照度檢測的精確度，工程單位應當按照原有的設計方案，將隧道劃分成入口段、過渡段1、過渡段2、基本段和出口段，并精確定位各個區段的位置，同時還應進一步控制檢測斷面的位置。在第一個斷面上，應該使用垂直于光源的方向，同時，應該根據兩個光源的位置，合理調整斷面之間的距離，以達到最優的照明效果。照度測點的布置情況可以參考圖1。

通過將日常檢查和專項測試有機結合，工程單位可以準確地評估公路隧道照明設施的完好率，并且根據整體情況，對其進行全面的維護和保養。

（三）隧道機電通風設施的檢測

為了保證隧道通風系統的正常運行，采用絕緣電阻控制技術可以有效地監測和控制不同運行狀態下的電壓值，從而提升隧道的安全性和視野[2] 。此外，還需要對隧道內的氣體單元進行檢查，確定其控制的輸出范圍，并嚴格要求操作人員的技能，以便有效地協調各個設備的工作，從而獲得最佳的通風效果。采取措施改善隧道機電通風系統，可以有效地保證其正常運行。

四、隧道機電設施檢測技術的應用對策

（一）質量檢測技術的應用

隧道機電設施質量檢測需根據相關標準進行，所以隧道機電設施安裝、使用期間需要保證自身質量檢測，這可確保機電設施穩定、安全地運行[3] 。在應用隧道機電設施檢測技術時，工程單位可以采取外觀檢測、性能檢測等多種方法，以確保設施安裝的準確性和可靠性。外觀檢測時，可以根據設計要求，對線路接頭等隱蔽工作進行檢查，以確保設施的穩定性和安全性，并有效防止故障的發生。所以在安裝過程中，單位應確保機電設施的外觀完好，無論是安裝位置還是規格，都必須符合設計要求，并且根據實際情況采取有效的安全防護措施。

（二）隧道機電設施的預防性檢測

在隧道機電設施的預防性檢測工作中，工程單位應該積極采取措施，及時發現和解決設備存在的故障，以最大限度減少設備故障的發生。因此，應該根據設備的功能特點，制定出有效、可行的檢測方案和計劃，并且要提前進行維護和調整，以確保隧道機電設施的安全運行，達到規定的技術標準。

（三）隧道機電設施維修養護技術的應用

因為許多高速公路隧道都位于山區，并且有些隧道穿越山脈，所以隧道內的機電設備通常處于陰暗潮濕的環境中。這樣的條件不僅會加速電器元件的老化，還會增加工作人員的巡檢和維修工作量[4] 。基于此，為了提高隧道機電設施的維修效率，單位應該采用先進的自動巡檢系統，利用最新的技術手段，實時監測設備的運行狀態，及時發現和解決存在的故障，從而有效降低設備老化和故障的發生率。

五、檢測技術應用的專業方案

高速公路隧道機電設施檢測包含的較多，為了能夠增強整體管控價值，則必須要結合當前高速公路隧道機電檢測要點展開，特別是針對機電設備的維護、養護和預防檢測，應當結合實際情況，進行專業化的檢測優化，制定出更加科學的防范措施，并在綜合分析階段，結合目前檢測面臨的問題，進行全面的探索，從而制定出更加科學的檢測方案，這可為措施優化以及創新提供有力的支持，避免受某一環節因素影響，導致檢測工作難以持續進行，甚至會受相關因素約束而導致整體檢測質量下降，只有結合現階段情況充分分析現有問題，并做好全面預防工作，才可以為增強整體管控價值，減少多樣化問題產生發揮不可替代的作用，從而提升高速公路隧道機電檢測的質量，將實際工作的作用及效果充分展現。

（一）隧道機電質量檢測

現代交通的安全性和便捷性取決于高速公路隧道的機電檢測技術，為了能夠增強質量檢測的可靠性，則必須要實施全方位檢測，以便機電系統可以安全、平穩地運行。同時，為延長設施的使用年限，應當加強與施工單位的溝通，充分考慮各方面的投入情況，以進行安全、高效地設施建設。此外，在檢測過程中，應當從外觀和實測兩個方面著手，以確保多個環節的精準性，特別是對機電設備的安全性進行檢查，結合實際情況，對電線及零部件進行精細化檢查，以防止發生故障。

（二）檢測方法分析

隨著社會科技的發展，高速公路隧道機電檢測技術不斷完善，在我國交通運輸業中也得到了廣泛的應用，而且需要從檢測方面精深探索，及時發現檢測工作面臨的問題，從而能夠在車輛檢測與閉路電視系統管理過程中有效進行校驗，為了能夠增強數據檢測圖像，應結合相應的物理原則展開，保證監視系統檢測的準確性，結合實際情況進行綜合探索，充分發揮機電檢測的作用，確保檢測內部信號傳輸的高效性、即時性，這樣才可以結合實際情況進行綜合檢測，確保多元化工作的作用及價值得到充分展現。而且，對于機電檢測方法還應該在原有基礎上進行創新，這樣有助于增強檢測的可靠性，并在實際探索階段了解每一種檢測技術應用現狀，結合檢測面臨的不足與問題進行優化調控，更加適應未來發展趨勢，并體現出良好的檢測優勢。

（三）高速公路隧道機電設施檢測技術的創新

隨著時代的不斷發展，高速公路隧道機電檢測技術已經成為交通業的重要組成部分，受到了廣泛的關注。為了更好地提升檢測技術的應用，需要不斷創新，以滿足日益增長的社會需求，并為人們的日常生活提供更多的便利。同時針對實際生活中，檢測面臨的問題進行分析，尤其是車輛在進出隧道過程中容易存在黑塊或者眩光的情況。所以，檢測技術在利用階段，需要結合此方面問題進行綜合分析，這樣可以進行高質量管理與維護，有效調節隧道內部照明變化，建立適應當前發展的模式，增強整體應用效果，避免出現多種問題。同時在綜合檢測階段，為了能夠降低交通事故發生概率，應當根據隧道環境和潮濕情況，結合機電設施安裝與維護標準，進行全面的檢測，這樣才可以提升整體管理可靠性，延長機電設施的使用壽命。

（四）高速公路隧道機電設施臺賬管理

應用機電設施檢測技術時，必須要加強對財務管理工作的重視，需要科學規劃設施管理，同時還應該針對設備進行定期數據檢測與及時記錄，這不僅有助于保證設備維護的效果，在加強機電設施維護管理專業性的同時，還有助于降低機電設施損壞所面臨的風險。在綜合檢測階段，還應該加強對多種有效性問題的檢測，避免多元化問題產生，還應該結合財務管理對綜合利用情況進行探索，以便增強整體管控的可能性，嚴格按照標準進行優化與調控，從而實現規模化控制 [5]。

六、檢測技術的優化對策

（一）專業化檢測

因為隧道機電設施的檢測是一項非常復雜且系統化的任務，所以它對檢測設備的性能和操作者的專業水平都提出了很高的要求。為了確保機電設施的正常運行，檢測人員必須不斷學習最新的專業知識，掌握全新設備檢測技能，才能更好地推進檢測工作，并保證機電設施穩定、有序地運行。

（二）采用大數據處理技術

在隧道機電設施的檢測過程中，數據采集和整理至關重要。為了更好地完成此項任務，檢測部門需要對相關的子系統進行有效地分類，并將其中的每個步驟都記錄到數據庫中，這樣就可以更好地利用SPSS等數據收集和處理軟件，還能進一步關注波動性較大的數據。如果機電設備存在較大異常變動，工程單位應依據檢測發現的實際情況合理維修或更換，這可提高養護工作的合理性、經濟性與針對性 [6]。

（三）統籌檢測機電系統

隧道機電設施是一個復雜的系統，包括通風、照明、監控、消防、低壓配電設備等，在日常檢查和維護工作中，必須確保檢測范圍全面，無死角，并且要對各個下級系統和附屬設備進行綜合評估，以確保其技術和運行性能。在檢測期間，除了進行靜態檢測外，還應采用“模擬危險”形式進行動態檢測，以確保檢測結果的準確性和可靠性。比如還原隧道緊急狀況時的場景，測試隧道機電系統是否在任何情況下都能穩定、順利地運行，以此判斷監控系統的靈敏性。除此之外，還可模擬火災發生時報警系統發出警示信號的情況，可變標志發布事故信息并給出道路阻塞提示情況，再利用環境監測器發出風向、空氣污染物濃度等信息，這不僅有利于工程單位對各系統的靜態與動態檢測，還能為隧道機電系統穩定、可靠地運行提供保障。

七、結語

總而言之，隨著國家經濟的快速增長，各級政府和交通部門都在努力完善基礎設施，特別體現在高速公路和隧道的維護和運營上，這既可以推動我國交通運輸業穩定、可持續地發展，又可以確保人們的出行安全。為更好地進行隧道機電設施的安全運營，工程單位還應加強質量監督，科學選擇檢測手段，不斷推動技術創新，也可提升其整體水平。此外，工程單位還要明確以往檢測工作存在的問題，依據實際情況做好處理，這可提高隧道機電設施的專業化程度，也能發揮隧道機電系統的應用價值，從而為高速公路隧道的建設與使用奠定基礎。

參考文獻

[1]曹飛.高速公路隧道機電設施檢測技術應用研究[J].中國高新科技，2022（15）：106-108.

[2]余汝斯.公路隧道機電設施養護檢測技術[J].交通世界（中旬刊），2018（7）：160-162.

[3]劉慧鵬.高速公路隧道機電設施養護檢測技術[J].百科論壇電子雜志，2021（10）：140.

[4]于艷波，黃凱.公路隧道機電設施狀態檢測及評估技術分析[J].公路，2021，66（11）：365-368.

[5]彭子暉.城市道路隧道大修關鍵技術研究[J].隧道與軌道交通，2020，130（03）：6-12+60.

[6]王亨琴.高速公路隧道機電工程關鍵設施檢測技術[J].甘肅科技，2022，38（24）：4-7.

作者單位：貴州省公路工程集團有限公司