高速公路改扩建工程机电设施再利用研究

蒋权

摘要：文章以某高速公路改扩建工程中某路段现有机电设施现状调查分析为基础，通过检测、分析现有主要机电设施主要功能的完善性、可维护性及可扩展性，参照一定的再利用标准，研究了现有机电设施再利用的可行性，并提出了高速公路改扩建工程施工过程中和工程建设完工后主要机电设施再利用方案。

关键词：机电设施;高速公路改扩建工程;再利用

中图分类号：U412.366 文献标识码：A DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2019.08.040

文章编号：1673-4874（2019）08-0145-05

0引言

高速公路改扩建工程中，必然涉及到大量的旧路原有机电设施，如收费设施、监控设施、通讯设施等，若对所有机电设施统一作废弃处理，将会造成资源的极大浪费，并对环境产生一定影响。反之，若能充分利用旧路现有机电设施，不仅可以节约资源，还可以减少新旧设施更替过程所产生的费用，在一定程度上降低工程造价。

国内外道路工作者一般仅对高速公路改扩建工程中机电设施的设计、施工、监理等方面进行研究分析，李太芳等对高速公路改扩建监控、通信设计进行了研究;宫磊对高速公路改扩建工程机电设施的施工管理进行了探讨。但都未对高速公路改扩建工程中机电设施的再利用开展系统研究。

本文以某高速公路改扩建工程某路段现有主要机电设施现状调查分析为基础，对现有机电设施再利用的可行性和再利用方案开展研究。

1现有机电设施现状调查

高速公路机电设施系统庞大，主要包括监控系统、通信系统、收费系统、供配电系统等，涉及多个领域。机电设备种类繁多，大多属于电子设备，且更新换代较快，尤其是很多外场设备长期暴露在自然环境中，导致高速公路机电设备的使用性能存在较多的不确定性，因此在高速公路改扩建机电设施再利用研究中需对现有机电设施现状进行调查。

1.1监控系统现状调查

本路段监控设备主要包括外场设备和站区设备。监控方式较为单一，部分监控图像较为模糊，监控机房内部分计算机配置相对落后。大部分设备存在少许缺陷，但不影响整体使用，使用状况良好。详见下页表1。

1.2通信系统现状调查

本路段通信系统设计较早，设备基本为2000年建成通车后即投入使用，部分设备不具备可维护性。主要干线传输系统采用SDH系统。详见表2。

1.3收费系统现状调查

计重收费系统于2009年进行计重收费改造，目前系统运行正常。但因未对全部设备进行升级改造，所以项目建成通车时投入的设备已较为陈旧，外观质量存在少许缺陷，但不影响整体使用，目前使用状况良好。详见表3。

1.4供配电系统现状调查

供配电系统设置较为合理，能够满足现有负荷需要。主要设备因使用年限较长，设备老化、陈旧，外观质量存在少许缺陷，但不影响整体使用。详见表4。

通过调查发现，本路段交通工程机电三大系统及供配电系统设计较简易，但设施在高速公路通车之初时处于领先水平。目前大部分设备外观质量存在少许缺陷，但不影响整体使用，使用状况良好，可满足现阶段使用要求。但部分设备性能已达不到改扩建后的道路服务水平。

2机电设施再利用标准分析

機电设备种类繁多，投入使用年限参差不齐，更新换代速度较快。虽然目前研究机电设施的国家标准及行业标准不断在完善，但调查发现对于现有机电设施能否再利用，可参考的标准较少，经分析主要有如下标准：

（1）再利用设备各项性能、参数等应满足国家、地区、行业等最新的相关高速公路机电工程标准。

（2）再利用设备使用年限在正常使用寿命范围之内。

（3）再利用设备应满足高速公路改扩建后服务水平及新增各项功能的需求。

（4）应保证再利用设备的基本使用性能、主要性能指标。

（5）设备经检测维护或升级改造之后再利用的，应经济合理。

（6）原有设备性能已经不能满足改扩建后交通的需求，或已不满足国家、地方等各项标准的要求，或相关标准已明令禁止使用的设备，应做废弃处理。

（7）应本着安全至上，降低造价，节约资源，经济可行的原则进行设施再利用。

3现有机电设施再利用可行性分析及再利用方案

3.1监控系统主要设备再利用可行性分析及再利用方案

3.1.1外场设备

监控外场设备属易损耗品，且更新换代较快。经分析，使用超过7年以上的设备，其可维护性和可扩展性都大大降低。经现场调查、检测设备的使用情况，通过估测其每年折损情况，原则上在建设过程中可选取使用时间低于10年或高于10年但功能较完善的设备用于临时监控系统;项目建成后，可废弃处理使用年限高于7年的设备，或选取性能较完善的设备用于地方路段，剩余使用年限低于7年的设备可通过检测、维护之后继续使用。详见表5。

门架式可变情报板和立柱可变信息标志设计之初按双向四车道规模设计，所以无法使用于扩建后的高速公路，但必须在道路扩建前拆除。由于其造价较高，且可使用年限较长，直接废弃将导致资源的浪费，因此可以拆除转移至附近地方路段使用。

3.1.2站区设备

现有视频服务器和管理服务器较陈旧，在改扩建过程中可选取使用时间低于10年或使用时间高于10年但功能较完善的设备用作临时监控设备;改扩建工程完工后，为满足改扩建后全程高清视频监控的需求，改扩建后所有监控设施均更换新的服务器。硬盘录像机、解码终端、分控机等设备损耗较快，与改扩建项目实际要求的高清监控方案不匹配，故在改扩建工程建成后可作废弃处理。详见表6。

3.2通信系统主要设备再利用可行性分析及再利用方案

3.2.1主要SDH设备

阿尔卡特STM-1等级的SDH设备仍具有通信功能，且较为稳定，在改扩建工程施工过程中可作为零散通信业务分流设备或重要业务备用设备。但鉴于该设备投入使用年限较久，数据处理和传输能力较新一代设备大大降低，不具备可维护性和扩展性，故在改扩建工程完工后作废弃处理。

烽火STM-16等级的SDH设备于2005年投入使用，具有高效稳定的通信能力，在改扩建施工过程中可承担主要的通信业务。该设备虽然使用年限较长，但仍具有良好的可维护性和扩展性，待改扩建工程竣工后可无障碍升级至STM-64等级的设备，继续使用。详见表7。

3.2.2综合业务数字程控交换机

北电产的程控交换机于2000年投入使用，至改扩建工程完工时设备运行时间将达18年，设备老化特别严重，且经调查原生产厂家已经倒闭，设备的备品备件已无法买到，故作废弃处理。

上海产程控交换机，目前运行良好，但容量较小，在改扩建工程施工过程中可负责程控交换业务。改扩建工程完工后，可作为备件使用。详见表8。

3.2.3交换机

2006年投入使用的交换机在改扩建工程施工过程中可用于部分视频、数据交换传输业务，由于投入使用时间较久，改扩建工程完工后可作废弃处理。

2011年投入使用的千兆以太网交换机，可在改扩建工程施工过程中承担主要的视频、数据交换传输业务，改扩建工程完工后，对现有设备进行检测、维护，满足规范及使用要求的设备可继续使用。详见表9。

3.2.4服务器

服务器在2007年投入使用，在改扩建工程施工过程中可做临时设施使用。项目计划2018年完工，随着监控设备的不断革新以及网络媒体运用的多元化发展，各种机电设备对服务器的高效性、稳定性及灵敏性要求越来越高;同时计算机处理能力的更新更是以每两年翻一倍的速度增长，导致了数据流量、视频流量呈几何态势的增长速度。所以经过10余年的更新换代，服务器将无法保持良好的工作状态，故在改扩建工程完工后作废弃处理。

3.3收费系统主要设备再利用可行性分析及再利用方案

根据收费设施的具体使用状况，使用年限超过10年的收费设备均作废弃處理;10年以下的可在改扩建工程施工过程中用作临时设备或备用件。

该高速公路于2000年建成通车，现主要收费系统设备仍为工程完工时的设备，较为陈旧。改扩建完工后，由于通行条件的极大改善，车流量将大大增加，收费系统服务水平也应有相应提升;另外为保证收费系统的兼容性、统一性、易维护性及可扩展性，故所有收费设施在改扩建工程完工后作废弃处理。

3.4供配电系统主要设备再利用可行性分析及再利用方案

供配电设备及照明设备使用年限已久，设备及线路老化严重存在较大安全隐患，出于安全考虑，所有供配电设备及线路在改扩建过程中不再继续整体使用，但可用作备用件。

改扩建之后，外场及站区供用电负荷将有很大增长，原有变压器容量、柴油发电机组容量将无法满足改扩建之后的需求;同时在改扩建过程中设备及线路可能会有不同程度的损坏。所以，在改扩建工程完工后所有供配电系统设备全部废弃处理。

4结语

（1）针对外场监控设备，在建设过程中可选取使用时间低于10年或高于10年但功能较完善的设备用于临时监控系统;项目建成后，可废弃使用年限高于7年的设备，或选取性能较完善的设备用于地方路段，剩余使用年限低于7年的设备可通过检测、维护之后继续使用。

（2）大部分机电设备在改扩建工程施工过程中可用于临时工程或作为备件使用。考虑项目实际对机电设备的要求，基于设备的可维护性和可扩展性，本着安全至上、节约资源、降低造价的原则，部分监控设备、供配电设备、收费设备在项目建成后可直接淘汰废弃。

（3）可继续深入研究设备再利用时拆除、迁移或翻新改造的技术方案。