高速公路隧道机电系统的管养研究

林忆谛

（福建省高速公路泉州路网管理中心，福建 泉州362000）

1 提前介入工程建设，为隧道机电系统后期运营管理提供保障

机电工程投资在整个高速公路建设项目中占比低，机电工程施工管理往往不能受到足够的重视，而机电工程相关工作贯穿整个高速建设项目，与土建、路面等相关工程所从事的方向有很大区别，需要机电专业技术人员参与项目，避免后期机电工程因难以推进和设计而被动调整变更等问题，保障工程按设计标准、工序要求完成施工。运营公司应调派机电专业人员参与项目建设，在工程建设中充分考虑后期运营管理的各方面需要，为强化机电系统管理提供条件。

1.1 做好各项工程交界面测定

机电工程进场前，对隧道土建、路面工程中关于机电预留预埋的孔、洞、预埋管以及电缆沟、槽道、接地等进行测量定位，将存在不符合设计要求的情况向相关施工单位反馈并且进行及时调整，避免后期机电设备无法正确安装的情况。可考虑邀请相关机电监理提前招标进场，及时跟踪预埋设施的施工情况，记录和报送相关尺寸、位置、数量、名称等详细资料。隧道横洞、设备洞室及外设机房、配电房，应对室内平面布置、使用面积、室内环境、槽道、接地要求等进行测定，确保室内条件满足设备安装需求。

1.2 做好机电工程前期质量管控

机电工程事前阶段开展联合设计工作，业主、施工、监理等单位做好图纸审查工作，对招标文件进行确认以及合理修正，完善施工图纸，确认机电设备的相关参数、配置、数量等，为工程顺利开展打下夯实的基础。机电工程建设应考虑运营管理的需求，提出合理化建议和调整方案，避免后期出现不必要的设计变更。

做好相关工作界面划分。施工前落实细化施工方案，明确机电工程与土建、路面、房建施工等主体的工作界面，避免重复施工破坏结构框架以及由于赶工期、整改不到位等原因将就使用的情况，以防给后期运营管理留下不利影响和安全隐患。

1.3 落实机电项目施工中期的质量控制

项目建设中应确保所有建设队伍和施工人员全面了解施工程序，严格按照工序标准执行工作。严格检查隐蔽工程的施工，做好各方面监督工作，严把工程质量管理。落实进场材料、设备的抽检和质量控制，设备安装前做好预埋件等基础设施的测验（如风机拉拔试验、接地测试等），保证工程质量满足后期运营管理的各项需要，避免投入运营后因质量问题花费高额成本进行专项改造。

1.4 做好项目后期试运行检验工作

机电系统试运行阶段，应切实做好各项功能的检测，确保设备、系统参数在规定范围内，并且满足设计、文件要求，详细记录系统运行中发现的问题和细节，可委托第三方质量检测单位对整个项目进行检测，确保项目的实施严格按照程序进行。

1.5 开展专业技术培训

机电系统设备更新换代不断加快，应及时组织设备、系统相关厂家对运营维护人员进行专业技术培训，确保设备投入使用后，管养人员能够独立操作、维护设备，排查故障并修复，满足日常运营管理需要。

2 提升隧道机电养护水平，不断规范运维标准化管理

在不断积累经验的过程中，根据实际情况和路段特点，结合机电养护管理标准化办法，持续提升管养水平，为隧道安全行车及机电运营管理提供保障。

2.1 隧道监控等级分类及机电设施的配置

高速公路隧道根据长度L可分为短隧道、中隧道、长隧道和特长隧道，高速公路隧道长度分类见表1。

表1 高速公路隧道长度分类表

高速公路隧道监控等级根据隧道长度和日均交通流量进行综合确定，高速公路隧道监控等级划分见图1。

图1 高速公路隧道监控等级划分图

隧道机电设施包含监测设施、交通控制和诱导设施、系统控制设施三大类，高速公路隧道监控系统设备配置见图2。

图2 高速公路隧道监控系统设备配置图

2.2 标准化管理落实不到位，隧道机电设备养护不足

根据相关养护技术规范，隧道机电设施应进行日常巡查、清洁维护、设备检修等工作。在工作中，相关规范落实力度不足，巡查巡检工作流于形式，未能切实做好设备保养，无法完全发挥系统效能，对于保障隧道行车安全和事故联动处置存在较大安全隐患。

2.2.1 日常巡查应每日检查隧道机电设施设备是否处于正常的工作状态和是否存在故障隐患。机电养护人员应每日通过上端监控软件、视频平台以及系统专用客户端等平台软件检查隧道设备运行状态，及时发现故障情况和隐患。通过路巡或步行目测等方式巡查能及时发现系统平台无法反映出的故障问题，如情报板花屏、缺字、显示故障，部分照明灯具跳闸、故障，指示灯、摄像机等设备因外力导致的外观形变、损坏等。每日巡查隧道照明灯具开关模式，根据不同地理位置和季节变化适度调整灯控时序，按照晴天、云天、阴天、重阴天等天气情况设置不同的控制回路方案。隧道照明不宜设置过亮或过暗，避免白洞效应和黑洞效应。目前隧道设备故障过于依赖在使用过程中发现的情况，不能保障设备和系统日常使用中的稳定性，特别是使用频率较低的设备，如隧道PLC、火灾报警、紧急电话、隧道广播等系统，往往长时间处于故障状态而未被及时发现。应切实加强隧道设备每日巡查工作，确保隧道设备处于良好的运行状态，能够及时发现故障、隐患，在此基础上采取针对性措施加以处理。

2.2.2 隧道设备设施应根据不同的设备分类、养护等级、隧道环境等因素进行清洁维护，确保设备良好的运行状态和数据采集的精确性。目前很多隧道机电设备清洁维护主要依托一年两次的灯具清洗一并开展，不能完全做到应有的养护要求。比如，部分路段环境较为恶劣，隧道内摄像机、火灾报警探测器、CO/VI等设备应增加清洁维护次数，保证设备数据采集的精准性。部分隧道设备、机柜长时间未进行相应的保洁维护，影响设备运行和使用寿命，如机房、横洞设备机柜、配电柜以及机柜内设备常年未进行应有的保洁养护，增加了设备故障风险和安全隐患。

2.2.3 应根据设备的系统分类、性质特点等情况制定经常检修和定期检修计划，落实日、周、月、季、半年和年度巡检制度，以“预防为主，计划检修，修必修好”的原则，做好事故检修和计划检修等工作，加强设备管理，结合高速公路机电报修系统确保巡检工作的质量，提高设备运行稳定性，延长使用寿命。

当前维护工作主要疲于应对各类设备的维修、抢修，没有做预见性的检修养护，切实提高设备稳定性，从根本上降低维护工作量。应有计划地进行隧道照度测试、风机检修、卷帘门检修、火灾报警设备养护和紧急电话广播保养等工作，同时使系统设备在保障行车安全和隧道应急联动处置中起到应有的作用。

2.3 开展隧道机电设施技术评定工作，掌握隧道机电设备技术状况

机电设施技术状况评定工作是体现设备运行状态、制定管养计划和设备提升改造的重要依据，是解决机电安全运营的先决条件，提高机电设施运行的安全性和可靠性，降低甚至避免由于隧道机电设施故障带来的安全隐患。

为及时掌握隧道机电设施的技术状态，有效提高突发事件的应对能力，应及时完善技术评定工作计划。机电维护站等机电管养单位应做好日常巡查、经常检修和定期检修工作，完善相关资料，做到巡检和维修记录闭合，做好设备完好率统计，为机电设施技术评定提供条件。

2.4 有计划地开展隧道机电专项改造工作，提高安全行车保障能力

机电专项工程是对机电设施进行集中性、系统性维修和改造，使系统、设备满足原有设计标准和实际运营需求。随着设备的更新换代和技术的不断发展创新，专项改造是提升隧道机电设备保障力度的重要措施。目前，很多高速公路隧道机电系统专项改造工程仅是对设备进行简单更换，没有做超前性和预见性规划，对隧道机电设施提质升级的作用有限。部分专项工程是由于设备养护不利，出现系统性失能或设备突发性故障而进行的被迫性更换改造，本质上未在系统功能上有所提升。机电维护站应掌握各系统设备的运行状态和明确各项设备的使用年限，紧跟新技术的发展和创新，以及新时期高速公路运营管理需求的动态，开拓思维，将机电专项工程从简单的设备换新往系统提升、管理提质的方向上转变。

3 合理使用设备设施，加大宣传普及力度，进行联合演练专项行动

高速公路隧道机电设备设施是隧道行车安全预警提示、事故求助救援、事故联合处置和事后侦查侦办的重要保障，及时、正确地使用隧道机电设备设施是减少或避免隧道事故的重要途径。

3.1 隧道机电设备设施的使用功能

隧道多数机电设备通常会采用本地控制与远程平台控制相结合的模式，能够有效跟踪设备运行状态和实现设备的实时操控。可通过视频图像巡查隧道行车状况，通过情报板、交通指示灯和隧道广播等设备发布预警信息，根据联动单位指示控制照明、通风、卷帘门、广播和信号灯等系统配合事故处置，实现隧道行车保畅功能。在日常使用中，应该完善隧道设备状态切换的记录信息和相应记录查询功能，如灯具、指示灯、卷帘门、风机状态记录等，实现对本地设备状态变化的监测。

紧急电话和隧道广播接警广播平台可对辖区所有电话、广播设备控制进行整合，实现求助救援和信息广播功能。隧道广播大多采用200m设置1只指向扬声器，应根据车流、环境的不同情况，缩小扬声器布设距离，或增设反向扬声器，确保嘈杂环境下的音源播放质量。广播信息下发应具有多音源多通道多路径播放功能，实现多洞多隧道同时播放不同救援广播信息。隧道火灾报警系统实现隧道火灾自动检测和人员手动报警。目前在高速公路中使用的火灾报警设备种类繁多，客户端软件和功能各不相同，应共享数据端口协议，对隧道火灾系统客户端进行整合，实现统一管理和信息采集。

3.2 加大宣传力度，普及隧道安全设施基本知识

通过近些年隧道事故发生的过程和特点，发现司乘人员对隧道安全救援设施、逃生通道、指示标志的了解和使用非常欠缺，若能正确使用安全救援设施，可极大地减少事故发生的概率以及降低事故带来的危害和损失。可通过抖音视频、发放宣传资料、开展知识讲座等方式方法，加大对隧道安全设施配置信息以及基本使用方法的宣传讲解，实现安全宣传全覆盖，切实提高广大司乘人员的安全防范意识和自我救助能力，提高道路运营管理效率，达到安全保畅的最终目的。

3.3 开展多单位联合应急演练行动，提升应对突发事件和道路救援反应能力

随着高速公路的不断发展，道路流量持续上升，交通压力不断增大，随之而来的安全风险也在升高，隧道安全事故特点也在不断变化，对隧道救援方式、及时性和隧道设备设施的应用效能也提出新的挑战。联合应急演练行动可以对新的事故特性和救援难点进行推演，提高各应急部门、应急机构、救援人员之间的协调能力，增强应对突发重大事故救援的信心和应急意识，提高应急处置熟练程度和救援水平，是检验应急预案和应急程序有效性的唯一途径，是提高应急反应能力的最重要手段。通过联合应急演练行动，应对不同突发情况，发现隧道机电设备设施的功能缺陷，及时采取养护措施，根据实际情况科学制定设备系统升级计划，切实满足道路救援的功能需求。

4 结语

综上所述，本文通过提前介入工程建设、提升隧道机电养护水平、合理使用设备等措施来对高速公路隧道机电系统进行管理与养护，并为高速公路隧道的稳定可靠运行提供有效保障。技术人员在参与建设的过程中，也要针对机电系统所遇到的问题进行分析，并采取合适的解决方案，使高速公路的隧道机电系统得以更加完善。伴随着时代发展进程的不断推进，后续的高速公路隧道机电系统管养也会得到持续发展，需要相关领域人员在此方面不断进行深入探索，从而促进管养信息化与智能化的目标实现。