隧道工程機電設(shè)備智能監(jiān)控及維護

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摘要：介紹了隧道工程機電設(shè)備智能監(jiān)控系統(tǒng)的主要內(nèi)容、建立隧道工程機電設(shè)備智能監(jiān)控系統(tǒng)的必要性以及隧道工程機電設(shè)備智能監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成，細致分析了隧道工程機電設(shè)備的維護管理工作中的常見問題和如何更好地進行隧道工程機電設(shè)備的維護管理工作，希望能夠為日后相關(guān)工作提供借鑒。

關(guān)鍵字：隧道工程；機電設(shè)備；智能監(jiān)控；維護管理隨著現(xiàn)代化進程的加快，我國的交通系統(tǒng)也在不斷發(fā)展和完善，高速公路越來越多，發(fā)展建設(shè)山區(qū)高速公路會是未來高速公路發(fā)展的一個趨勢，這會對隧道工程機電設(shè)備的智能監(jiān)控和維護管理提出更高的要求。隧道工程機電設(shè)備智能監(jiān)控和維護管理是近些年才發(fā)展起來的全新行業(yè)，科技含量高，行業(yè)發(fā)展和更新也很快。同時，隨著隧道工程的發(fā)展，隧道工程機電設(shè)備的智能監(jiān)控和維護管理工作也會變得越來越重要。因此，需要重視機電設(shè)備智能監(jiān)控和維護管理工作并培養(yǎng)工作人員的探索精神、創(chuàng)新精神，從而促進機電設(shè)備智能監(jiān)控和維護管理工作的完成。

1隧道工程機電設(shè)備智能監(jiān)控系統(tǒng)

1.1系統(tǒng)概述

機電設(shè)備的智能監(jiān)控系統(tǒng)一般包括計算機技術(shù)、現(xiàn)代信息處理技術(shù)、集成電子技術(shù)、智能自動化技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、管理與決策支持技術(shù)和控制與系統(tǒng)技術(shù)等，該系統(tǒng)通過信息的搜集、傳送、加工以及使用，充分地將資源整合并加以應(yīng)用。

1.2建立隧道工程機電設(shè)備智能監(jiān)控系統(tǒng)的必要性

隧道工程的安全性主要受地質(zhì)因素和管理因素的影響，機電設(shè)備智能監(jiān)控系統(tǒng)可以實時確定隧道管理是否到位，發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害時，可以通過智能監(jiān)控確定隧道的安全性，只要隧道出現(xiàn)異常情況，智能監(jiān)控系統(tǒng)可以啟動應(yīng)急模式，進行防災(zāi)、救援和事故處理指揮，從而減少損失。因而，建立隧道工程機電設(shè)備智能監(jiān)控系統(tǒng)是很必要的。

1.3隧道工程機電設(shè)備智能監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成

根據(jù)隧道管理的需求，隧道機電設(shè)備智能監(jiān)控系統(tǒng)包括多個部分，這多個部分同時工作以提高隧道的安全性。

1.3.1綜合監(jiān)控系統(tǒng)

綜合監(jiān)控系統(tǒng)涵蓋了多個組成部分，有火災(zāi)自動報警和聯(lián)動子系統(tǒng)、監(jiān)控子系統(tǒng)、電力監(jiān)控子系統(tǒng)與隧道緊急對講電話等，這些系統(tǒng)通過隧道職能中心互相構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，一起工作，極大的提高了隧道安全性[1]。⑴綜合監(jiān)控中心平臺綜合監(jiān)控中心的局域網(wǎng)一般都是采用標準以太網(wǎng)，同時，鑒于雙網(wǎng)熱備、冗余、開放、易擴展的優(yōu)勢，目前基本都使用雙網(wǎng)，這樣可以使監(jiān)控系統(tǒng)趨于穩(wěn)定狀態(tài)，即使產(chǎn)生了單點故障，也不能造成別的設(shè)備的非正常運轉(zhuǎn)。⑵設(shè)備監(jiān)控子系統(tǒng)設(shè)備監(jiān)控子系統(tǒng)通常由現(xiàn)場總線、控制器及其溫濕度探測器構(gòu)成，呈分散式。其系統(tǒng)直接接入局域網(wǎng)，可以采集環(huán)境和機電設(shè)備的信息。⑶火災(zāi)自動報警子系統(tǒng)火災(zāi)自動報警子系統(tǒng)包括消防專用電話總機、火災(zāi)報警主機、聯(lián)動控制器、隧道緊急電話主機、光電式感煙探測器、感溫光纖探測器、信號線纜、手動報警按鈕等設(shè)備。他會對設(shè)備內(nèi)的情況進行實時監(jiān)控，發(fā)生火災(zāi)時，系統(tǒng)將首先確認火災(zāi)的發(fā)生，然后及時發(fā)出警報，向各部門通知，再通過廣播讓大家得知火災(zāi)消息，及時進行人員疏散，并且聯(lián)動控制排水系統(tǒng)和誘導系統(tǒng)、車道燈控系統(tǒng)以及電氣照明系統(tǒng)等。他有抑制火災(zāi)的擴大，減少財產(chǎn)損失及人員傷亡的優(yōu)點。⑷電力監(jiān)控系統(tǒng)電力監(jiān)控系統(tǒng)雖多為分散安裝，但其管理模式又較為集中，通過站級管理層、網(wǎng)絡(luò)通信層和間隔設(shè)備層多個部分來實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的高效運行。此系統(tǒng)依托網(wǎng)絡(luò)平臺保證測控單元與交直流電用電系統(tǒng)監(jiān)控安全運行，并使得間隔設(shè)備和站級管理層設(shè)備連了起來。

1.3.2智能交通系統(tǒng)

智能交通系統(tǒng)包括中心監(jiān)控平臺、高清視頻事件檢測子系統(tǒng)、交通誘導子系統(tǒng)、警用無線通信子系統(tǒng)、違法抓拍子系統(tǒng)等一系列的部件。

⑴高清視頻事件檢測子系統(tǒng)

高清視頻事件檢測子系統(tǒng)的設(shè)備構(gòu)成復雜。前端設(shè)備包括高清彩色攝像機、手動變焦鏡頭、解碼器、視頻編碼器、云臺等。中心設(shè)備通常包括中心控制服務(wù)器、系統(tǒng)管理服務(wù)器、高清視頻事件檢測服務(wù)器、高清視頻事件檢測主機等多個部件。他們相互配合，實時監(jiān)控、組織和控制交通，確保交通狀況良好[2]。

⑵交通誘導信息子系統(tǒng)

交通誘導信息子系統(tǒng)由兩部分組成，一是交通誘導屏；二是誘導信息分析處理。該系統(tǒng)的設(shè)備包括誘導屏控制單元、LED交通誘導屏、交通誘導服務(wù)器、操作終端等。系統(tǒng)會根據(jù)交通狀況而改變顯示的內(nèi)容，緩解道路擁堵，確保交通暢通。

⑶隧道車道燈控制子系統(tǒng)

此系統(tǒng)主要包括車道燈信號機、隧道車道燈組、中心管理主機及控制軟件等幾個部分。該系統(tǒng)可以采集交通信息，發(fā)出指令，控制信號燈，從而達到管制交通的作用。同時，隧道車道燈控制子系統(tǒng)可以配合交通誘導信息系統(tǒng)阻止車輛進入隧道，方便及時地實施救援活動。

⑷警用無線通信子系統(tǒng)

此系統(tǒng)將無線通信子系統(tǒng)和交管無線通信子系統(tǒng)聯(lián)合，采用直放站加漏纜方式。其主要被公安部門和交管部門使用以處理各種突發(fā)事件。

⑸隧道超速違法抓拍和禁行子系統(tǒng)

此系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)接收處理服務(wù)器、前端違法抓拍設(shè)備、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、和操作終端等多個部分。其主要作用是可以抓拍超速車輛。

2隧道工程機電設(shè)備的維護管理

2.1隧道工程機電設(shè)備維護管理的必要性

首先，機電設(shè)備是否能正常運轉(zhuǎn)，關(guān)系著高速路上的一切事宜，包括收費、監(jiān)控系統(tǒng)、通訊和稽查等。其次，對設(shè)備不達標的維護管理會縮短設(shè)備的使用期限。同時也會增加維修費用，增加了經(jīng)濟支出。此外隨著公路建設(shè)的發(fā)展，其管理面臨著巨大的壓力，而隧道作為其重中之重，其內(nèi)部機電設(shè)備的正常運行是交通暢通的基礎(chǔ)。因此，要想使得隧道工程機電設(shè)備得到更好的養(yǎng)護，就必須要有科學、規(guī)范的管理。

2.2隧道工程機電設(shè)備維護管理常見問題

2.2.1效率低

我國隧道工程機電設(shè)備的維護管理主要采用分散式運作模式，因為受隧道特殊的地理位置和企業(yè)傳統(tǒng)管理體制的限制，所以大多數(shù)高速公路的管理效率都比較低。通過實踐證明了在高速公路運行初期采用分散式運作模式有利于機電設(shè)備的維護管理，但隨著公路的發(fā)展壯大，這種運作模式的缺點逐漸凸顯，其需要龐大的人力資源支撐，這就增加了成本和人員的浪費，降低了經(jīng)濟效益。

2.2.2缺乏隧道工程機電工程養(yǎng)護系統(tǒng)評價標準

目前，在隧道工程完工后，很多單位只重視路面工程。同時很多單位急于交工，不注重隧道的安全生產(chǎn)工作，導致很多設(shè)備不能被及時養(yǎng)護而出現(xiàn)故障，從而影響到施工進度與安全。因此，為了保證隧道施工工作的安全，建立一套合理的機電設(shè)備維護管理效果評價體系是很重要的[3]。

2.2.3漠視安全環(huán)境問題

隧道工程在施工時可能會出現(xiàn)對實際情況考慮不周而留下安全隱患的情況，日常機電設(shè)備的使用中存在操作失誤的情況，這些都會影響機電設(shè)備的安全運行。

2.3如何更好地進行隧道工程機電設(shè)備的維護管理

2.3.1實現(xiàn)資源共享

為了減少管理成本，機電設(shè)備維護管理部門可以根據(jù)長遠目標，結(jié)合自身相關(guān)優(yōu)勢，選擇適合自身發(fā)展的維護管理模式，組建統(tǒng)一的維護組織，將人員配置、職責劃分、運作流程以及信息化管理等工作做好，以實現(xiàn)資源共享，更好地進行機電設(shè)備維護管理工作。

2.3.2建立合理的養(yǎng)護系統(tǒng)評價標準。

此評價體系既要能反映各項指標，也要能讓有關(guān)人員和部門接受。通過這個評價體系，能夠讓機電設(shè)備在安全的狀態(tài)下高效運行，不斷地增加經(jīng)濟收益，帶動行業(yè)的全面發(fā)展。

2.3.3加強隧道運營企業(yè)自身維修隊伍建設(shè)

維修隊伍應(yīng)跟進機電設(shè)備的建設(shè)期、驗收期。在隧道工程的建設(shè)期間，為了保證機電設(shè)備得到良好的保養(yǎng)，維修隊伍需要對機電系統(tǒng)一些施工的基本情況要有足夠的認識，同時要求對施工的圖紙有細致的了解，相關(guān)技術(shù)人員在驗收隧道時，也應(yīng)該根據(jù)圖紙的實質(zhì)內(nèi)容進行嚴格驗收，確保工程的質(zhì)量達標。此外，維修人員應(yīng)在機電設(shè)備保修期內(nèi)虛心向技術(shù)人員學習，當機電設(shè)備發(fā)生故障時能發(fā)揮主觀能動性，及時解決問題。

3結(jié)語

正所謂百年大計，質(zhì)量第一。對隧道工程機電設(shè)備實施智能監(jiān)控及維護管理是必要的，具有重要的經(jīng)濟價值。運營單位應(yīng)重視隧道工程機電設(shè)備的智能監(jiān)控及維護管理，從長遠的經(jīng)濟效益出發(fā)，保證機電設(shè)備的安全性，同時要積極采用先進技術(shù)，才能發(fā)揮最大的效益。

參考文獻：

[1]張衛(wèi)民，厲瓅，于泉，等.高速公路機電設(shè)備維護維修定額研究[J].中國交通信息產(chǎn)業(yè)，2010（10）：60-62.

[2]周曉梅，周旭，劉大偉.復興東路隧道監(jiān)控系統(tǒng)軟件的設(shè)計與實現(xiàn)[J].上海船舶運輸科學研究所學報，2013（1）：32-39.

[3]譚華，尉自斌.貴州省隧道群機電工程監(jiān)控模式的研究[J].公路交通科技，2011（6）：140-144.

作者：文松 傅琨 單位：江西省交通設(shè)計研究院有限責任公司