隧道工程機(jī)電設(shè)備智能監(jiān)控及維護(hù)

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摘要：介紹了隧道工程機(jī)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(jī)電設(shè)備智能監(jiān)控系統(tǒng)的必要性以及隧道工程機(jī)電設(shè)備智能監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成，細(xì)致分析了隧道工程機(jī)電設(shè)備的維護(hù)管理工作中的常見(jiàn)問(wèn)題和如何更好地進(jìn)行隧道工程機(jī)電設(shè)備的維護(hù)管理工作，希望能夠?yàn)槿蘸笙嚓P(guān)工作提供借鑒。

關(guān)鍵字：隧道工程；機(jī)電設(shè)備；智能監(jiān)控；維護(hù)管理隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，我國(guó)的交通系統(tǒng)也在不斷發(fā)展和完善，高速公路越來(lái)越多，發(fā)展建設(shè)山區(qū)高速公路會(huì)是未來(lái)高速公路發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)，這會(huì)對(duì)隧道工程機(jī)電設(shè)備的智能監(jiān)控和維護(hù)管理提出更高的要求。隧道工程機(jī)電設(shè)備智能監(jiān)控和維護(hù)管理是近些年才發(fā)展起來(lái)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(shí)，隨著隧道工程的發(fā)展，隧道工程機(jī)電設(shè)備的智能監(jiān)控和維護(hù)管理工作也會(huì)變得越來(lái)越重要。因此，需要重視機(jī)電設(shè)備智能監(jiān)控和維護(hù)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(jìn)機(jī)電設(shè)備智能監(jiān)控和維護(hù)管理工作的完成。

1隧道工程機(jī)電設(shè)備智能監(jiān)控系統(tǒng)

1.1系統(tǒng)概述

機(jī)電設(shè)備的智能監(jiān)控系統(tǒng)一般包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代信息處理技術(shù)、集成電子技術(shù)、智能自動(dòng)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(guò)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(jī)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(jī)電設(shè)備智能監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)確定隧道管理是否到位，發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害時(shí)，可以通過(guò)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(dòng)應(yīng)急模式，進(jìn)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(jī)電設(shè)備智能監(jiān)控系統(tǒng)是很必要的。

1.3隧道工程機(jī)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(jī)電設(shè)備智能監(jiān)控系統(tǒng)包括多個(gè)部分，這多個(gè)部分同時(shí)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(gè)組成部分，有火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警和聯(lián)動(dòng)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(duì)講電話等，這些系統(tǒng)通過(guò)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(tái)綜合監(jiān)控中心的局域網(wǎng)一般都是采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)，同時(shí)，鑒于雙網(wǎng)熱備、冗余、開放、易擴(kuò)展的優(yōu)勢(shì)，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(diǎn)故障，也不能造成別的設(shè)備的非正常運(yùn)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(chǎng)總線、控制器及其溫濕度探測(cè)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(jī)電設(shè)備的信息。⑶火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警子系統(tǒng)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警子系統(tǒng)包括消防專用電話總機(jī)、火災(zāi)報(bào)警主機(jī)、聯(lián)動(dòng)控制器、隧道緊急電話主機(jī)、光電式感煙探測(cè)器、感溫光纖探測(cè)器、信號(hào)線纜、手動(dòng)報(bào)警按鈕等設(shè)備。他會(huì)對(duì)設(shè)備內(nèi)的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，系統(tǒng)將首先確認(rèn)火災(zāi)的發(fā)生，然后及時(shí)發(fā)出警報(bào)，向各部門通知，再通過(guò)廣播讓大家得知火災(zāi)消息，及時(shí)進(jìn)行人員疏散，并且聯(lián)動(dòng)控制排水系統(tǒng)和誘導(dǎo)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(kuò)大，減少財(cái)產(chǎn)損失及人員傷亡的優(yōu)點(diǎn)。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(guò)站級(jí)管理層、網(wǎng)絡(luò)通信層和間隔設(shè)備層多個(gè)部分來(lái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的高效運(yùn)行。此系統(tǒng)依托網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)保證測(cè)控單元與交直流電用電系統(tǒng)監(jiān)控安全運(yùn)行，并使得間隔設(shè)備和站級(jí)管理層設(shè)備連了起來(lái)。

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(tái)、高清視頻事件檢測(cè)子系統(tǒng)、交通誘導(dǎo)子系統(tǒng)、警用無(wú)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(cè)子系統(tǒng)

高清視頻事件檢測(cè)子系統(tǒng)的設(shè)備構(gòu)成復(fù)雜。前端設(shè)備包括高清彩色攝像機(jī)、手動(dòng)變焦鏡頭、解碼器、視頻編碼器、云臺(tái)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(cè)服務(wù)器、高清視頻事件檢測(cè)主機(jī)等多個(gè)部件。他們相互配合，實(shí)時(shí)監(jiān)控、組織和控制交通，確保交通狀況良好[2]。

⑵交通誘導(dǎo)信息子系統(tǒng)

交通誘導(dǎo)信息子系統(tǒng)由兩部分組成，一是交通誘導(dǎo)屏；二是誘導(dǎo)信息分析處理。該系統(tǒng)的設(shè)備包括誘導(dǎo)屏控制單元、LED交通誘導(dǎo)屏、交通誘導(dǎo)服務(wù)器、操作終端等。系統(tǒng)會(huì)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(hào)機(jī)、隧道車道燈組、中心管理主機(jī)及控制軟件等幾個(gè)部分。該系統(tǒng)可以采集交通信息，發(fā)出指令，控制信號(hào)燈，從而達(dá)到管制交通的作用。同時(shí)，隧道車道燈控制子系統(tǒng)可以配合交通誘導(dǎo)信息系統(tǒng)阻止車輛進(jìn)入隧道，方便及時(shí)地實(shí)施救援活動(dòng)。

⑷警用無(wú)線通信子系統(tǒng)

此系統(tǒng)將無(wú)線通信子系統(tǒng)和交管無(wú)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(kù)服務(wù)器、和操作終端等多個(gè)部分。其主要作用是可以抓拍超速車輛。

2隧道工程機(jī)電設(shè)備的維護(hù)管理

2.1隧道工程機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理的必要性

首先，機(jī)電設(shè)備是否能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，關(guān)系著高速路上的一切事宜，包括收費(fèi)、監(jiān)控系統(tǒng)、通訊和稽查等。其次，對(duì)設(shè)備不達(dá)標(biāo)的維護(hù)管理會(huì)縮短設(shè)備的使用期限。同時(shí)也會(huì)增加維修費(fèi)用，增加了經(jīng)濟(jì)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(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)行是交通暢通的基礎(chǔ)。因此，要想使得隧道工程機(jī)電設(shè)備得到更好的養(yǎng)護(hù)，就必須要有科學(xué)、規(guī)范的管理。

2.2隧道工程機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理常見(jiàn)問(wèn)題

2.2.1效率低

我國(guó)隧道工程機(jī)電設(shè)備的維護(hù)管理主要采用分散式運(yùn)作模式，因?yàn)槭芩淼捞厥獾牡乩砦恢煤推髽I(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(guò)實(shí)踐證明了在高速公路運(yùn)行初期采用分散式運(yùn)作模式有利于機(jī)電設(shè)備的維護(hù)管理，但隨著公路的發(fā)展壯大，這種運(yùn)作模式的缺點(diǎn)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(fèi)，降低了經(jīng)濟(jì)效益。

2.2.2缺乏隧道工程機(jī)電工程養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

目前，在隧道工程完工后，很多單位只重視路面工程。同時(shí)很多單位急于交工，不注重隧道的安全生產(chǎn)工作，導(dǎo)致很多設(shè)備不能被及時(shí)養(yǎng)護(hù)而出現(xiàn)故障，從而影響到施工進(jìn)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(jī)電設(shè)備維護(hù)管理效果評(píng)價(jià)體系是很重要的[3]。

2.2.3漠視安全環(huán)境問(wèn)題

隧道工程在施工時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)對(duì)實(shí)際情況考慮不周而留下安全隱患的情況，日常機(jī)電設(shè)備的使用中存在操作失誤的情況，這些都會(huì)影響機(jī)電設(shè)備的安全運(yùn)行。

2.3如何更好地進(jìn)行隧道工程機(jī)電設(shè)備的維護(hù)管理

2.3.1實(shí)現(xiàn)資源共享

為了減少管理成本，機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理部門可以根據(jù)長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)，結(jié)合自身相關(guān)優(yōu)勢(shì)，選擇適合自身發(fā)展的維護(hù)管理模式，組建統(tǒng)一的維護(hù)組織，將人員配置、職責(zé)劃分、運(yùn)作流程以及信息化管理等工作做好，以實(shí)現(xiàn)資源共享，更好地進(jìn)行機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理工作。

2.3.2建立合理的養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

此評(píng)價(jià)體系既要能反映各項(xiàng)指標(biāo)，也要能讓有關(guān)人員和部門接受。通過(guò)這個(gè)評(píng)價(jià)體系，能夠讓機(jī)電設(shè)備在安全的狀態(tài)下高效運(yùn)行，不斷地增加經(jīng)濟(jì)收益，帶動(dòng)行業(yè)的全面發(fā)展。

2.3.3加強(qiáng)隧道運(yùn)營(yíng)企業(yè)自身維修隊(duì)伍建設(shè)

維修隊(duì)伍應(yīng)跟進(jìn)機(jī)電設(shè)備的建設(shè)期、驗(yàn)收期。在隧道工程的建設(shè)期間，為了保證機(jī)電設(shè)備得到良好的保養(yǎng)，維修隊(duì)伍需要對(duì)機(jī)電系統(tǒng)一些施工的基本情況要有足夠的認(rèn)識(shí)，同時(shí)要求對(duì)施工的圖紙有細(xì)致的了解，相關(guān)技術(shù)人員在驗(yàn)收隧道時(shí)，也應(yīng)該根據(jù)圖紙的實(shí)質(zhì)內(nèi)容進(jìn)行嚴(yán)格驗(yàn)收，確保工程的質(zhì)量達(dá)標(biāo)。此外，維修人員應(yīng)在機(jī)電設(shè)備保修期內(nèi)虛心向技術(shù)人員學(xué)習(xí)，當(dāng)機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障時(shí)能發(fā)揮主觀能動(dòng)性，及時(shí)解決問(wèn)題。

3結(jié)語(yǔ)

正所謂百年大計(jì)，質(zhì)量第一。對(duì)隧道工程機(jī)電設(shè)備實(shí)施智能監(jiān)控及維護(hù)管理是必要的，具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。運(yùn)營(yíng)單位應(yīng)重視隧道工程機(jī)電設(shè)備的智能監(jiān)控及維護(hù)管理，從長(zhǎng)遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益出發(fā)，保證機(jī)電設(shè)備的安全性，同時(shí)要積極采用先進(jìn)技術(shù)，才能發(fā)揮最大的效益。

參考文獻(xiàn)：

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

[2]周曉梅，周旭，劉大偉.復(fù)興東路隧道監(jiān)控系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].上海船舶運(yùn)輸科學(xué)研究所學(xué)報(bào)，2013（1）：32-39.

[3]譚華，尉自斌.貴州省隧道群機(jī)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(jì)研究院有限責(zé)任公司