一、公路隧道機(jī)電工程的構(gòu)成及功能

(一)隧道通風(fēng)、照明系統(tǒng)

隧道通風(fēng)子系統(tǒng)是應(yīng)對(duì)隧道內(nèi)的煙霧、粉塵、車(chē)輛尾氣、隧道火災(zāi)，進(jìn)行洞內(nèi)通風(fēng)的系統(tǒng)，主要包括隧道風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)控制柜、軟啟動(dòng)器等設(shè)備，分本地控制及遠(yuǎn)程控制兩部分，本地控制通過(guò)風(fēng)機(jī)控制柜、軟啟動(dòng)器等設(shè)備實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止等功能的控制，遠(yuǎn)程控制是通過(guò)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)通過(guò)PLC網(wǎng)絡(luò)對(duì)風(fēng)機(jī)控制柜進(jìn)行控制。目前福建隧道風(fēng)機(jī)基本采用射流風(fēng)機(jī)縱向通風(fēng)方式進(jìn)行隧道通風(fēng)。

(二)隧道監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)高速公路大流量、快速而安全地指揮調(diào)度系統(tǒng)，它隨時(shí)收集交通流量、氣候、路況及隨時(shí)發(fā)生的意外情況，方便管理人員對(duì)車(chē)流進(jìn)行適時(shí)指揮。尤其對(duì)于意外情況，會(huì)不同程度地對(duì)交通狀況產(chǎn)生影響。例如由于交通事故、車(chē)輛故障、道路維修、隧道火災(zāi)以及惡劣天氣等造成的局部交通阻塞，甚至引發(fā)二次交通事故，這就需要必須及時(shí)地采用先進(jìn)的、自動(dòng)化程度較高的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備來(lái)檢測(cè)、疏導(dǎo)、發(fā)現(xiàn)和處理這些異常事件，保證高速公路的安全運(yùn)行和暢通。隧道監(jiān)控系統(tǒng)主要包括:CCTV系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、可變情報(bào)板系統(tǒng)、隧道通行指示燈、車(chē)輛檢測(cè)器、環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及隧道廣播系統(tǒng)。通過(guò)這些系統(tǒng)進(jìn)行信息的采集與處理，及時(shí)把隧道的通行情況通過(guò)信息發(fā)布系統(tǒng)傳達(dá)給司乘、交警、高速公路等相關(guān)人員。監(jiān)控信息的處理由多種系統(tǒng)構(gòu)成，包括信息采集子系統(tǒng)、信息處理子系統(tǒng)、信息發(fā)布子系統(tǒng)、信息傳輸子系統(tǒng)。信息采集子系統(tǒng)主要由道路攝像機(jī)、能見(jiàn)度檢測(cè)儀、車(chē)檢器、CO/VI檢測(cè)儀、緊急電話、火災(zāi)報(bào)警探測(cè)器等設(shè)備構(gòu)成;信息處理子系統(tǒng)主要由計(jì)算機(jī)服務(wù)器構(gòu)成，對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理，提供給管理人員:信息發(fā)布子系統(tǒng)主要由大、小可變情報(bào)板、車(chē)道通行信號(hào)燈、廣播等構(gòu)成;信息傳輸子系統(tǒng)主要由SDH光傳輸設(shè)備、程控交換設(shè)備和光纖線路等組成。

(三)隧道通信系統(tǒng)

通信系統(tǒng)為公路隧道的信息采集、發(fā)布、控制、圖象信息的傳輸提供通信鏈路，利用sDH光傳輸設(shè)備及光纖網(wǎng)絡(luò)，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽俊⒎€(wěn)定。

二、公路隧道機(jī)電工程設(shè)計(jì)原則

(一)滿足現(xiàn)代交通管理需求

隧道機(jī)電工程逐步實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制，采用電力監(jiān)控控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程與本地控制，全方位地掌握隧道內(nèi)交通情況，包括車(chē)流量、空氣質(zhì)量、隧道照度等。主要實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)目標(biāo):1.監(jiān)視沿線交通運(yùn)行狀況，采集交通、氣象參數(shù)，發(fā)布信息和指令;2.監(jiān)控隧道內(nèi)環(huán)境狀況，形成一個(gè)良好的行車(chē)環(huán)境，保證行車(chē)和人身的安全健康;3.監(jiān)視隧道內(nèi)火災(zāi)情況，一旦某個(gè)隧道發(fā)生火災(zāi)，監(jiān)控系統(tǒng)能迅速做出反應(yīng)，調(diào)整信號(hào)顯示，疏導(dǎo)交通，維持車(chē)輛的正常運(yùn)行;4.平滑交通流、控制車(chē)速，減少交通擁擠和阻塞;5.及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理交通事故，減少二次事故的發(fā)生;6.及時(shí)提供必要的信息，給道路使用者提供幫助;7.保證服務(wù)水平、提高通行能力、減少車(chē)輛延誤。

(二)系統(tǒng)具有可擴(kuò)展性

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展會(huì)對(duì)交通信息準(zhǔn)確性提出更高的要求，并會(huì)考慮當(dāng)前需要，要保證高速公路隧道機(jī)電工程系統(tǒng)具備系統(tǒng)功能擴(kuò)充的可行性。

(三)適應(yīng)具體路段和公路網(wǎng)特點(diǎn)根據(jù)目前福建省高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)情況，管理體制分為四級(jí):省監(jiān)控中心一市(區(qū)域)監(jiān)控中心一監(jiān)控分中心一監(jiān)控外場(chǎng)設(shè)備。省監(jiān)控中心對(duì)全省高速公路進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控和管理;市(區(qū)域)監(jiān)控中心對(duì)所轄區(qū)域的高速公路進(jìn)行監(jiān)控和管理;監(jiān)控分中心對(duì)所轄路段的高速公路進(jìn)行監(jiān)控和管理。各路段監(jiān)控設(shè)施采集的圖像和數(shù)據(jù)分析處理后，通過(guò)分中心上傳市(區(qū)域)監(jiān)控中心和省監(jiān)控中心。

三、公路隧道機(jī)電工程面臨的問(wèn)題

(一)隧道檢修時(shí)面臨問(wèn)題公路隧道工程是一項(xiàng)大的工程，對(duì)此的維修更是一場(chǎng)持久戰(zhàn)。目前，高速公路隧道里均設(shè)置了檢修道，設(shè)置于隧道兩側(cè)，其下為電纜溝，檢修道離路面不到ZOcm，供人行走和維修使用，但在實(shí)際使用中，易被車(chē)輛沖上檢修道，威脅人身安全。隧道環(huán)境條件惡劣，車(chē)輛尾氣、能見(jiàn)度低等現(xiàn)象嚴(yán)重影響維護(hù)人員的人身安全。

(二)電纜防盜問(wèn)題高速公路隧道里電纜被盜時(shí)有發(fā)生，一方面造成重大的經(jīng)濟(jì)損失，更重要的是嚴(yán)重影響設(shè)備的正常運(yùn)行，給隧道營(yíng)運(yùn)安全構(gòu)成威脅。從電纜被盜情況分析，主要是外場(chǎng)設(shè)備電纜和隧道電纜被盜較多，隧道電纜被盜又集中在配電室至洞口及洞內(nèi)15OM范圍內(nèi)，洞中及橋架上電纜被盜情況少見(jiàn)。目前福建高速公路設(shè)計(jì)建設(shè)時(shí)將電纜的防盜問(wèn)題統(tǒng)一考慮，在設(shè)計(jì)時(shí)明確電纜的直埋、深埋、封堵等敷設(shè)方式和施工工藝并監(jiān)督施工單位按要求施工到位，部分長(zhǎng)隧道還進(jìn)行洞口電纜溝水泥包封，另一方面在機(jī)電工程設(shè)計(jì)時(shí)也可采用一些“科技防盜”手段。

(三)火災(zāi)檢測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)問(wèn)題公路隧道內(nèi)相對(duì)于高速公路，火災(zāi)系統(tǒng)尤為重要，雖然隧道火災(zāi)發(fā)生頻率相當(dāng)?shù)停话l(fā)生火災(zāi)都是大事故，嚴(yán)重危害司乘人員的生命安全。這就要求管理單位要定期對(duì)火災(zāi)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，目前隧道火災(zāi)檢測(cè)系統(tǒng)主要有自動(dòng)探測(cè)設(shè)備(雙波長(zhǎng)火焰檢測(cè)系統(tǒng)、光纖光柵火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、分布式光纖感溫報(bào)警系統(tǒng))及手動(dòng)報(bào)警按鈕兩方面.手動(dòng)報(bào)警的檢測(cè)只需要人工定期檢測(cè)就能實(shí)現(xiàn);但自動(dòng)探測(cè)設(shè)備需較大的火源，且阻斷交通才能進(jìn)行測(cè)試，隨著運(yùn)行年限的加長(zhǎng)，火災(zāi)報(bào)警設(shè)備是否能自動(dòng)檢測(cè)到火災(zāi)的發(fā)生，就需要進(jìn)行大規(guī)模的隧道火災(zāi)試驗(yàn)，但在己通車(chē)路段，是一件相當(dāng)困難的事情。

四、結(jié)語(yǔ)

公路隧道營(yíng)運(yùn)管理工作是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，本文也主要是以工程的構(gòu)成和管理的角度來(lái)看待問(wèn)題的，加之本人水平有限，因此諸多想法和建議存在局限性和片面性，不正之處歡迎大家批評(píng)指正，同時(shí)也希望起到拋磚引玉的作用，希望公路隧道機(jī)電工程的建設(shè)和管理得到更多的關(guān)心和關(guān)注，當(dāng)然這項(xiàng)工程也是需要花費(fèi)更多的時(shí)間和金錢(qián)去管理的，加強(qiáng)機(jī)電工程方面的設(shè)計(jì)、管理不僅能保證工程質(zhì)量，而且能夠降低工程造價(jià)，提高施工效率，取得社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的雙豐收。通過(guò)“關(guān)愛(ài)設(shè)計(jì)”增強(qiáng)高速公路的容錯(cuò)功能，通過(guò)“人性管理”使高速公路交通更加和諧。

作者：吳勤峰 單位：福建羅寧高速公路有限公司