浅谈高速公路隧道机电设备的安装调试
摘要：隧道机电工程具有子系统多、系统复杂、涉及领域广、技术含量高、专业性强的特点。隧道机电工程的安装与调试阶段是施工管理的关键阶段；具有工程量大、安装强度高、内容复杂、质量标准要求高等特点。安装与调试中对一些细节问题不重视，会留下隐患，造成设备运转不正常，甚至导致损坏。强化过程控制，减少质量通病，可使隧道机电系统设备运营可靠、安全、节能。
关键字：高速公路;隧道;机电设备;安装调试
Abstract: the mechanical and electrical engineering with subsystem tunnel more complex, involve field, system wide, with high technical content, professional and strong characteristics. Tunnel electrical and mechanical engineering installation and commissioning stage is the construction management of the key stage; With big, installation quantity of high strength, content complex, quality standards higher characteristic. In the installation and commissioning of some detail not value, will stay hidden trouble, cause equipment doesn’t operate properly, and even cause damage. Strengthen the process control, reduce the quality problems, can make the tunnel operation electromechanical system reliability, safety, energy saving.
Keyword: highways;Tunnel; Mechanical and electrical equipment; Installation debugging
引言
国民经济想要发展，就必须发展和建设高速公路。高速公路的发展建设，能够有效地提高国家路网的整体服务水平、优化交通运输结构，促进国家和区域经济的发展，因而近几年来我国经济发展的重点也在逐渐向高速公路转移。在高速公路的发展建设中，公路隧道以其独有的环境特性，成为了高速公路建设中的重点。改善隧道内交通环境，成为了高速公路机电系统设计建设的重点。
1.施工准备
1.1技术准备
编制用于总控制、总协调的施工总进度计划和施工中用来作为按节点验收依据的单项工作的详细网络计划。执行如下规范：
公路照明技术条件（JT/T367—1997）
高速公路LED可变信息标志技术条件（JT/T43l—2000）
高速公路LED可变限速标志技术条件（JT432—2000）
高速公路光纤型可变限速标志（JT453—2001）
光纤型车道控制标志（JT454—2001）
环形线圈车辆检测器（JT/T455—2001）
高速公路监控系统交通数据报表格式（JT/T456—2001）
LED车道控制标志（JT/T597—2004）
汽车号牌视频自动识别系统（JT/T604—2004）
高速公路监控设施通信规程第1部分：通用规程（JT/T606.1—2004）
高速公路监控设施通信规程第2部分：环形线圈车辆检测器（JT/T606.2—2004）高速公路监控设施通信规程第3部分：LED可变信息标志（JT/T 606.3—2004）高速公路可变信息标志信息的显示和管理（JT 607—2004）
隧道可编程控制器（JT/T608—2004）
公路隧道照明灯具（JT/T609—2004）
公路隧道火灾报警系统技术条件（JT/T610—2004）
公路隧道环境检测设备技术条件（JT/T611—2004）
高速公路紧急电话系统（JT/T703—2007）
公路工程质量检验评定标准第二册机电工程（JTG F80/2—2004）
1.2人员准备
在施工管理人员方面,抽调在电气、仪表、消防、通风等相关专业有丰富施工经验且具有较高理论水平的工程技术人员组成项目部管理班子。在劳动力安排方面,针对工程具有劳动力短期内大量使用的特点,安排足够的劳动力。
1.3机具准备
机具准备上突出了两个重点:一是配备了较多运输工具,包括叉车、工具车在内的各种车辆。二是配备了较多高档精密仪器,包括光纤熔接仪,多功能信号源,串行数据分析仪,便携式误码检测仪等。
1.4材料设备准备
机电工程设备材料量大,质量要求高,关键、重要设备材料大部分采用进口。其中部分关键设备业主还要到国内外厂家监造。根据这些特点,制定了详细周密的设备材料采购计划,充分考虑到业主与监理参与采购过程所需要的时间。
2.设备安装
2.1隧道火灾报警系统的安装和调试
火灾报警系统的任务是及时，准确的反馈出火灾发生的地点及报警信号，经传输线路至中控室计算机系统，火灾报警后能自动将主监视器切换到火灾发生的地点，经人工确认后，由中控室计算机系统制定出相应的控制措施，启动通风系统、照明设备、信号灯、车道控制灯、灭火设备，调整各外场设备的显示信息以便快捷，有序地引导隧道内车辆与人员迅速撤离现场，避免伤亡，保证隧道的安全运行。
隧道火灾报警系统主要包括隧道内火灾报警系统设备、传输设备、安装支架以及手动火灾报警按钮，隧道管理所的火灾报警主机以及监控管理中心的监控设备。
2.2施工前的准备：
熟悉施工图纸，确定设备的安装位置，准备所需的施工材料。由于工程施工涉及在隧道内占用道路，然而在建隧道的道路上有较多施工车辆行驶，所以要特别注意施工安全问题，施工前要详细制定施工现场的安全布控，要求来往的施工车辆限速缓慢的行驶，必要时进行封洞施工，确保安全。对施工人员进行安全教育，施工负责人对现场施工统一调度和指挥，在施工过程中必须要保证足够的照明，通风设备并按照消防要求配备消防器材。
2.3施工流程：
（1）.首先确定设备支架的安装位置，在安装位置上打孔洞，用膨胀螺栓固定支架。
（2.）将感温材料固定在支架上，确保牢固，并保持松弛。
（3）.在隧道内安装完毕后，将感温材料引到隧道内管理所，与感温报警主机相连。
（4.）感温材料进行区域划分，并与相应的手报按钮相对应。
（5.）手动火灾报警按钮的安全需保证牢固。
（6）.设备接线需正确，避免供电与信号混乱。
（7）.在通讯机房对设备进行调试和设置。
3.本地控制器PLC的安装调试
3.1. 施工准备
熟悉施工图纸，确保设备的安装位置，准备所需的施工材料，施工现场的安全布控需符合要求，设置专门的安全人员在封道施工时拦截来往的车辆，现场施工一定要听从施工负责人的统一调度和指挥。
3.2.施工流程
（1.）对隧道内的预留孔提前进行整改，使之符合设备安装要求。
（2）设备均安装在隧道的预留的安装孔洞内，设备安装需要牢固，平整。
（3）设备内部的接线，按照规范要求，走线整齐，强弱电分开。
（4）在现场对设备进行调试和设置。
（5）在通讯机房对设备进行调试和设置。
4.隧道安装调试系统构成
4.1隧道供配电照明系统。供电照明系统是隧道交通机电系统中的重要组成部分，它必须保证24小时不间断的供电与照明。因此设计建设中，为了保障供电系统的可靠，通常要得到负荷情况，合理设置及管理供配电点的相关数据。隧道供电配电所一般选择在接入10kV的地方电网旁。有双回路供电和单回路电源供电两种方法。隧道供配电设计有两种方案：一种是将管理分中心变配电所设置为有人值守变配电所，其余配电所均设置为无人值守变配电所。分中心变配电所远程电力监控沿线各变配电所的运行；另一种方案是将全线变配电所完全设为有人值守变配电所。隧道照明系统的设计建设要考虑隧道的特殊环境与人眼的视觉特性。当车辆白天进入隧道时，由于隧道内外亮度差别大，从隧道外去看隧道，会看到黑洞及黑框现象。出隧道时正好相反，白天在接近出口时因外部亮度极高，出口看上去是个亮洞，视觉上出现眩光而很不舒服，影响行车。在安装照明灯具时，顶侧安装是不错的选择，也可以在隧道两侧壁4～5m高处安装嵌入式照明器，增加隧道内的亮度。
4.2隧道通风系统。通风系统由环境检测设施、本地区域控制器、风机控制柜等组成。由于隧道内通风不佳，汽车行驶时扬起的沙尘、排放的尾气等沉积，对人的身体不利，还影响驾驶员的视线，所以设置通风系统是必不可少的。
4.3隧道消防系统。在当今的隧道事故中最多的要属火灾。隧道内火灾引起原因较多，车辆引擎或车上货物着火、车与车相撞、危险品运输事故都可以引起
火灾。由于隧道内环境封闭，火灾一旦发生，就会造成严重后果。因此，设置隧道消防系统非常重要。隧道消防系统包括：一整套火灾检测监视系统；一套有效的报警通信系统；一套高效灭火设施和应急排烟方案；长隧道还应设计好应急出口和行车横洞。在隧道的施工中要设置贯穿隧道的消防给水总管。并且按一定间隔设置消防与通风设备，保证消防管道与隧道内消防设施的可靠连接，以保证消防安全。
4.4隧道监控管理系统。在高速公路中，隧道监控是全线交通监控的重点。隧道监控系统包括交通监控，交通监视与交通控制系统。交通监控主要通过环形线圈、微波检测器等设备检测车流、车速、占有率、车间距等。由于隧道交通的特殊性，还要安装红外、超声、微波车辆超高监测器，检测车辆高度。而交通监视通过录像设备、外场摄像机、控制中心显示设备、控制设备等监视隧道交通情况。交通控制子系统包括车道控制器、可变限速标志、交通信号灯、紧急广播和可变情报板等设备。
5.结束语
高速公路的隧道工程是一个系统工程，构成复杂、数据采集量大，控制站点多，设备分布分散，而且隧道环境恶劣，系统可靠性要求高。既需要从车辆检测器以串行通讯方式获取大量交通数据，同时也需要以串行通讯方式向可变情报板发送大量信息，另外还要完成对风速、VICO、照度的模拟量的采集以及照明回路、车道灯等开关量信号的检测与连锁控制。通过采用PLC可编程序控制器，实现了所有数据采集发布以及控制功能，并提供优良的网络传输性能，整个系统性能优良。
参考文献
1.唐艳明，孙会玲，李英玉.特长隧道机电施工综合管理[J].安装，2009，
2.陈瑞庆.机电安装过程中问题探讨及对策[J].民营科技,2009,(10). 3.赵世新,向军.建筑机电安装工程施工管理技术[J].山西建筑,2008,(02).
4.朱雄伟.水电机电安装技术探讨[J].机电信息,2009,(24).
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
浅谈高速公路隧道机电设备的安装调试
