白 海 峰

(山西交通控股集团有限公司晋城高速公路分公司，山西 晋城 048100)

1 高速公路隧道机电设施故障的特点

高速公路隧道机电设施受到运行环境，设备自身质量，运营管理等方面因素的影响，在使用过程中会出现各种不同形式的故障。由于高速公路隧道机电设施具有特殊性，其产生故障的特点有以下几个方面。

1.1 不确定性

高速公路隧道机电设施内部包括大量的单片机，传感器和通讯模块，由于其工作环境差异性大，造成机电设备的故障发生具有不确定性。如果在高速公路运营管理中建立完善的管理制度，建立完善的保养与维修机制，对隧道机电设施潜在的故障进行有效预防和消除，可以大大降低故障率。

1.2 隐蔽性与敏感性

高速公路隧道机电设施种类繁多，设备之间的差异性大，造成检测数据的差异性大，不容易将设备故障检测出来。另外，在机电设施检测过程中，检测人员操作失误也会造成正常的机电设备出现故障。

1.3 维修模式陈旧

目前对高速公路隧道机电设施的管理已经突破了传统的定期维修的模式，但在机电设备维修过程中仍然以更换零件的方式为主，这种方式不能从根本上消除设备故障，甚至导致设备故障高发。

2 隧道机电设施重点检测项目分析

2.1 通风设施

隧道通风设施的检测主要包括风量指标和风机启动响应时间，其中风量指标主要是对隧道断面平均风速的检测。隧道内风机正常运行可以将隧道内部的有害气体稀释，提高隧道内部的可见度，提高行车安全。隧道断面平均风速的检测采用风速风向检测仪，分别在不同点位和不同接地高度处布置。布置点位一般以距隧道口100 m选取一个断面，距地面高度分别为2 m，3 m，4 m。通过对每个隧道断面不同高度的风速进行检测，并计算确定平均值。通过将平均值与标准值相对比，确定风速是否合格。风机启动响应时

间是测定自发出启动信号到风机启动的时间，使用秒表进行检测，并注意响应时间检测结果应将PLC内部程序延迟时间扣除。

2.2 照明设施

隧道内部照明设施的检测主要指标是照度，也就是隧道内灯具的光照强度，使用照度计进行测量。照度测量采用水平放置照度计进行观测，多点测量后取平均值即可。根据照度检测数据计算照度总均匀度和纵向均匀度，照度总均匀度=最小照度/平均照度，纵向均匀度=最小亮度/最大亮度。

2.3 低压配电设施

低压配电设施主要检测发电机组启动时间，是指从点火启动到发电趋于稳定所经过的时间。点火启动是直接在发电机组操作面板上进行的，检测时应将系统设置的延时启动时间扣除。

2.4 紧急电话与广播设施

紧急电话与广播设施的检测指标主要是检测呼叫位置的显示和地址码，其中地址码不应重复。每一台分机紧急电话都有自己固定的地址码，可以帮助监控中心确定来电位置，在紧急情况下可以快速确定事故发生位置，测试时通常需要两位工作人员配合完成。

2.5 闭路监视设施

闭路监视设施的主要检测指标是传输通道，主要通过测试同轴电缆的工作情况确定。检测过程中采用信号发生器发送模拟视频信号，通过综合信号测试仪对信号通道指标进行检测，并与相应的技术指标要求进行对比，确定是否存在故障。如同步脉冲幅度的标准值为300 mV±20 mV，检测结果应在280 mV～320 mV之间。

2.6 监控中心计算机网络

对监控中心计算机网络的主要检测指标采用网络认证的方式检测确定。检测结果可直接与标准值进行对比，确定是否合格。监控中心计算机网络各指标检测前首先应确定线缆的类别，一般分为五类线和六类线，类型不同标准不同。另外，连线方式有直连线(568B-568B)和交叉连线(568A-568B)两种，均为合格方式。

3 高速公路隧道机电设施检测技术

3.1 整体状况检测

高速公路隧道机电设施整体状况检测是指在检测过程中不仅要对主要设施进行检测，还要对其包括的子系统进行检测，以对系统整体状况进行全面评估。在机电系统整体状况评价中，最关键的指标是隧道各机电设备之间的联动控制，以保证在出现紧急状况时可以实现联动配合。

可通过模拟隧道内发生紧急状况来对各个子系统的运行情况进行检测，主要确定隧道各监控设施的反应速度。可变标志应在发生交通事故后及时发布交通信息，提示车辆不可进入，防止加剧隧道内部拥堵。交通信号等应及时做出反应发出警示信号，帮助疏散车流。环境监测设施实时检测与采集隧道内的风向，风速，一氧化碳等信息，并与正常值比较，制定隧道内通风和照明方案，反馈给管理者。检测紧急电话是否能够正常使用，并使用有线广播传递信息，帮助进行隧道内车辆和人员疏散。检测火灾探测器是否能够对隧道内部烟雾和温度的变化进行实时监测，并与消防与警报设施联动，保证各组成部分正常运行。通过模拟隧道内发生紧急状况对各个子系统的运作状态进行检测，可对隧道机电系统的整体状态进行科学评价。

3.2 预防性检测

通过定期对高速公路隧道机电设施的主要技术参数进行检测，监测设施运行情况，并对机电设施的机能劣化情况进行判断，可以及时发现故障，预防突发性故障，减少企业经济损失。制定计划，划分重点和关键设施，确定检测内容，参数和频率，定期对高速公路隧道机电设施进行周期性检测，及时发现问题，解决问题，做到防患于未然。

3.3 故障响应机制

为了能够对高速公路隧道机电设施故障进行快速响应，必须建立一套故障检测与诊断相结合的工作机制。通常系统故障响应流程包括以下几个方面：

1)建立故障检测数据库。对日常的检测数据进行收集和分类，保存归档，以便全面掌握各机电设施的运行情况，需要时及时调用。

2)诊断分析。对机电设备的能耗，使用时间和故障情况进行分析，对其功能进行评估。

3)维护系统。根据诊断结果，确定各机电设施的故障等级，进而确定维修时间与范围，以便进行及时维修。

通过应用网络信息技术对机电系统内部的各设施的故障和维修内容进行分析，实行全面的管理，建立故障响应机制，提高隧道机电设施维修效率。

4 结语

正确运用高速公路隧道机电设施检测技术，可以提高隧道机电系统的运行效率，也是质量控制的有效手段。分析高速公路隧道机电设施故障的特点，可确定其特有的特点，便于进行质量控制。准确确定隧道机电设施检测内容，制定检测方案，防止遗漏关键设施。通过对高速公路隧道机电设施进行整体性检测、预防性检测和故障响应机制检测，可对机电设施的运行情况进行全面掌握，便于及时对系统故障进行处理，保证了系统运行效率，提高了对突发事件的处理速度，有利于降低故障率，保证行车安全，提高经济效益。