淺析中條山隧道機(jī)電設(shè)備的管理與維護(hù)

梁曉鵬

摘 要：運(yùn)城（解州）至靈寶（芮城）高速公路是山西省連通陜西、河南、以及南下兩湖、兩廣的重要戰(zhàn)略通道，2015年底投入運(yùn)營(yíng)，路線全長(zhǎng)30.339千米。其中，中條山特長(zhǎng)隧道是運(yùn)寶高速的關(guān)鍵性工程，全長(zhǎng)9 671米，最大埋深681米，呈南高北低走勢(shì)，落差182.6米，坡度為1.883%，屬上下行分離的特長(zhǎng)高速公路隧道。隧道內(nèi)機(jī)電設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行是整個(gè)隧道安全的重要支撐和保障。我作為中條山隧道的一名機(jī)電設(shè)備管理與維護(hù)者，通過(guò)五年多的實(shí)地工作，對(duì)中條山隧道機(jī)電設(shè)備在高速公路實(shí)際運(yùn)行中的管理與維護(hù)情況有自己的一些理解和看法，具體內(nèi)容如下：

關(guān)鍵詞：中條山隧道;機(jī)電;維護(hù)

1 中條山隧道機(jī)電設(shè)備管理與維護(hù)基本情況

中條山隧道機(jī)電系統(tǒng)主要由監(jiān)控、供配電、照明、通風(fēng)和消防五大系統(tǒng)組成。我們機(jī)電維護(hù)管理人員按照公路隧道養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范要求每天巡查一次，主要檢查機(jī)電設(shè)施是否處在正常工作狀態(tài)和是否存在故障隱患。

1.1 監(jiān)控設(shè)備的管理與維護(hù)

從系統(tǒng)功能上劃分，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、交通監(jiān)控子系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)視、緊急電話、指令電話、有線廣播子系統(tǒng)為相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng)，通風(fēng)控制、電力監(jiān)控、隧道照明控制在邏輯構(gòu)成上相對(duì)獨(dú)立，而系統(tǒng)構(gòu)成上為一體。

我們機(jī)電維護(hù)人員嚴(yán)格按照養(yǎng)護(hù)規(guī)程上的制度進(jìn)行管理與維護(hù)，按照規(guī)定的檢修頻率進(jìn)行日常性維護(hù)、經(jīng)常性檢修和定期檢修。隧道監(jiān)控軟件系統(tǒng)維護(hù)每年1次，維護(hù)時(shí)要對(duì)軟件系統(tǒng)進(jìn)行修改完善，保證聯(lián)動(dòng)運(yùn)行功能的實(shí)現(xiàn)和軟件可靠性各項(xiàng)技術(shù)措施的落實(shí)。

1.2 供配電設(shè)備的管理與維護(hù)

為保障隧道正常用電，在隧道口解州、陌南兩側(cè)分別采用無(wú)交叉、雙回路專(zhuān)線供電。全線設(shè)變電所8處，并設(shè)有EPS應(yīng)急供電系統(tǒng)。電力監(jiān)控軟件可以對(duì)這些變電站內(nèi)的高低壓柜運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，并可對(duì)供配電系統(tǒng)主要進(jìn)出線開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。

我們維護(hù)人員都持有特殊工種上崗證書(shū)，并配備專(zhuān)門(mén)的電工檢修工具，除了平時(shí)的維護(hù)外，每三個(gè)月對(duì)供配電設(shè)備經(jīng)常性檢修一次，每年對(duì)供配電設(shè)備定期檢修一次。

1.3 照明設(shè)備的管理與維護(hù)

由于隧道內(nèi)、外的亮度差別較大，司機(jī)在進(jìn)出隧道時(shí)會(huì)產(chǎn)生種種特殊的視覺(jué)問(wèn)題，為了駕駛員適應(yīng)隧道內(nèi)外的亮度差，中條山特長(zhǎng)隧道左洞、右洞的入口處均設(shè)置光強(qiáng)檢測(cè)器，

我們嚴(yán)格配備了電工工具、高空作業(yè)車(chē)、清潔衛(wèi)生用具、照度儀、亮度儀等相關(guān)設(shè)備，通過(guò)平時(shí)檢修，使隧道路面亮度滿足照度要求。

1.4 通風(fēng)設(shè)備的管理與維護(hù)

隧道內(nèi)保持良好的空氣是行車(chē)安全的必要條件，為了滿足隧道通風(fēng)需要，隧道內(nèi)采用左線分2段，右線分3段的通風(fēng)方案。

我們通風(fēng)設(shè)施檢修按照設(shè)備的操作規(guī)程和養(yǎng)護(hù)要求進(jìn)行，并使主要性能指標(biāo)，如風(fēng)速、推力、功率、噪聲及防護(hù)等級(jí)等符合產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)的要求。檢修時(shí)配備了專(zhuān)用電工工具和機(jī)修工具以及風(fēng)壓計(jì)、風(fēng)速計(jì)、聲級(jí)計(jì)等相關(guān)設(shè)備。

1.5 消防設(shè)備的管理與維護(hù)

為了滿足隧道消防，隧道內(nèi)雙向每50米設(shè)1處消防洞室左右線分別為194處，內(nèi)設(shè)給水滅火系統(tǒng)、水成泡沫滅火系統(tǒng)、干粉滅火器材。同時(shí)，隧道內(nèi)雙向每50米設(shè)置1個(gè)手動(dòng)報(bào)警按鈕、火災(zāi)自動(dòng)探測(cè)器;火災(zāi)報(bào)警可通過(guò)視頻監(jiān)視、手動(dòng)報(bào)警、因使用消防栓使消防水池水位過(guò)低和火災(zāi)自動(dòng)探測(cè)器檢測(cè)觸發(fā)報(bào)警機(jī)制。

隧道內(nèi)每750米設(shè)一座車(chē)行橫洞;每450米設(shè)一座人行橫道;共有12座車(chē)行橫洞和16座人行橫道。車(chē)行橫洞兩端各設(shè)1套可手動(dòng)、電動(dòng)、遠(yuǎn)程遙控功能的防火卷簾門(mén);人行橫洞兩端各設(shè)1套可向內(nèi)推開(kāi)、自動(dòng)關(guān)閉的防火門(mén);隧道內(nèi)每50米布設(shè)有源電光消防疏散指示標(biāo)志，并標(biāo)明逃離方向及出口距離;車(chē)行橫洞內(nèi)每20米布設(shè)有源電光消防疏散指示標(biāo)志。這些都為隧道遇險(xiǎn)人員在緊急情況下的逃生提供便利。

消防設(shè)施的檢查是我們的重中之重，除了平時(shí)的3個(gè)月每次的經(jīng)常性檢修和1年每次的定期檢修外，我們每周都會(huì)對(duì)逃生通道與防火卷簾門(mén)進(jìn)行重點(diǎn)檢查，保證逃生通道的暢通和安全。

2 近幾年中條山隧道機(jī)電設(shè)備管理與維護(hù)存在主要問(wèn)題及解決方案

2.1 監(jiān)控設(shè)備管理與維護(hù)相關(guān)問(wèn)題及解決方案

在近5年的維護(hù)中，我們發(fā)現(xiàn)監(jiān)控設(shè)備出現(xiàn)的最多的問(wèn)題就是軟件不穩(wěn)定的問(wèn)題，經(jīng)常會(huì)因?yàn)楦鞣N不明原因?qū)е码娔X死機(jī)，造成監(jiān)控系統(tǒng)崩潰，給監(jiān)控中心帶來(lái)了很大的麻煩。為此我們專(zhuān)門(mén)制定了監(jiān)控系統(tǒng)及數(shù)據(jù)保存方案，所有的監(jiān)控系統(tǒng)及數(shù)據(jù)都有備份，遇到系統(tǒng)崩潰時(shí)，及時(shí)安裝備份系統(tǒng)。

2.2 供配電設(shè)備管理與維護(hù)相關(guān)問(wèn)題及解決方案

供配電系統(tǒng)方面，一是因雷雨天氣因素造成高壓線路出現(xiàn)故障造成隧道停電事件;二是供配電設(shè)備電量統(tǒng)計(jì)的問(wèn)題。

對(duì)于雷雨天氣造成的高壓線路問(wèn)題，我們通過(guò)供電部門(mén)分析得知部分高壓桿正好處在雷雨多發(fā)區(qū)，為此我們?yōu)檫@些雷雨多發(fā)區(qū)的高壓電桿安裝避雷器，減少雷雨天氣對(duì)高壓線路的影響。

2019年6月24日交控集團(tuán)下發(fā)了晉交控運(yùn)管函〔2019〕180號(hào)文件，要求 “按照一隧一表，照明單掛分別安裝”的標(biāo)準(zhǔn)在隧道內(nèi)安裝電表。隧道管理站接到通知后，迅速組織創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研究方案。經(jīng)實(shí)地勘察，在隧道內(nèi)需要安裝116塊電表，制定了符合文件要求的電表安裝方案。創(chuàng)新的采用了遠(yuǎn)程讀取電表技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)上隨時(shí)可讀取電表數(shù)據(jù)，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總，節(jié)約了大量的人力成本。

2.3 照明設(shè)備管理與維護(hù)相關(guān)問(wèn)題及解決方案

照明設(shè)備最主要的問(wèn)題是燈具更換的問(wèn)題，因?yàn)樗淼纼?nèi)高壓鈉燈數(shù)量龐大，且照明燈具都安裝在隧道壁兩側(cè)5米高處，更換起來(lái)比較麻煩。為了快速更換維修隧道內(nèi)燈具，我們維護(hù)人員自制了移動(dòng)式腳手架，可以安裝在普通的皮卡檢修車(chē)上，更換燈具不需要上下升降移動(dòng)，使更換速度提高了3倍以上。

2.4 通風(fēng)設(shè)備管理與維護(hù)相關(guān)問(wèn)題及解決方案

隧道軸流風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中安裝有信號(hào)采集器，該采集器作用主要是采集工作電壓、溫度、濕度和絕緣等外圍信息。自2019年6月以來(lái)，12臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)在運(yùn)行中，已經(jīng)連續(xù)燒毀6塊主板。經(jīng)過(guò)我們隧道機(jī)電維護(hù)人員對(duì)故障主板認(rèn)真分析研究，發(fā)現(xiàn)信息采集器對(duì)供電條件要求非常苛刻。第一，該信號(hào)采集器不能長(zhǎng)時(shí)間受電，要求風(fēng)機(jī)工作時(shí)，通電;風(fēng)機(jī)停止時(shí)，不受電。第二，受電壓波動(dòng)范圍為220±1%以?xún)?nèi)。為了達(dá)到上述條件，我們已對(duì)12臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)信號(hào)采集器供電電源進(jìn)行技術(shù)升級(jí)，實(shí)現(xiàn)電源遠(yuǎn)程控制與電源調(diào)壓穩(wěn)壓，使得信號(hào)采集器工作壽命可大大延長(zhǎng)，節(jié)省了大量運(yùn)營(yíng)成本。

2.5 消防設(shè)備管理與維護(hù)相關(guān)問(wèn)題及解決方案

2015年12月運(yùn)寶高速公路開(kāi)通以來(lái)，隧道應(yīng)急電話通話質(zhì)量差，故障率高。機(jī)電班組進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，對(duì)原主板進(jìn)行改造。一個(gè)月后將改造后的主板進(jìn)行更換，應(yīng)急電話故障率明顯降低了，目前應(yīng)急電話運(yùn)行穩(wěn)定。

3 中條山隧道機(jī)電設(shè)備未來(lái)的發(fā)展方向

3.1 智能網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)電設(shè)備產(chǎn)品越來(lái)越智能化。隧道機(jī)電系統(tǒng)也需要我們維護(hù)人員不斷學(xué)習(xí)創(chuàng)新，改造更新機(jī)電設(shè)備，使機(jī)電設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化，隨時(shí)隨地查看機(jī)電運(yùn)行狀況。

3.2 節(jié)約化發(fā)展

目前隧道的高壓鈉燈、風(fēng)機(jī)等仍是以前生產(chǎn)的耗電量大的設(shè)備，為了減少耗電量，提高利用率，我們可以計(jì)劃更換新一代節(jié)能型燈具和風(fēng)機(jī)。

3.3 微型簡(jiǎn)易化

隧道內(nèi)很多設(shè)備都是以前技術(shù)研發(fā)的產(chǎn)品，很多設(shè)備尺寸大、質(zhì)量重，維護(hù)搬運(yùn)起來(lái)相當(dāng)麻煩，我們需要在滿足設(shè)備功能需求的同時(shí)，更換微型簡(jiǎn)易化的設(shè)備來(lái)替代。

3.4 可持續(xù)化

全國(guó)都在提倡可持續(xù)化，隧道內(nèi)的設(shè)備種類(lèi)多、功率大、耗電量大，最大的問(wèn)題還是供電的問(wèn)題。如果能在隧道上方周邊山上安裝太陽(yáng)能發(fā)電或是風(fēng)力發(fā)電專(zhuān)門(mén)供隧道用電，將會(huì)極大減少供電成本。