高速公路機電系統設計與施工質量控制措施

郭興隆

（招商局重慶公路工程檢測中心有限公司，重慶 400067）

機電系統作為高速公路實行現代化管理的重要工具之一，其涉及到了電子技術、計算機網絡技術、電氣控制、通信技術等多個學科。近年來，隨著我國信息化技術的不斷發展，對于高速公路機電系統的設計和施工提出了更高的要求，也就需要加強對機電系統的設計工作，確保機電系統的設計性能，這樣才能滿足高速公路工程的實際管理需求，對于我國高速公路行業的發展也有著重要意義。

1 高速公路機電系統的設計

1.1 機電監控系統的設計

高速公路機電監控系統主要包含監控中心和外場設備兩部分內容，其中監控中心的設置應包含計算機系統、閉路電視監控設備以及監視設備等多個部分構成。在該監控系統中能夠借助于計算機系統中的局域網，通過通信技術實現對外場監控設備的所有數據進行采集與傳輸，隨后對這些數據進行分析管理，生成相關應對方案，再傳遞給外場設備進行執行。

在高速公路機電監控系統的設計安裝過程中，首先要做好監控中心機房設備的合理布局，對機電監控設備的布局進行明確，隨后還要做好設備選型，對設備安裝工藝以及監控系統軟件進行合理選擇。在完成了機電監控系統的設計安裝工作之后還需要嚴格按照相關行業標準與規范進行驗收工作，確保機電監控系統按設計要求實現其功能和效果。

在系統設計過程中，需要結合高速公路項目的實際監控需求，還要對現有的各項標準規范進行明確，在此基礎上開展機電監控系統的合理設計。相關設計人員需要做好現場的實地勘探工作，對項目基礎數據進行熟練掌握，借此奠定良好的設計基礎，對機電監控設備的布點位置進行明確。對各項系統框圖以及系統原理圖進行明確，在此基礎上進行設備選型，最后則需要明確各類設備安裝大樣圖以及線纜清單，為后續安裝施工奠定良好基礎。此外還需要強化對軟件設計環節的重視力度，在結合了數據訪問層、業務邏輯層以及應用界面層三個層次的實際需求，共同完成軟件系統的框架設計，確保高速公路機電監控系統設計效果。

1.2 高速公路機電通信系統的設計

近年來我國通信行業得到了非常迅速的發展，高速公路的機電通信系統也逐漸朝著廣域通信的方向進行轉變，這樣才能夠讓監控站以及收費站中的海量數據能夠實時傳遞給監控中心與收費中心，滿足高速公路業務管理工作的需求。在通信技術選擇上可以采用800MHz無線集群系統，隨后由光纖傳輸系統替代小容量微波通信，這樣也能夠通過數字通信的方式，來進行車輛運行信息的實時通信與交流，從而促使通信系統的可靠性進一步提高。

在高速公路機電通信系統的設計過程中需要做好以下兩個方面的內容：（1）光纖數字傳輸系統的設計，在具體設計過程中要進行機架安裝方法的合理選擇，做好電纜設計以及放綁電纜規格的合理設計，在設計過程中要注意在光纖布設之前設置塑料套管，不得與放綁電纜共同進行布設。（2）遠程控制交換系統。在該系統設計過程中需要嚴格按照相關通信設備安裝標準，做好機架的安裝和檢查工作，隨后要嚴格按照機電系統的設計文件標準來對電源線進行安裝檢查工作，確保電源線的設計合理性。此外在機架接地過程中必須要做好接地線加固處理，確保機電通信設備的接觸性能，從而獲得良好的機電通信系統設計效果。

1.3 高速公路機電收費系統的設計

在高速公路機電收費系統的設計過程中，一般是由收費車道、收費站、收費中心以及收費結算中心4個部分構成，每個部分均需要計算機設備支持，并且需要借助于以太網交換機形成局域網絡，以滿足收費系統實現功能的需求。收費車道能夠對車輛在高速公路上行駛過程中的原始收費數據信息進行收集，隨后通過計算機網絡將這些原始收費信息傳輸給收費站。收費站在對這些原始收費數據信息進行處理之后，將這些收費信息傳遞給收費中心。收費結算中心在對這些收費數據進行處理之后就可以進行收費數據的確定，將清算結果送到高速公路運營公司的收費中心內。

在高速公路機電收費系統的設計過程中，要對設備安裝工藝要求、運輸要求以及配線配纜的安裝要求進行明確。在設備安裝工藝選擇過程中，要對收費系統在高速公路上具體位置進行明確，在設備放置過程中要保障設備的放置平穩性，因為收費系統自身的設備精密度比較高，因此在運輸和倉儲過程中必須嚴格按照相關要求來進行運輸，并且要派遣專業人員參與其中，避免收費設備在運輸和使用過程中出現損壞情況。在配線以及配纜安裝過程中，還要機電收費系統實際情況的明確，確保配線和配纜的合理性，對于高速公路機電收費系統設計效果的提升也有著重要意義。

1.4 隧道機電系統

隧道是一種相對封閉的管狀結構建筑，車輛在隧道內行駛，駕乘人員在心理上會產生比較強烈的壓抑感。對于隧道運營管理人員，需要實時掌握隧道內車輛、人員及設備的狀況并做必要的操控。因此，隧道監控系統是隧道機電系統中尤為重要的一個系統。

在隧道監控系統設計過程中，需要包含有現場控制網絡、交通監控系統、閉路電視系統、緊急電話系統以及有線廣播系統等幾部分構成。在現場控制網絡的應用過程中可以通過以太網的方式來進行，對隧道內的車輛行駛情況進行有效監控管理。在交通監控系統的構建過程中，需要包含有隧道現場監控設備與現場控制網絡兩部分內容。通過閉路電視系統能夠將隧道內的監控視頻傳遞給相關監控系統，此外在緊急電話系統中則需要實現與閉路電視系統的聯動需求。

在隧道監控中心設備安裝過程中，要做好劃線定位工作，對水平地面進行復核處理，保障靜電地板的完整。在對室外機電控制設備進行膨脹固定設計過程中，還需要通過螺旋強化預埋固定處理。為了保障機電監控系統的設計效果，在機電線圈敷設設計過程中需要保障設備的平行擺放程度，確保其和原路面的高度保持一致。

2 機電設備的質量檢測

2.1 做好機電設備的檢驗與校準工作

建設單位以及機電項目管理人員應派遣專業人員參加關鍵設備的測試工作，還要邀請機電項目駐地監理組參與到設備的測試工作中，只有在確保所有測試結果均能滿足高速公路機電系統設計要求基礎上，才能夠進行設備的交付工作。因此建設單位以及監理工程師需要對用于試驗的設備及儀器進行檢驗與校準工作，確保所有儀器設備的運行和試驗程序保持一致。對所有設備的測試數據結果進行明確，在常規試驗期間還要做好觀察工作，判斷其是否存在有違試驗規程的情況發生。

2.2 設備檢驗

在工程制造期間，建設單位以及監理工程師代表還要在結合實際需求基礎上，就承包人所提供的材料、產品部件進行檢驗。此外在機電設備裝運之前，相關檢驗工作人員還要就設備的尺寸型號、包裝方法以及所需要交付的組件附件進行核對。在進行設備和組件的常規檢測工作中，要與相關的標準試驗程序保持一致，對于一些特殊的技術說明和試驗程序需要經批準之后方能實施。在日常檢測內容開展過程中要保障系統自身的適應性和健全性，對于各種設備的運行質量進行明確，從而滿足高速公路機電設備的設計安裝需求。在工程驗收測試過程中需要做好環境測試、系統測試以及技術測試三方面的內容，確保機電設備的使用標準能夠與相關合同保持一致性，這樣才能夠達到預期的設備檢驗效果，保障機電設備的質量檢測效果。

2.3 其他檢測要求

除了做好設備質量檢測工作之外，還需要對承包商自身所提供的所有設備、材料進行質量監測工作，要求產品生產商必須要進行出廠質量檢測報告以及合格證書地提供，將承包人所提供的相關通信產品、材料以及線纜質量進行明確。此外在進行材料以及工藝的檢測過程中，還需要保持所有機電設備的同類組件以及零件型號的一致性，方便所有零件的置換工作。在進行機電設備的安裝過程中還要對新配件進行加工處理，隨后嚴格按照相關手冊說明書來進行加工允許誤差的控制，這樣才能夠確保所有機電設備的安裝效果。

3 高速公路機電系統施工質量控制策略

3.1 構建高速公路機電系統施工質量保障體系

在高速公路機電系統建設過程中，還需要加強對施工質量的控制工作，從而獲得良好的高速公路基礎設施建設效果。針對這一需求，相關建設人員還要構建機電系統施工質量保障體系，對于施工質量監督檢查隊伍能效性的提升也有著重要意義。在現有的高速公路機電系統施工質量保障體系中，需要對機電設備材料的管理、施工工序交接以及施工進度控制等方面的管理內容進行明確，對于機電系統施工階段存在的問題也要及時進行處理，這樣才能夠獲得良好的高速公路機電系統施工效果。

在高速公路機電系統質量管理過程中，如果發現了質量性能存在不達標隱患以及機械設備運行不合理等問題，應要求相關管理人員加強對該部分工作的重視力度，強化施工管理責任的明確，這樣才能夠獲得良好的機電工程施工質量管理工作，從而保障機電系統的整體施工效果。

3.2 機電系統施工過程中的質量控制策略

（1）進行施工設備材料的合理選擇。在高速公路機電系統施工管理過程中，還要做好施工設備以及施工材料的提前準備工作，在施工材料和設備進場之前要做好全面檢查工作。此外機械設備還需要由相關檢驗機構提供的檢驗合格證書之后方能夠投入到具體的施工作業中，這樣才能夠避免設備以及材料因素所造成的一系列施工問題發生，也是保障高速公路機電系統建設進度以及施工質量的重要途徑。在施工設備材料的購置過程中，還要對材料采購和設備配置責任進行嚴格落實，交由專人進行施工設備材料的管理工作，這樣才能夠讓所有工作人員嚴格按照相關施工規范來進行作業，對于機械設備使用效率的提升也有著重要意義。在高速公路機電系統施工材料的選擇過程中，需要就材料的性能質量以及施工構配件型號等因素進行明確，確保施工設備材料的選擇合理性，為后續機電系統設備的建設奠定良好的基礎。（2）提高施工人員的責任意識。在進行高速公路機電系統施工質量控制過程中，還要促進施工人員的責任意識以及技能水平進一步提高，這樣才能夠保障所有施工流程能夠嚴格按照相關工序開展工程施工，從而獲得良好的機電系統施工管理效果。因此高速公路在機電設備管理過程中，還要加強對所有施工人員的技能培訓工作，促進所有施工人員的職業素養和技能水平進一步提升，這樣才能夠強化施工人員的責任意識，保障高速公路機電系統的施工質量。（3）機電系統施工方法的控制。在高速公路機電系統的施工方法控制過程中，還要加強對施工方法的控制工作，對于施工過程中所出現的一系列施工工藝流程、相關技術要點以及施工組織措施進行明確，并要在結合了高速公路工程實際施工特點基礎上，做好機電系統施工設計工作，在后續工程施工中也要嚴格遵循相關施工工藝開展工作，這也是保障機電系統整體施工質量的重要保障。在機電系統施工方法的選擇過程中，要將施工質量的控制作為重要內容，在結合施工標準基礎上進行施工方法的合理選擇。只有這樣才能夠避免施工過程中各種問題的發生，減少施工返工的情況出現，避免偷工減料以及工程變更等問題發生，保障機電系統的施工質量。（4）營造良好的施工環境。只有在營造了良好施工環境基礎上，才能夠為高速公路機電系統施工的有序開展奠定良好的基礎。因此高速公路機電系統在建設過程中還需要從勞動環境、管理環境以及技術研究環境等角度入手，來營造出良好的施工環境，并且要實現施工方案和施工環境的有機結合，這樣才能夠獲得良好的機電系統施工質量控制效果。在具體的施工控制過程中，要從整體角度出發，進行良好施工環境的營造工作，還要充分利用周遭環境營造出良好的施工環境，借此獲得良好的高速公路機電系統施工質量控制效果。

4 結語

綜上所述，近年來隨著我國高速公路行業的不斷發展，對于高速公路機電系統設計建設工作提出了更高的要求。只有做好機電系統建設工作，才能夠滿足高速公路對于來往車輛的控制和管理效果，對于高速公路運營管理水平的提升也有著至關重要的意義。因此高速公路運營企業還需要在結合了高速公路實際運行情況基礎上，做好監控系統、收費系統、通信系統、照明系統、供配電系統以及隧道機電系統六部分的設計工作，確保施工設計方案的科學性。在此基礎上還要強化高速公路機電系統施工質量的質量管理工作，這樣才能夠獲得良好的機電系統建設效果，對于我國高速公路行業的發展也有著重要意義。