高速公路機電系統(tǒng)設(shè)計與施工質(zhì)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(tǒng)作為高速公路實行現(xiàn)代化管理的重要工具之一，其涉及到了電子技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電氣控制、通信技術(shù)等多個學(xué)科。近年來，隨著我國信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，對于高速公路機電系統(tǒng)的設(shè)計和施工提出了更高的要求，也就需要加強對機電系統(tǒng)的設(shè)計工作，確保機電系統(tǒng)的設(shè)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(yè)的發(fā)展也有著重要意義。

1 高速公路機電系統(tǒng)的設(shè)計

1.1 機電監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計

高速公路機電監(jiān)控系統(tǒng)主要包含監(jiān)控中心和外場設(shè)備兩部分內(nèi)容，其中監(jiān)控中心的設(shè)置應(yīng)包含計算機系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控設(shè)備以及監(jiān)視設(shè)備等多個部分構(gòu)成。在該監(jiān)控系統(tǒng)中能夠借助于計算機系統(tǒng)中的局域網(wǎng)，通過通信技術(shù)實現(xiàn)對外場監(jiān)控設(shè)備的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與傳輸，隨后對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析管理，生成相關(guān)應(yīng)對方案，再傳遞給外場設(shè)備進(jìn)行執(zhí)行。

在高速公路機電監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計安裝過程中，首先要做好監(jiān)控中心機房設(shè)備的合理布局，對機電監(jiān)控設(shè)備的布局進(jìn)行明確，隨后還要做好設(shè)備選型，對設(shè)備安裝工藝以及監(jiān)控系統(tǒng)軟件進(jìn)行合理選擇。在完成了機電監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計安裝工作之后還需要嚴(yán)格按照相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范進(jìn)行驗收工作，確保機電監(jiān)控系統(tǒng)按設(shè)計要求實現(xiàn)其功能和效果。

在系統(tǒng)設(shè)計過程中，需要結(jié)合高速公路項目的實際監(jiān)控需求，還要對現(xiàn)有的各項標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行明確，在此基礎(chǔ)上開展機電監(jiān)控系統(tǒng)的合理設(shè)計。相關(guān)設(shè)計人員需要做好現(xiàn)場的實地勘探工作，對項目基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行熟練掌握，借此奠定良好的設(shè)計基礎(chǔ)，對機電監(jiān)控設(shè)備的布點位置進(jìn)行明確。對各項系統(tǒng)框圖以及系統(tǒng)原理圖進(jìn)行明確，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)備選型，最后則需要明確各類設(shè)備安裝大樣圖以及線纜清單，為后續(xù)安裝施工奠定良好基礎(chǔ)。此外還需要強化對軟件設(shè)計環(huán)節(jié)的重視力度，在結(jié)合了數(shù)據(jù)訪問層、業(yè)務(wù)邏輯層以及應(yīng)用界面層三個層次的實際需求，共同完成軟件系統(tǒng)的框架設(shè)計，確保高速公路機電監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計效果。

1.2 高速公路機電通信系統(tǒng)的設(shè)計

近年來我國通信行業(yè)得到了非常迅速的發(fā)展，高速公路的機電通信系統(tǒng)也逐漸朝著廣域通信的方向進(jìn)行轉(zhuǎn)變，這樣才能夠讓監(jiān)控站以及收費站中的海量數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r傳遞給監(jiān)控中心與收費中心，滿足高速公路業(yè)務(wù)管理工作的需求。在通信技術(shù)選擇上可以采用800MHz無線集群系統(tǒng)，隨后由光纖傳輸系統(tǒng)替代小容量微波通信，這樣也能夠通過數(shù)字通信的方式，來進(jìn)行車輛運行信息的實時通信與交流，從而促使通信系統(tǒng)的可靠性進(jìn)一步提高。

在高速公路機電通信系統(tǒng)的設(shè)計過程中需要做好以下兩個方面的內(nèi)容：（1）光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)的設(shè)計，在具體設(shè)計過程中要進(jìn)行機架安裝方法的合理選擇，做好電纜設(shè)計以及放綁電纜規(guī)格的合理設(shè)計，在設(shè)計過程中要注意在光纖布設(shè)之前設(shè)置塑料套管，不得與放綁電纜共同進(jìn)行布設(shè)。（2）遠(yuǎn)程控制交換系統(tǒng)。在該系統(tǒng)設(shè)計過程中需要嚴(yán)格按照相關(guān)通信設(shè)備安裝標(biāo)準(zhǔn)，做好機架的安裝和檢查工作，隨后要嚴(yán)格按照機電系統(tǒng)的設(shè)計文件標(biāo)準(zhǔn)來對電源線進(jìn)行安裝檢查工作，確保電源線的設(shè)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(shè)備的接觸性能，從而獲得良好的機電通信系統(tǒng)設(shè)計效果。

1.3 高速公路機電收費系統(tǒng)的設(shè)計

在高速公路機電收費系統(tǒng)的設(shè)計過程中，一般是由收費車道、收費站、收費中心以及收費結(jié)算中心4個部分構(gòu)成，每個部分均需要計算機設(shè)備支持，并且需要借助于以太網(wǎng)交換機形成局域網(wǎng)絡(luò)，以滿足收費系統(tǒng)實現(xiàn)功能的需求。收費車道能夠?qū)囕v在高速公路上行駛過程中的原始收費數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集，隨后通過計算機網(wǎng)絡(luò)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(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理之后，將這些收費信息傳遞給收費中心。收費結(jié)算中心在對這些收費數(shù)據(jù)進(jìn)行處理之后就可以進(jìn)行收費數(shù)據(jù)的確定，將清算結(jié)果送到高速公路運營公司的收費中心內(nèi)。

在高速公路機電收費系統(tǒng)的設(shè)計過程中，要對設(shè)備安裝工藝要求、運輸要求以及配線配纜的安裝要求進(jìn)行明確。在設(shè)備安裝工藝選擇過程中，要對收費系統(tǒng)在高速公路上具體位置進(jìn)行明確，在設(shè)備放置過程中要保障設(shè)備的放置平穩(wěn)性，因為收費系統(tǒng)自身的設(shè)備精密度比較高，因此在運輸和倉儲過程中必須嚴(yán)格按照相關(guān)要求來進(jìn)行運輸，并且要派遣專業(yè)人員參與其中，避免收費設(shè)備在運輸和使用過程中出現(xiàn)損壞情況。在配線以及配纜安裝過程中，還要機電收費系統(tǒng)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(tǒng)設(shè)計效果的提升也有著重要意義。

1.4 隧道機電系統(tǒng)

隧道是一種相對封閉的管狀結(jié)構(gòu)建筑，車輛在隧道內(nèi)行駛，駕乘人員在心理上會產(chǎn)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(nèi)車輛、人員及設(shè)備的狀況并做必要的操控。因此，隧道監(jiān)控系統(tǒng)是隧道機電系統(tǒng)中尤為重要的一個系統(tǒng)。

在隧道監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計過程中，需要包含有現(xiàn)場控制網(wǎng)絡(luò)、交通監(jiān)控系統(tǒng)、閉路電視系統(tǒng)、緊急電話系統(tǒng)以及有線廣播系統(tǒng)等幾部分構(gòu)成。在現(xiàn)場控制網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用過程中可以通過以太網(wǎng)的方式來進(jìn)行，對隧道內(nèi)的車輛行駛情況進(jìn)行有效監(jiān)控管理。在交通監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建過程中，需要包含有隧道現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備與現(xiàn)場控制網(wǎng)絡(luò)兩部分內(nèi)容。通過閉路電視系統(tǒng)能夠?qū)⑺淼纼?nèi)的監(jiān)控視頻傳遞給相關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)，此外在緊急電話系統(tǒng)中則需要實現(xiàn)與閉路電視系統(tǒng)的聯(lián)動需求。

在隧道監(jiān)控中心設(shè)備安裝過程中，要做好劃線定位工作，對水平地面進(jìn)行復(fù)核處理，保障靜電地板的完整。在對室外機電控制設(shè)備進(jìn)行膨脹固定設(shè)計過程中，還需要通過螺旋強化預(yù)埋固定處理。為了保障機電監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計效果，在機電線圈敷設(shè)設(shè)計過程中需要保障設(shè)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(shè)備的質(zhì)量檢測

2.1 做好機電設(shè)備的檢驗與校準(zhǔn)工作

建設(shè)單位以及機電項目管理人員應(yīng)派遣專業(yè)人員參加關(guān)鍵設(shè)備的測試工作，還要邀請機電項目駐地監(jiān)理組參與到設(shè)備的測試工作中，只有在確保所有測試結(jié)果均能滿足高速公路機電系統(tǒng)設(shè)計要求基礎(chǔ)上，才能夠進(jìn)行設(shè)備的交付工作。因此建設(shè)單位以及監(jiān)理工程師需要對用于試驗的設(shè)備及儀器進(jìn)行檢驗與校準(zhǔn)工作，確保所有儀器設(shè)備的運行和試驗程序保持一致。對所有設(shè)備的測試數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行明確，在常規(guī)試驗期間還要做好觀察工作，判斷其是否存在有違試驗規(guī)程的情況發(fā)生。

2.2 設(shè)備檢驗

在工程制造期間，建設(shè)單位以及監(jiān)理工程師代表還要在結(jié)合實際需求基礎(chǔ)上，就承包人所提供的材料、產(chǎn)品部件進(jìn)行檢驗。此外在機電設(shè)備裝運之前，相關(guān)檢驗工作人員還要就設(shè)備的尺寸型號、包裝方法以及所需要交付的組件附件進(jìn)行核對。在進(jìn)行設(shè)備和組件的常規(guī)檢測工作中，要與相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)試驗程序保持一致，對于一些特殊的技術(shù)說明和試驗程序需要經(jīng)批準(zhǔn)之后方能實施。在日常檢測內(nèi)容開展過程中要保障系統(tǒng)自身的適應(yīng)性和健全性，對于各種設(shè)備的運行質(zhì)量進(jìn)行明確，從而滿足高速公路機電設(shè)備的設(shè)計安裝需求。在工程驗收測試過程中需要做好環(huán)境測試、系統(tǒng)測試以及技術(shù)測試三方面的內(nèi)容，確保機電設(shè)備的使用標(biāo)準(zhǔn)能夠與相關(guān)合同保持一致性，這樣才能夠達(dá)到預(yù)期的設(shè)備檢驗效果，保障機電設(shè)備的質(zhì)量檢測效果。

2.3 其他檢測要求

除了做好設(shè)備質(zhì)量檢測工作之外，還需要對承包商自身所提供的所有設(shè)備、材料進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)測工作，要求產(chǎn)品生產(chǎn)商必須要進(jìn)行出廠質(zhì)量檢測報告以及合格證書地提供，將承包人所提供的相關(guān)通信產(chǎn)品、材料以及線纜質(zhì)量進(jìn)行明確。此外在進(jìn)行材料以及工藝的檢測過程中，還需要保持所有機電設(shè)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(jìn)行機電設(shè)備的安裝過程中還要對新配件進(jìn)行加工處理，隨后嚴(yán)格按照相關(guān)手冊說明書來進(jìn)行加工允許誤差的控制，這樣才能夠確保所有機電設(shè)備的安裝效果。

3 高速公路機電系統(tǒng)施工質(zhì)量控制策略

3.1 構(gòu)建高速公路機電系統(tǒng)施工質(zhì)量保障體系

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

在高速公路機電系統(tǒng)質(zhì)量管理過程中，如果發(fā)現(xiàn)了質(zhì)量性能存在不達(dá)標(biāo)隱患以及機械設(shè)備運行不合理等問題，應(yīng)要求相關(guān)管理人員加強對該部分工作的重視力度，強化施工管理責(zé)任的明確，這樣才能夠獲得良好的機電工程施工質(zhì)量管理工作，從而保障機電系統(tǒng)的整體施工效果。

3.2 機電系統(tǒng)施工過程中的質(zhì)量控制策略

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

4 結(jié)語

綜上所述，近年來隨著我國高速公路行業(yè)的不斷發(fā)展，對于高速公路機電系統(tǒng)設(shè)計建設(shè)工作提出了更高的要求。只有做好機電系統(tǒng)建設(shè)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(guān)重要的意義。因此高速公路運營企業(yè)還需要在結(jié)合了高速公路實際運行情況基礎(chǔ)上，做好監(jiān)控系統(tǒng)、收費系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)以及隧道機電系統(tǒng)六部分的設(shè)計工作，確保施工設(shè)計方案的科學(xué)性。在此基礎(chǔ)上還要強化高速公路機電系統(tǒng)施工質(zhì)量的質(zhì)量管理工作，這樣才能夠獲得良好的機電系統(tǒng)建設(shè)效果，對于我國高速公路行業(yè)的發(fā)展也有著重要意義。