關(guān)于隧道機電系統(tǒng)設(shè)計問題分析與對策探討

摘 要：文章簡述了隧道機電系統(tǒng)的特點，以及目前在隧道機電系統(tǒng)設(shè)計中出現(xiàn)的一些問題，并且針對出現(xiàn)的問題提出了一些對策。

關(guān)鍵詞：隧道；機電系統(tǒng)；設(shè)計問題；對策分析

引言

隨著我國公路交通事業(yè)日新月異的發(fā)展，公路的等級在不斷的升高，而通車的里程也在不斷攀升，相應(yīng)地，為了能夠縮短行車里程、提高線型標準以及保護生態(tài)環(huán)境等，公路隧道的數(shù)量也在不斷攀升，所以，對于公路隧道機電系統(tǒng)的設(shè)計就顯得尤為重要。

1 隧道機電系統(tǒng)的特點

1.1 環(huán)境特點

由于公路隧道所處地形的特殊性，導(dǎo)致車輛排除的尾氣以及車輛在行使的過程中攜帶的塵土以及揚起的灰塵，都不能快速的擴散、消失；并且，由于隧道所在位置的空氣含水成分與隧道外的不同，導(dǎo)致隧道內(nèi)外產(chǎn)生溫差，進一步導(dǎo)致隧道內(nèi)的濕度增加；并且隧道處于半封閉狀態(tài)，車輛在隧道內(nèi)通過時，會產(chǎn)生振動，可能引起隧道的晃動。隧道的長度、車輛的行使速度以及車輛的行使密度、自然溫度都會影響到隧道內(nèi)的環(huán)境溫度，車輛的行使速度越快、行使密度越大，散熱量也隨之增加，隧道內(nèi)的散熱疊加現(xiàn)象也較為嚴重，加上隧道內(nèi)的濕氣嚴重，濕熱的雙重效應(yīng)，加劇了隧道內(nèi)車輛行使的安全性和可靠性。

1.2 設(shè)施特點

隧道機電系統(tǒng)主要由通風系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、消防系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)六部分組成。而由于隧道機電系統(tǒng)的構(gòu)成較為復(fù)雜，設(shè)施的種類也較為復(fù)雜，所需要的設(shè)備數(shù)量份額也較為龐大，比如照明燈具、攝像機等，而且部分設(shè)備的價格較高，投資大，比如檢測裝置、控制裝置、通風、照明設(shè)施等，并且由于隧道機電系統(tǒng)所處環(huán)境的特殊性，對所需設(shè)備的環(huán)境性能要求較高，而一些設(shè)備還會因為國內(nèi)無成熟的定型產(chǎn)品，所以還需要廠家定制。

1.3 運營特點

由于公路隧道所處環(huán)境的特殊性，并且被控設(shè)施繁雜、控制方案也較為復(fù)雜，所以對隧道的運營維護工作量也相應(yīng)地加大，而且管理費用也相應(yīng)的有所升高，特別是通風與照明的運營費用尤為顯著。隨著越來越多的隧道投入運營中，在隧道內(nèi)的事故發(fā)生概率在節(jié)節(jié)攀升，很多是由于隧道內(nèi)的設(shè)施配置不合理以及不完善所引起的。比如，區(qū)域控制器對其管理的設(shè)備數(shù)量及距離分配不當，致使區(qū)域控制器的反應(yīng)速度不及時造成設(shè)備控制滯后，引起事故發(fā)生等。并且不能夠按照規(guī)程對隧道進行日常的維護，沒有進行定期的維護，導(dǎo)致很多設(shè)備沒有發(fā)揮其最大的作用，尤其是在發(fā)生交通事故以及在火災(zāi)發(fā)生前后不能及時的進行報警和控制功能，造成很多不能挽回的損失。

2 隧道機電系統(tǒng)設(shè)計中出現(xiàn)的問題

2.1 系統(tǒng)設(shè)計存在的問題

在進行隧道機電系統(tǒng)設(shè)計時，大多數(shù)的隧道土建部分還沒有完成，而機電系統(tǒng)所采用的設(shè)備和材料更新速度又很快，設(shè)計以及招標文件大多是在很久以前就完成的，對機電設(shè)施的布局沒有根據(jù)實際出發(fā)，還停留在紙上談兵的階段。大多數(shù)的隧道機電系統(tǒng)設(shè)計單位都不太采用新技術(shù)，在進行設(shè)計時，在類似的設(shè)計圖稿上進行復(fù)制修改，對于隧道的布局、功能需求以及所處環(huán)境特點都沒有進行實地考察，完全憑主觀臆斷，讓隧道機電系統(tǒng)設(shè)計與實際情況無法緊密銜接，也讓運營陷入了窘境，導(dǎo)致隧道系統(tǒng)的功能有效性以及利用率都比較低下。隨著公路交通系統(tǒng)的不斷發(fā)展，隧道建設(shè)也越來越多，所處環(huán)境也越來越復(fù)雜，而機電系統(tǒng)的設(shè)計周期也出現(xiàn)了問題，不能根據(jù)實際的環(huán)境進行實時設(shè)計。除了設(shè)計方法導(dǎo)致的與實際環(huán)境差距較大之外，在設(shè)計規(guī)模方面，考慮的因素也不夠全面，太在意隧道長度和交通量方面的考量，在設(shè)計初期沒有進行有效的實地考察，也給后期的施工以運營加大了難度。

2.2 工程技術(shù)設(shè)備選型存在的問題

在工程的初步設(shè)計中，通常只會給出所需設(shè)備要求的基本性能參數(shù)，給出的參數(shù)都在一個范圍內(nèi)，而市面上滿足在該范圍參數(shù)內(nèi)的設(shè)備數(shù)量廣泛，所以，在工程的技術(shù)設(shè)備選型中，所選設(shè)備滿足了要求的基本參數(shù)卻無法滿足實用與適用的要求，也不能保證該設(shè)備在隧道機電系統(tǒng)中的穩(wěn)定性與可靠性。例如，隧道照明燈的選擇，在對其單獨檢測室合格，并不代表其就能在隧道內(nèi)高噪音、高濕熱度的環(huán)境內(nèi)正常照明。除了這些，在設(shè)備的選擇上也缺乏約束力，不僅排斥新產(chǎn)品新技術(shù)，不積極進行產(chǎn)品革新，而且還一味只追求成本，大部分都只選用成型的老產(chǎn)品，而不支持投入新技術(shù)。與之相反的則是只注重對未來方向的發(fā)展，追求高配產(chǎn)品，不與行業(yè)發(fā)展和使用壽命為前提，只想一勞永逸，造成資源浪費。

2.3 設(shè)計人員及分工方面

隧道機電系統(tǒng)的設(shè)計，不僅專業(yè)性強，而且設(shè)計的領(lǐng)域也廣，對設(shè)計人員的專業(yè)素質(zhì)要求較高，但是目前隧道機電系統(tǒng)的優(yōu)秀設(shè)計人員較匱乏。而且現(xiàn)在的一些設(shè)計人員都采用閉門造車、只管數(shù)量不管質(zhì)量的方法進行設(shè)計，忽略了工程的實際需要。在設(shè)計分工方面，沒有進行明確的劃分，由于每個設(shè)計人員的設(shè)計水平不同，會使每個設(shè)備之間的連接存在差異。

3 隧道機電系統(tǒng)設(shè)計對策分析

3.1 通過實地考察改進設(shè)計中的不足

在進行方案設(shè)計之前，設(shè)計單位首先要對隧道的實際情況進行考察，對設(shè)計所需的參數(shù)進行考察研究，確定參數(shù)，并且還要與運營管理單位、各施工單位以及其他相關(guān)單位進行積極的溝通，不斷改進設(shè)計中的不足。在進行設(shè)計時，引入機電系統(tǒng)的可靠性設(shè)計理念，確定系統(tǒng)的設(shè)備性能指標，提高性價比，并且要對設(shè)計方案不斷改進，使設(shè)計方案切合實際，并且深入勘察隧道現(xiàn)場，根據(jù)隧道的所需長度以及交通量，可能發(fā)生事故以及火災(zāi)的概率來確定隧道機電系統(tǒng)的規(guī)模。

3.2 從實際出發(fā)選擇合理參數(shù)

在進行設(shè)備選型之前，進行實地考察，明確參數(shù)，將參數(shù)確定在小范圍而不是大范圍之內(nèi)，然后在市面上尋找出滿足條件的設(shè)備，再進行隧道模擬測試，找出最能滿足系統(tǒng)中的穩(wěn)定性與可靠性的設(shè)備，然后投入使用。并且還要充分考慮設(shè)備成本與使用壽命的問題，以及在隧道環(huán)境內(nèi)可能發(fā)生的突發(fā)情況，做好預(yù)案。

3.3 提高設(shè)計人員的專業(yè)技能以及明確設(shè)計分工

為了提高設(shè)計人員的計算機、通信、電氣、給排水、消防等多方面的專業(yè)知識以及培養(yǎng)其豐富的設(shè)計經(jīng)驗與技巧、對新技術(shù)敏銳的前瞻能力，設(shè)計單位應(yīng)該與國內(nèi)經(jīng)驗豐富、實力強的科研單位以及發(fā)達國家相關(guān)部門建立長期的合作關(guān)系，派遣公司技術(shù)較好、接受學習能力強的設(shè)計人員去學習、交流，以此來提高隧道機電系統(tǒng)設(shè)計人員的專業(yè)素質(zhì)和設(shè)計水平。除了專業(yè)高超的設(shè)計能力，對于設(shè)計的分工也很重要。由于公路隧道機電系統(tǒng)的設(shè)計囊括了主體、監(jiān)控、安全、通風、消防、照明、給排水、供電、房建等部分，而各部分需要不同的設(shè)計單位和部門來進行設(shè)計，這就需要在進行設(shè)計之前各單位部門進行溝通協(xié)商確定各自的設(shè)計模塊，明確設(shè)計的程序、過程、內(nèi)容，避免出現(xiàn)重復(fù)設(shè)計、設(shè)計遺漏或者間斷的情況。

4 結(jié)束語

隧道機電系統(tǒng)所處環(huán)境的特殊性，決定了隧道機電系統(tǒng)設(shè)計的難度，但是保證交通暢通、預(yù)防交通事故仍然是在設(shè)計中所要考慮的首要因素，所以在設(shè)計時，應(yīng)該從現(xiàn)場實際環(huán)境出發(fā)，根據(jù)日益發(fā)展的先進技術(shù)以及不斷更新發(fā)展的設(shè)備，與時俱進，引入新技術(shù)，推動隧道機電系統(tǒng)朝著數(shù)字化、信息化以及智能化和科學管理化方向發(fā)展。

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