隧道機(jī)電維護(hù)及管理

1、隧道機(jī)電系統(tǒng)維護(hù)及管理王大偉（安徽皖通科技股份有限公司，安徽臺(tái)肥230088）摘要： 該文主要分析了現(xiàn)階段隧道內(nèi)機(jī)電設(shè)備的構(gòu)成，進(jìn)行了系統(tǒng)的分類(lèi)，并結(jié)合日常維護(hù)維修的經(jīng)驗(yàn)培出維護(hù)維修的具體方法，給廣大從事隧道維護(hù)的朋友作為一個(gè)參考。關(guān)鍵詞： 隧道；機(jī)電維護(hù)中圖分類(lèi)號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章縭號(hào)：1009-3044(2011)24-6034-03筆者從事高速公路隧道機(jī)電維護(hù)及管理工作兩年多了，現(xiàn)就日常維護(hù)中遇到的一些問(wèn)題及處理方法與大家分享，并請(qǐng)大家提出寶貴的意見(jiàn)。隧道機(jī)電系統(tǒng)所包括各項(xiàng)子系統(tǒng)所涉及的設(shè)備在其他系統(tǒng)中包含的， 其維護(hù)要求，按照道路交通監(jiān)控系統(tǒng)、 通信系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)及收費(fèi)系

2、統(tǒng)等的維護(hù)要求和方法進(jìn)行，包括主要設(shè)備防雷接地測(cè)試。針對(duì)隧道內(nèi)機(jī)電設(shè)備密集工作環(huán)境較差，故障率高等特點(diǎn)我針對(duì)隧道機(jī)電設(shè)備做以下針對(duì)性維護(hù)工作。1 隧道機(jī)電維護(hù)的基本內(nèi)容我對(duì)隧道機(jī)電系統(tǒng)做以下幾個(gè)分類(lèi)，并對(duì)各個(gè)分類(lèi)下設(shè)備進(jìn)行歸類(lèi)，有針對(duì)性的給出維護(hù)方案，及一些日常維護(hù)中的實(shí)際案例。并做到故障預(yù)先判斷，排除發(fā)生較大事故的隱患。保證司乘人員的出行安全。1.1 交通監(jiān)控系統(tǒng)本系統(tǒng)包括以下設(shè)備：隧道監(jiān)控系統(tǒng)（含可控?cái)z像機(jī)，固定攝像機(jī)及其視頻傳輸鏈路）；車(chē)輛及事件檢測(cè)設(shè)備（含隧道內(nèi)車(chē)檢攝像機(jī)，及管理公司端視頻分析單元） ；交通信號(hào)燈；雙向車(chē)道指示器； LED光電誘導(dǎo)標(biāo)志； 隧道內(nèi)可變信息標(biāo)志；交通區(qū)域控制

3、單元（含 PLC設(shè)備及通訊鏈路）。隧道機(jī)電交通監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)方法：隧道內(nèi)實(shí)行全程監(jiān)控，筆者在維護(hù)中要對(duì)每個(gè)攝像機(jī)清晰度及角度做調(diào)整，保證監(jiān)控的無(wú)縫連接。交通信號(hào)燈及車(chē)道指示器控制準(zhǔn)確，顯示清晰。LED光電誘導(dǎo)標(biāo)志光點(diǎn)連續(xù)，指示方向清晰可辨。隧道內(nèi)可變信息標(biāo)志字體清晰，串口通訊正常，發(fā)送內(nèi)容方便可靠。PLC交通區(qū)域控制單元要保證CPU主機(jī)、模擬量模塊， 數(shù)字量模塊、光纖通訊單元工作正常，控制信號(hào)、模擬量信號(hào)、反饋信號(hào)接受發(fā)送正常，對(duì)有報(bào)警的模塊及時(shí)用軟件分析報(bào)警原因及時(shí)處理。1.2 通風(fēng)與照明系統(tǒng)基本照明、應(yīng)急照明、加強(qiáng)照明可由遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)控制。維修時(shí)，可用手動(dòng)控制。應(yīng)急照明必須有獨(dú)立的EPS供電

4、系統(tǒng)，照明亮度值不得低于基本照明的1/10 。應(yīng)定期進(jìn)行除塵、保潔工作。公路隧道正常運(yùn)營(yíng)時(shí)一氧化碳允許濃度和煙霧濃度等裝置性能良好，其控制應(yīng)符合公路隧道養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范 (JTG H12) 的規(guī)定。隧道內(nèi)的風(fēng)速應(yīng)按公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ026) 的規(guī)定執(zhí)行。隧道內(nèi)出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，控制設(shè)備能及時(shí)變換送風(fēng)方向，疏導(dǎo)煙霧。機(jī)械通風(fēng)應(yīng)具有手動(dòng)和自動(dòng)裝置，且主備用工作正常。l.3緊急呼叫設(shè)施本系統(tǒng)包含： 緊急電話設(shè)施（含緊急電話、 緊急電話亭（含門(mén)、照明燈）、中繼器）；有線廣播設(shè)施（揚(yáng)聲器、功放） 。本系統(tǒng)設(shè)備為應(yīng)急救援設(shè)備，日常維護(hù)應(yīng)保證緊急電話設(shè)施連通正常，通話質(zhì)量良好，無(wú)雜音。有線廣播設(shè)施喊話音質(zhì)清晰，

5、調(diào)整號(hào)角揚(yáng)聲器角度減少隧道內(nèi)回聲。1.4 火災(zāi)報(bào)警、消防與避難設(shè)施：本系統(tǒng)包含：火災(zāi)報(bào)警設(shè)施（含手報(bào)按鈕、光纖光柵感溫火災(zāi)探測(cè)器、火災(zāi)報(bào)警主機(jī)、傳輸線路、光纖光柵信號(hào)處理器） ；消防設(shè)施（含滅火器、消火栓、固定式水成膜泡沫滅火裝置、水泵等）；避難設(shè)施（含車(chē)行橫洞電控門(mén)、人行橫洞門(mén)及橫洞內(nèi)照明） 。本系統(tǒng)設(shè)備為發(fā)生事故時(shí)應(yīng)急使用，平時(shí)要注意設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，保證發(fā)生事故時(shí)設(shè)備完好，功能正常。對(duì)于火災(zāi)報(bào)警設(shè)施，平時(shí)不間斷抽測(cè)手報(bào)按鈕是否工作正常，管理中心能否收到正確報(bào)警地址，并切換監(jiān)控?cái)z像機(jī)觀察現(xiàn)場(chǎng)情況。光纖光柵感溫火災(zāi)探測(cè)器是否能正確讀出現(xiàn)在溫度，在溫度異常時(shí)及時(shí)的報(bào)警，并記錄現(xiàn)場(chǎng)溫度變化情況。消防

6、設(shè)施平時(shí)著重不定期觀測(cè)水泵壓強(qiáng)，及蓄水池水位。對(duì)于水位較低的蓄水池及時(shí)檢查水泵情況，如遇水泵故障，應(yīng)及時(shí)使用便攜水泵抽水補(bǔ)水。并在隧道內(nèi)檢查有無(wú)水管漏水情況。人行橫洞要保證洞內(nèi)照明正常開(kāi)啟，車(chē)行橫洞門(mén)可以通過(guò)遠(yuǎn)程或現(xiàn)場(chǎng)控制柜正常開(kāi)啟和關(guān)閉。針對(duì)本系統(tǒng)設(shè)備具體案例如下。1.5 中央控制管理系統(tǒng)本系統(tǒng)由管理公司中心機(jī)房設(shè)備和監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)組成包含以下設(shè)備：信息采集系統(tǒng)設(shè)備（含視頻處理單元；中心事件檢測(cè)單元） ；信息控制系統(tǒng)設(shè)備（信息發(fā)布（廣播、情報(bào)板、照明、風(fēng)機(jī)、隧道交通燈） ；緊急電話控制臺(tái)、串口服務(wù)器、數(shù)據(jù)光端機(jī)等） ；視頻傳輸及控制設(shè)備（視頻光端機(jī)、疊加器、監(jiān)視器、矩陣、傳輸、控制、數(shù)字錄像

7、機(jī)等）；中心計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件（錄像管理軟件、視頻監(jiān)控軟件、火災(zāi)監(jiān)控報(bào)管軟件，隧道監(jiān)控軟件、通風(fēng)照明軟件、電力監(jiān)控軟件、事件檢測(cè)軟件） ；中心計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)（隧道管理服務(wù)器、錄像管理計(jì)算機(jī)、視頻監(jiān)控計(jì)算機(jī)、火災(zāi)報(bào)警控制計(jì)算機(jī)、隧道監(jiān)控計(jì)算機(jī)、通風(fēng)照明控制計(jì)算機(jī)、電力監(jiān)控計(jì)算機(jī)、打印機(jī)） 。本系統(tǒng)設(shè)備均為隧道相關(guān)設(shè)備的中心控制系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)、服務(wù)器及相關(guān)服務(wù)，數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用軟件組成。本系統(tǒng)的應(yīng)遵照計(jì)算機(jī)日常維護(hù)要求，定時(shí)備份數(shù)據(jù)，安裝并更新殺毒軟件，清理系統(tǒng)垃圾，檢查有無(wú)硬件故障，并清理設(shè)備內(nèi)積灰。1.6 供配電系統(tǒng)本系統(tǒng)包含： 低壓配電（含低壓配電柜， 電源切換柜，穩(wěn)壓柜等）；高壓配電（10KV、

8、33KV變壓器；開(kāi)關(guān)柜、高壓斷路器互感器等） ；供電線路（架空線路、管道及人井） ；電源 ( 交流穩(wěn)壓電源、開(kāi)關(guān)電源、不間斷電源 (UPS、EPS)、機(jī)房及外場(chǎng)配電箱、蓄電池、柴油機(jī)組、節(jié)電器）；防雷與接地。本系統(tǒng)維護(hù)遵照供配電系統(tǒng)日常維護(hù)規(guī)范實(shí)施。1.7 隧道指示標(biāo)志設(shè)備包含隧道內(nèi)各種指示標(biāo)志，如：緊急電話指示標(biāo)志，消防設(shè)備指示標(biāo)志，行人橫洞指示標(biāo)志，行車(chē)橫洞指示標(biāo)志，緊急停車(chē)帶指示標(biāo)志，疏散指示標(biāo)志等日常維護(hù)中要保證標(biāo)志亮度均勻，無(wú)變形扭曲。2 常見(jiàn)問(wèn)題處理方法，寫(xiě)幾個(gè)比較特殊的案例2.1 隧道內(nèi)照明燈不斷閃爍隧道內(nèi)部分沒(méi)有開(kāi)啟的LED照明燈不斷頻閑。由于是多個(gè)燈有這種現(xiàn)象，判斷應(yīng)該與電源

9、有關(guān)。隧道內(nèi) LED照明燈是由 3 相電纜供電，每一相與零線帶 5-6 盞燈，測(cè)量故障段供電線路零線與地線之間有 220V電壓。由于隧道內(nèi)所有設(shè)備的零線都是接在一起的，判斷應(yīng)該是某個(gè)設(shè)備火線和零線短路或者是電纜破皮、穿刺線卡處積水導(dǎo)致短路。首先判斷是否是設(shè)備短路造成，在配電房一一對(duì)設(shè)備斷電，期間要保證隧道照明的正常開(kāi)啟。斷電后把配電抽屜抽離主配電柜，排除抽屜故障。發(fā)現(xiàn)關(guān)閉左洞洞內(nèi)設(shè)備電源關(guān)閉后零線恢復(fù)正常。一般長(zhǎng)隧道一側(cè)配電房會(huì)控制半個(gè)隧道的供電，發(fā)現(xiàn)是洞內(nèi)設(shè)備故障后，進(jìn)入隧道對(duì)每個(gè)配電箱進(jìn)行檢測(cè)，關(guān)閉緊急電話供電空氣開(kāi)關(guān)后零線恢復(fù)正常。由此可見(jiàn)是這一條線路上某個(gè)緊急電話故障或電纜故障導(dǎo)致。

10、去掉所有緊急電話電源后， 故障依然存在。判斷就是供電電纜問(wèn)題了，電纜短路最容易就是發(fā)生在穿刺線卡處，最后在電纜溝里找到戰(zhàn)障點(diǎn)，是由于鎧裝電纜在安裝穿刺線卡是，鐵鎧沒(méi)有去除干凈，導(dǎo)致短路。去除燒毀點(diǎn)重新接好電纜，故障恢復(fù)。平時(shí)多觀測(cè)設(shè)備，由某些設(shè)備的表現(xiàn)發(fā)現(xiàn)一些隱藏的故障。及時(shí)處理，在故障未擴(kuò)大之前解決，不失為維護(hù)的最好方法。隧道內(nèi)供電電纜承受電流都較大，短路后并不會(huì)及時(shí)跳閘，這就需要維護(hù)人員細(xì)心的觀查。2.2 隧道內(nèi)部分緊急標(biāo)示燈不亮隧道內(nèi)部分緊急標(biāo)示燈不亮。到達(dá)故障現(xiàn)場(chǎng)，我們首先要確定緊急標(biāo)示燈是何種方式供電的，是隧道 UPS還是EPS，還是直接市電供給的，查明是 UPS供給的。然后到故障點(diǎn)

11、，查這段緊急標(biāo)示等配電柜，發(fā)現(xiàn)空開(kāi)已經(jīng)跳閘，用萬(wàn)用表測(cè)試空開(kāi)上端子電壓，測(cè)試為AC220V，電壓正常；將下端負(fù)載拆下來(lái)，用萬(wàn)用表測(cè)試火線與零線之間， 以及火線與地線之間是否有短路現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)都有短路，這個(gè)說(shuō)明電纜有斷點(diǎn)；然后我們看這段電纜給幾個(gè)緊急標(biāo)示燈供電，分別將緊急標(biāo)示燈與電纜接人點(diǎn)上的電纜溝上的水利蓋板旋開(kāi)，查看電纜接入穿線夾有沒(méi)有問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)都沒(méi)有問(wèn)題；這就說(shuō)明電纜有斷點(diǎn)或者某個(gè)緊急標(biāo)示燈內(nèi)的開(kāi)關(guān)電源板壞了；對(duì)于查找電路斷點(diǎn)的方法，一種采用將電纜人為取幾斷點(diǎn)，通過(guò)用電纜搖表測(cè)試，來(lái)逐漸縮小電纜短路的范圍，這種方法一般不采用；另一種方法就是測(cè)試電阻的方法，估算電纜大概長(zhǎng)度，計(jì)算這段電纜的電阻

12、；將這段電纜首尾火線與零線短路起來(lái)；然后在從這兩頭分別在接點(diǎn)穿線夾位置測(cè)試電阻，正常的情況下電阻是越來(lái)越大的，如果有某個(gè)點(diǎn)有短路，根據(jù)兩端測(cè)試出來(lái)電阻值；進(jìn)行比較就很容易判斷出故障點(diǎn)；發(fā)現(xiàn)電纜有斷路點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)電纜在電纜溝里被水利覆蓋，挖開(kāi)水利發(fā)現(xiàn)電纜己經(jīng)燒斷短路了，重新接好，用搖表測(cè)試電纜正常；加電，正常工作。按照第二種方法測(cè)試電阻有短路點(diǎn)，測(cè)試電阻應(yīng)該是：小一大一?。欢鴽](méi)用斷點(diǎn)，從兩端分別測(cè)試的電阻應(yīng)該是：小大；對(duì)找斷點(diǎn)短路位置，對(duì)于了解電纜的型號(hào)及合理的估算和使用好的方法對(duì)于找短路點(diǎn)非常重要，恢復(fù)后，再測(cè)試電纜，看看還有沒(méi)有其他短路點(diǎn)也非常重要，然后才能加電工作。2.3 隧道口加強(qiáng)照明無(wú)法實(shí)

13、現(xiàn)控制1) 現(xiàn)象描述：隧道口加強(qiáng)照明無(wú)法實(shí)現(xiàn)控制。2) 原因分析： PLC故障。3) 處理方法：在隧道監(jiān)控中心，無(wú)法實(shí)現(xiàn)控制操作，查看控制操作日志，看什么時(shí)候無(wú)法實(shí)現(xiàn)控制的，用軟件控制其它洞口照明是否能控制，以此來(lái)判斷操作程序軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)及中心與隧道機(jī)房主 PLC機(jī)柜鏈路通訊是否正常， 能正常操作，判以上點(diǎn)都正常；再操作此故障點(diǎn)與其它相應(yīng)的控制設(shè)備 （比如隧道通行燈） 看是否能實(shí)現(xiàn)控制， 能控制，說(shuō)明故障點(diǎn)可能在子 PLC機(jī)柜和加強(qiáng)照明配電柜上。到故障現(xiàn)場(chǎng)，在隧道機(jī)房用 PLC調(diào)試軟件，連接到故障點(diǎn)子 PLC機(jī)柜上，調(diào)出加強(qiáng)照明 PLC控制解析圖，來(lái)判斷故障點(diǎn)是在子 PLC機(jī)柜，還是在加強(qiáng)照明的配電柜上，分析為子 PLC控制機(jī)柜與加強(qiáng)照明配電機(jī)柜之間，到于 PLC配電柜上，查看 OD數(shù)字模塊，看圖查找此加強(qiáng)照明是那個(gè) OD數(shù)字端口控制的， 用萬(wàn)用表測(cè)試 OD輸出電壓為 DC24V，正常，說(shuō)明控制信號(hào)已正常到此點(diǎn)，再到配電柜，看繼電器沒(méi)有吸合，用萬(wàn)用表測(cè)試 DC電壓是否到達(dá)繼電器，測(cè)試電壓正常，