浅析中条山隧道机电设备的管理与维护

梁晓鹏

摘 要：运城（解州）至灵宝（芮城）高速公路是山西省连通陕西、河南、以及南下两湖、两广的重要战略通道，2015年底投入运营，路线全长30.339千米。其中，中条山特长隧道是运宝高速的关键性工程，全长9 671米，最大埋深681米，呈南高北低走势，落差182.6米，坡度为1.883%，属上下行分离的特长高速公路隧道。隧道内机电设备的平稳运行是整个隧道安全的重要支撑和保障。我作为中条山隧道的一名机电设备管理与维护者，通过五年多的实地工作，对中条山隧道机电设备在高速公路实际运行中的管理与维护情况有自己的一些理解和看法，具体内容如下：

关键词：中条山隧道;机电;维护

1 中条山隧道机电设备管理与维护基本情况

中条山隧道机电系统主要由监控、供配电、照明、通风和消防五大系统组成。我们机电维护管理人员按照公路隧道养护技术规范要求每天巡查一次，主要检查机电设施是否处在正常工作状态和是否存在故障隐患。

1.1 监控设备的管理与维护

从系统功能上划分，火灾自动报警、交通监控子系统、闭路电视监视、紧急电话、指令电话、有线广播子系统为相对独立的子系统，通风控制、电力监控、隧道照明控制在逻辑构成上相对独立，而系统构成上为一体。

我们机电维护人员严格按照养护规程上的制度进行管理与维护，按照规定的检修频率进行日常性维护、经常性检修和定期检修。隧道监控软件系统维护每年1次，维护时要对软件系统进行修改完善，保证联动运行功能的实现和软件可靠性各项技术措施的落实。

1.2 供配电设备的管理与维护

为保障隧道正常用电，在隧道口解州、陌南两侧分别采用无交叉、双回路专线供电。全线设变电所8处，并设有EPS应急供电系统。电力监控软件可以对这些变电站内的高低压柜运行状态进行监视，并可对供配电系统主要进出线开关进行控制。

我們维护人员都持有特殊工种上岗证书，并配备专门的电工检修工具，除了平时的维护外，每三个月对供配电设备经常性检修一次，每年对供配电设备定期检修一次。

1.3 照明设备的管理与维护

由于隧道内、外的亮度差别较大，司机在进出隧道时会产生种种特殊的视觉问题，为了驾驶员适应隧道内外的亮度差，中条山特长隧道左洞、右洞的入口处均设置光强检测器，

我们严格配备了电工工具、高空作业车、清洁卫生用具、照度仪、亮度仪等相关设备，通过平时检修，使隧道路面亮度满足照度要求。

1.4 通风设备的管理与维护

隧道内保持良好的空气是行车安全的必要条件，为了满足隧道通风需要，隧道内采用左线分2段，右线分3段的通风方案。

我们通风设施检修按照设备的操作规程和养护要求进行，并使主要性能指标，如风速、推力、功率、噪声及防护等级等符合产品说明书的要求。检修时配备了专用电工工具和机修工具以及风压计、风速计、声级计等相关设备。

1.5 消防设备的管理与维护

为了满足隧道消防，隧道内双向每50米设1处消防洞室左右线分别为194处，内设给水灭火系统、水成泡沫灭火系统、干粉灭火器材。同时，隧道内双向每50米设置1个手动报警按钮、火灾自动探测器;火灾报警可通过视频监视、手动报警、因使用消防栓使消防水池水位过低和火灾自动探测器检测触发报警机制。

隧道内每750米设一座车行横洞;每450米设一座人行横道;共有12座车行横洞和16座人行横道。车行横洞两端各设1套可手动、电动、远程遥控功能的防火卷帘门;人行横洞两端各设1套可向内推开、自动关闭的防火门;隧道内每50米布设有源电光消防疏散指示标志，并标明逃离方向及出口距离;车行横洞内每20米布设有源电光消防疏散指示标志。这些都为隧道遇险人员在紧急情况下的逃生提供便利。

消防设施的检查是我们的重中之重，除了平时的3个月每次的经常性检修和1年每次的定期检修外，我们每周都会对逃生通道与防火卷帘门进行重点检查，保证逃生通道的畅通和安全。

2 近几年中条山隧道机电设备管理与维护存在主要问题及解决方案

2.1 监控设备管理与维护相关问题及解决方案

在近5年的维护中，我们发现监控设备出现的最多的问题就是软件不稳定的问题，经常会因为各种不明原因导致电脑死机，造成监控系统崩溃，给监控中心带来了很大的麻烦。为此我们专门制定了监控系统及数据保存方案，所有的监控系统及数据都有备份，遇到系统崩溃时，及时安装备份系统。

2.2 供配电设备管理与维护相关问题及解决方案

供配电系统方面，一是因雷雨天气因素造成高压线路出现故障造成隧道停电事件;二是供配电设备电量统计的问题。

对于雷雨天气造成的高压线路问题，我们通过供电部门分析得知部分高压杆正好处在雷雨多发区，为此我们为这些雷雨多发区的高压电杆安装避雷器，减少雷雨天气对高压线路的影响。

2019年6月24日交控集团下发了晋交控运管函〔2019〕180号文件，要求 “按照一隧一表，照明单挂分别安装”的标准在隧道内安装电表。隧道管理站接到通知后，迅速组织创新团队研究方案。经实地勘察，在隧道内需要安装116块电表，制定了符合文件要求的电表安装方案。创新的采用了远程读取电表技术，在网络上随时可读取电表数据，并进行统计汇总，节约了大量的人力成本。

2.3 照明设备管理与维护相关问题及解决方案

照明设备最主要的问题是灯具更换的问题，因为隧道内高压钠灯数量庞大，且照明灯具都安装在隧道壁两侧5米高处，更换起来比较麻烦。为了快速更换维修隧道内灯具，我们维护人员自制了移动式脚手架，可以安装在普通的皮卡检修车上，更换灯具不需要上下升降移动，使更换速度提高了3倍以上。

2.4 通风设备管理与维护相关问题及解决方案

隧道轴流风机系统中安装有信号采集器，该采集器作用主要是采集工作电压、温度、湿度和绝缘等外围信息。自2019年6月以来，12台轴流风机在运行中，已经连续烧毁6块主板。经过我们隧道机电维护人员对故障主板认真分析研究，发现信息采集器对供电条件要求非常苛刻。第一，该信号采集器不能长时间受电，要求风机工作时，通电;风机停止时，不受电。第二，受电压波动范围为220±1%以内。为了达到上述条件，我们已对12台轴流风机信号采集器供电电源进行技术升级，实现电源远程控制与电源调压稳压，使得信号采集器工作寿命可大大延长，节省了大量运营成本。

2.5 消防设备管理与维护相关问题及解决方案

2015年12月运宝高速公路开通以来，隧道应急电话通话质量差，故障率高。机电班组进行技术攻关，对原主板进行改造。一个月后将改造后的主板进行更换，应急电话故障率明显降低了，目前应急电话运行稳定。

3 中条山隧道机电设备未来的发展方向

3.1 智能网络化应用

随着科学技术的进步，机电设备产品越来越智能化。隧道机电系统也需要我们维护人员不断学习创新，改造更新机电设备，使机电设备网络化，随时随地查看机电运行状况。

3.2 节约化发展

目前隧道的高压钠灯、风机等仍是以前生产的耗电量大的设备，为了减少耗电量，提高利用率，我们可以计划更换新一代节能型灯具和风机。

3.3 微型简易化

隧道内很多设备都是以前技术研发的产品，很多设备尺寸大、质量重，维护搬运起来相当麻烦，我们需要在满足设备功能需求的同时，更换微型简易化的设备来替代。

3.4 可持续化

全国都在提倡可持续化，隧道内的设备种类多、功率大、耗电量大，最大的问题还是供电的问题。如果能在隧道上方周边山上安装太阳能发电或是风力发电专门供隧道用电，将会极大减少供电成本。