高速公路机电系统设计与施工质量控制措施

郭兴隆

（招商局重庆公路工程检测中心有限公司，重庆 400067）

机电系统作为高速公路实行现代化管理的重要工具之一，其涉及到了电子技术、计算机网络技术、电气控制、通信技术等多个学科。近年来，随着我国信息化技术的不断发展，对于高速公路机电系统的设计和施工提出了更高的要求，也就需要加强对机电系统的设计工作，确保机电系统的设计性能，这样才能满足高速公路工程的实际管理需求，对于我国高速公路行业的发展也有着重要意义。

1 高速公路机电系统的设计

1.1 机电监控系统的设计

高速公路机电监控系统主要包含监控中心和外场设备两部分内容，其中监控中心的设置应包含计算机系统、闭路电视监控设备以及监视设备等多个部分构成。在该监控系统中能够借助于计算机系统中的局域网，通过通信技术实现对外场监控设备的所有数据进行采集与传输，随后对这些数据进行分析管理，生成相关应对方案，再传递给外场设备进行执行。

在高速公路机电监控系统的设计安装过程中，首先要做好监控中心机房设备的合理布局，对机电监控设备的布局进行明确，随后还要做好设备选型，对设备安装工艺以及监控系统软件进行合理选择。在完成了机电监控系统的设计安装工作之后还需要严格按照相关行业标准与规范进行验收工作，确保机电监控系统按设计要求实现其功能和效果。

在系统设计过程中，需要结合高速公路项目的实际监控需求，还要对现有的各项标准规范进行明确，在此基础上开展机电监控系统的合理设计。相关设计人员需要做好现场的实地勘探工作，对项目基础数据进行熟练掌握，借此奠定良好的设计基础，对机电监控设备的布点位置进行明确。对各项系统框图以及系统原理图进行明确，在此基础上进行设备选型，最后则需要明确各类设备安装大样图以及线缆清单，为后续安装施工奠定良好基础。此外还需要强化对软件设计环节的重视力度，在结合了数据访问层、业务逻辑层以及应用界面层三个层次的实际需求，共同完成软件系统的框架设计，确保高速公路机电监控系统设计效果。

1.2 高速公路机电通信系统的设计

近年来我国通信行业得到了非常迅速的发展，高速公路的机电通信系统也逐渐朝着广域通信的方向进行转变，这样才能够让监控站以及收费站中的海量数据能够实时传递给监控中心与收费中心，满足高速公路业务管理工作的需求。在通信技术选择上可以采用800MHz无线集群系统，随后由光纤传输系统替代小容量微波通信，这样也能够通过数字通信的方式，来进行车辆运行信息的实时通信与交流，从而促使通信系统的可靠性进一步提高。

在高速公路机电通信系统的设计过程中需要做好以下两个方面的内容：（1）光纤数字传输系统的设计，在具体设计过程中要进行机架安装方法的合理选择，做好电缆设计以及放绑电缆规格的合理设计，在设计过程中要注意在光纤布设之前设置塑料套管，不得与放绑电缆共同进行布设。（2）远程控制交换系统。在该系统设计过程中需要严格按照相关通信设备安装标准，做好机架的安装和检查工作，随后要严格按照机电系统的设计文件标准来对电源线进行安装检查工作，确保电源线的设计合理性。此外在机架接地过程中必须要做好接地线加固处理，确保机电通信设备的接触性能，从而获得良好的机电通信系统设计效果。

1.3 高速公路机电收费系统的设计

在高速公路机电收费系统的设计过程中，一般是由收费车道、收费站、收费中心以及收费结算中心4个部分构成，每个部分均需要计算机设备支持，并且需要借助于以太网交换机形成局域网络，以满足收费系统实现功能的需求。收费车道能够对车辆在高速公路上行驶过程中的原始收费数据信息进行收集，随后通过计算机网络将这些原始收费信息传输给收费站。收费站在对这些原始收费数据信息进行处理之后，将这些收费信息传递给收费中心。收费结算中心在对这些收费数据进行处理之后就可以进行收费数据的确定，将清算结果送到高速公路运营公司的收费中心内。

在高速公路机电收费系统的设计过程中，要对设备安装工艺要求、运输要求以及配线配缆的安装要求进行明确。在设备安装工艺选择过程中，要对收费系统在高速公路上具体位置进行明确，在设备放置过程中要保障设备的放置平稳性，因为收费系统自身的设备精密度比较高，因此在运输和仓储过程中必须严格按照相关要求来进行运输，并且要派遣专业人员参与其中，避免收费设备在运输和使用过程中出现损坏情况。在配线以及配缆安装过程中，还要机电收费系统实际情况的明确，确保配线和配缆的合理性，对于高速公路机电收费系统设计效果的提升也有着重要意义。

1.4 隧道机电系统

隧道是一种相对封闭的管状结构建筑，车辆在隧道内行驶，驾乘人员在心理上会产生比较强烈的压抑感。对于隧道运营管理人员，需要实时掌握隧道内车辆、人员及设备的状况并做必要的操控。因此，隧道监控系统是隧道机电系统中尤为重要的一个系统。

在隧道监控系统设计过程中，需要包含有现场控制网络、交通监控系统、闭路电视系统、紧急电话系统以及有线广播系统等几部分构成。在现场控制网络的应用过程中可以通过以太网的方式来进行，对隧道内的车辆行驶情况进行有效监控管理。在交通监控系统的构建过程中，需要包含有隧道现场监控设备与现场控制网络两部分内容。通过闭路电视系统能够将隧道内的监控视频传递给相关监控系统，此外在紧急电话系统中则需要实现与闭路电视系统的联动需求。

在隧道监控中心设备安装过程中，要做好划线定位工作，对水平地面进行复核处理，保障静电地板的完整。在对室外机电控制设备进行膨胀固定设计过程中，还需要通过螺旋强化预埋固定处理。为了保障机电监控系统的设计效果，在机电线圈敷设设计过程中需要保障设备的平行摆放程度，确保其和原路面的高度保持一致。

2 机电设备的质量检测

2.1 做好机电设备的检验与校准工作

建设单位以及机电项目管理人员应派遣专业人员参加关键设备的测试工作，还要邀请机电项目驻地监理组参与到设备的测试工作中，只有在确保所有测试结果均能满足高速公路机电系统设计要求基础上，才能够进行设备的交付工作。因此建设单位以及监理工程师需要对用于试验的设备及仪器进行检验与校准工作，确保所有仪器设备的运行和试验程序保持一致。对所有设备的测试数据结果进行明确，在常规试验期间还要做好观察工作，判断其是否存在有违试验规程的情况发生。

2.2 设备检验

在工程制造期间，建设单位以及监理工程师代表还要在结合实际需求基础上，就承包人所提供的材料、产品部件进行检验。此外在机电设备装运之前，相关检验工作人员还要就设备的尺寸型号、包装方法以及所需要交付的组件附件进行核对。在进行设备和组件的常规检测工作中，要与相关的标准试验程序保持一致，对于一些特殊的技术说明和试验程序需要经批准之后方能实施。在日常检测内容开展过程中要保障系统自身的适应性和健全性，对于各种设备的运行质量进行明确，从而满足高速公路机电设备的设计安装需求。在工程验收测试过程中需要做好环境测试、系统测试以及技术测试三方面的内容，确保机电设备的使用标准能够与相关合同保持一致性，这样才能够达到预期的设备检验效果，保障机电设备的质量检测效果。

2.3 其他检测要求

除了做好设备质量检测工作之外，还需要对承包商自身所提供的所有设备、材料进行质量监测工作，要求产品生产商必须要进行出厂质量检测报告以及合格证书地提供，将承包人所提供的相关通信产品、材料以及线缆质量进行明确。此外在进行材料以及工艺的检测过程中，还需要保持所有机电设备的同类组件以及零件型号的一致性，方便所有零件的置换工作。在进行机电设备的安装过程中还要对新配件进行加工处理，随后严格按照相关手册说明书来进行加工允许误差的控制，这样才能够确保所有机电设备的安装效果。

3 高速公路机电系统施工质量控制策略

3.1 构建高速公路机电系统施工质量保障体系

在高速公路机电系统建设过程中，还需要加强对施工质量的控制工作，从而获得良好的高速公路基础设施建设效果。针对这一需求，相关建设人员还要构建机电系统施工质量保障体系，对于施工质量监督检查队伍能效性的提升也有着重要意义。在现有的高速公路机电系统施工质量保障体系中，需要对机电设备材料的管理、施工工序交接以及施工进度控制等方面的管理内容进行明确，对于机电系统施工阶段存在的问题也要及时进行处理，这样才能够获得良好的高速公路机电系统施工效果。

在高速公路机电系统质量管理过程中，如果发现了质量性能存在不达标隐患以及机械设备运行不合理等问题，应要求相关管理人员加强对该部分工作的重视力度，强化施工管理责任的明确，这样才能够获得良好的机电工程施工质量管理工作，从而保障机电系统的整体施工效果。

3.2 机电系统施工过程中的质量控制策略

（1）进行施工设备材料的合理选择。在高速公路机电系统施工管理过程中，还要做好施工设备以及施工材料的提前准备工作，在施工材料和设备进场之前要做好全面检查工作。此外机械设备还需要由相关检验机构提供的检验合格证书之后方能够投入到具体的施工作业中，这样才能够避免设备以及材料因素所造成的一系列施工问题发生，也是保障高速公路机电系统建设进度以及施工质量的重要途径。在施工设备材料的购置过程中，还要对材料采购和设备配置责任进行严格落实，交由专人进行施工设备材料的管理工作，这样才能够让所有工作人员严格按照相关施工规范来进行作业，对于机械设备使用效率的提升也有着重要意义。在高速公路机电系统施工材料的选择过程中，需要就材料的性能质量以及施工构配件型号等因素进行明确，确保施工设备材料的选择合理性，为后续机电系统设备的建设奠定良好的基础。（2）提高施工人员的责任意识。在进行高速公路机电系统施工质量控制过程中，还要促进施工人员的责任意识以及技能水平进一步提高，这样才能够保障所有施工流程能够严格按照相关工序开展工程施工，从而获得良好的机电系统施工管理效果。因此高速公路在机电设备管理过程中，还要加强对所有施工人员的技能培训工作，促进所有施工人员的职业素养和技能水平进一步提升，这样才能够强化施工人员的责任意识，保障高速公路机电系统的施工质量。（3）机电系统施工方法的控制。在高速公路机电系统的施工方法控制过程中，还要加强对施工方法的控制工作，对于施工过程中所出现的一系列施工工艺流程、相关技术要点以及施工组织措施进行明确，并要在结合了高速公路工程实际施工特点基础上，做好机电系统施工设计工作，在后续工程施工中也要严格遵循相关施工工艺开展工作，这也是保障机电系统整体施工质量的重要保障。在机电系统施工方法的选择过程中，要将施工质量的控制作为重要内容，在结合施工标准基础上进行施工方法的合理选择。只有这样才能够避免施工过程中各种问题的发生，减少施工返工的情况出现，避免偷工减料以及工程变更等问题发生，保障机电系统的施工质量。（4）营造良好的施工环境。只有在营造了良好施工环境基础上，才能够为高速公路机电系统施工的有序开展奠定良好的基础。因此高速公路机电系统在建设过程中还需要从劳动环境、管理环境以及技术研究环境等角度入手，来营造出良好的施工环境，并且要实现施工方案和施工环境的有机结合，这样才能够获得良好的机电系统施工质量控制效果。在具体的施工控制过程中，要从整体角度出发，进行良好施工环境的营造工作，还要充分利用周遭环境营造出良好的施工环境，借此获得良好的高速公路机电系统施工质量控制效果。

4 结语

综上所述，近年来随着我国高速公路行业的不断发展，对于高速公路机电系统设计建设工作提出了更高的要求。只有做好机电系统建设工作，才能够满足高速公路对于来往车辆的控制和管理效果，对于高速公路运营管理水平的提升也有着至关重要的意义。因此高速公路运营企业还需要在结合了高速公路实际运行情况基础上，做好监控系统、收费系统、通信系统、照明系统、供配电系统以及隧道机电系统六部分的设计工作，确保施工设计方案的科学性。在此基础上还要强化高速公路机电系统施工质量的质量管理工作，这样才能够获得良好的机电系统建设效果，对于我国高速公路行业的发展也有着重要意义。