云山隧道机电系统运营问题及维护对策

高山森

（山西昔榆高速公路有限公司，山西 晋中 030616）

1 云山隧道机电概述

云山隧道是山西省排名第三的特长隧道，位于榆和高速公路和顺段与左权之间，左权县城东北5 km处，横穿太行山脉西翼的阳曲山东南延，全长11.37 km。该隧道围岩软弱、地质结构复杂，且隧道埋深大，部分地段涌水量较多，安全、质量和进度控制要求高、难点多，在这种大的环境下造成机电维护异常艰巨。

云山隧道机电系统由九个子系统组成，即中央控制系统、CCTV监控系统、通风系统、供配电系统、照明控制系统、交通信号系统、紧急电话广播系统、消防系统、火灾报警系统。

2 机电系统的运行现状及其存在的问题

2.1 中央控制系统

中央控制系统的设备主要分布在云山隧道管理站监控室内。各设备基本工作正常，设备电源正常工作，设备的硬件出现过热、灰尘、异物的特殊情况，相关人员可及时清理，及时有效地输入输出信号。计量仪、显示器、故障显示灯正常，传输线路及信号满足要求，但是停车报警器无法正常使用，经常出现错报、误报的情况。

2.2 CCTV监控系统

CCTV监控系统由30台球机、160台彩色摄像机、28台风机房斜井摄像机及相关传输等设施组成。云山视频墙可以平稳有效地运行，208路图像都可以及时有效地反馈，图像基本清晰、稳定，电视监控系统的摄像机表面完好、核心部件清洁符合要求。云台摄像机调整聚焦正常。录像软件可以保存3 d，质量及录制的效果基本清晰，基本符合要求。但是由于工作年限变长，视频图像出现卡顿、花屏、长时间无码流、设备不在线等突出的问题。

2.3 变配电系统

云山隧道变配电系统是由2座降压站、4个配电室及高压架空输电线路等组成，主要变配电设备分布在隧道邢台、汾阳方向出口的配电室内，供电质量良好，输电电缆无破损及绝缘不够的现象。对各配电柜周期性检查，未发现异常，电容柜能实现补偿，各仪表标识正确。避雷器无损伤、放电痕迹。接地装置无腐蚀，接地电阻符合设计要求。电缆沟内电缆铺设正常，积水可以及时排出，但是随着工作时间变长，出现了线路老化、开关接触不灵的现象，变配电系统在异常的情况下，备用电源无法及时有效地切入，不能保证隧道正常供电。特别指出的是隧道内出现鼠害，对部分供电线路产生了不同程度上的损害，增加了隧道管理人员的管理难度。

2.4 通风及其控制系统

通风系统系统的主要设备既可以远程控制，也可现场工作人员手动控制。隧道内有66台轴流风机（邢台方向44台，汾阳方向22台）、16台射流风机，完全能够保证隧道内空气质量。CO/VI检测仪，可以有效检测洞内一氧化碳浓度以及洞内的能见度，并将现场的信息及时有效地反馈到监控室，监控员依据这些数据，打开风机，保证隧道一氧化碳浓度及能见度不影响通行。通风控制系统设备运转中无振动、异响、过热等异常现象，但是有部分设备出现无法远程控制的现象，风机的电机无法正常工作，甚至出现了部分风机无法正转，只能反转。

2.5 照明及其控制系统

照明系统是隧道机电系统中保证隧道内亮度的有效的部件，系统由中央控制室自动控制，隧道一共有照明灯5 008个，出入口路灯24个。通过开启加强照明，合理开启各个灯段，保证隧道内的能见度，避免司机视觉刺激。有8个路灯无法远程控制。有部分基本照明无法控制，使隧道内小部分亮度达不到要求。

2.6 紧急电话广播系统

紧急电话广播系统是由广播和电话组成的系统。广播是隧道工作人员提醒过往乘客最重要的一种方式。云山隧道内每隔200 m设分电话一部，邢台和汾阳方向共计120门，当需要帮助时，只需拿起电话不用拨号就能接通监控室，监控值班员根据现场反馈的情况再用内部电话通知值班领导和消防人员，就可得到相应的援助。呼叫、通话时能自动录音，并在电脑上显示。工作人员也可以通过广播给司乘人员相应的提示。但是云山隧道的紧急电话有时会出现线路连接不正常，噪声情况下通话不正常的现象。

2.7 交通信号控制系统

交通信号控制系统是集现代计算机、通信和控制技术于一体的区域交通信号实时联网控制系统，邢台方向33组，汾阳方向33组，一共66组，还包括汾阳方向和邢台方向入口的指示灯等，通过交通信号控制系统，管理人员能及时地将路况信息反馈给司乘人员，提供行车便利。云山隧道出现了部分设备无法控制以及监控工作人员下达的远程控制指令和现场情况不一致的情况。

2.8 消防供水系统

系统由6个液位检测器、2个消防水池、4个水泵接合器、139个阀门、消火栓（每隔200 m设一个）及468个灭火器构成。隧道内系统液位检测器均工作正常，水泵接合器运转时无异响、振动、过热现象，高、低位水池无渗漏水现象，水池水质绝大多数时间清洁，输水管道无漏水，闸阀操作灵活。泡沫消防栓能正常使用。供水控制正常，符合要求。消火栓及灭火器均可正常工作。水带、水枪配备完整，但是出现过应急过程中无法出水的现象，消防水池出现过堵塞漏水的现象。

2.9 火灾报警系统

火灾报警系统汇集了364个点型感烟感温探测器和5个光纤光栅感温火灾探测系统。8个火灾报警控制器的信息，统一反馈到中央控制系统，由位于监控室的用于火灾报警系统管理的计算机作出反应，并对温度异常单元作报警提示、显示。但是云山隧道火灾报警器现场无法正常使用，电脑客户端无法正常显示。

3 提高隧道机电系统维护管理的措施

在保证高速公隧顺利施工的前提下，要想保障云山隧道施工的质量，机电系统的应用是必不可少的。云山隧道从2011年开始施工到2015年通车，系统在设计伊始还算是比较先进的，但从施工到建成，由于自然环境的影响、设计上的不完善、设备自身的问题、管理上的不足以及车流量负荷较大等因素，机电系统存在的问题逐步暴露了出来。加强机电系统维护管理，笔者认为，可以从以下三个方面入手。

3.1 加强隧道机电设备的维护管理

云山隧道机电系统的过程中，要有整体化系统化的思维。机电设备的维护不应该只把重点放在设备维护上，也就是事后的处理，而应该是事前事中事后，全方位无遗漏的重视。采购的时候充分考虑到设备面临的问题，依托大数据管理，将设备采购维护记录在一起。改变以往的工作思路，从设备运行前后的所有阶段进行大数据化管理。如果机电设备在设计制造方面存在缺陷，后面的维修就只能是治标不治本，很难达到预期的效果。因此，要将设备事前事中事后作为管理对象，全盘操控，尽可能地避免故障产生。

3.2 坚持预防为主的理念和方式

机电维护人员要以预防为主，最好在设备未发生故障的情况下，曲突徙薪，做好设备的保养，从源头上解决问题。根据功能对设备进行分门别类，机电维护人员和消防人员做好日常巡检、定期维护和预防维修。针对常出现的重复故障，反思和改进自己的维修方式，同时，还需要在设备维护过程中坚持重点突出的原则。对于故障率较高的设备要反思维修措施，在必要的情况下更换新的设备，在整体上要建立应急预案。此外，在维护设备的过程中，发挥主观能动性，创造性地给设备设立自我保护机制，使其在极端的情况下有一定的自我保护能力。

3.3 加强对机电设备维护人员的教育

对于云山隧道机电系统的维护管理，机电维护管理人员水平的提高是核心因素。提高机电维护人员的技术水平，可以更好地对云山隧道机电系统进行维护管理。可以从以下两面着手：一方面，抓安全意识，安全是生产中的重中之重，通过建立机电操作手册、警示教育等方式提高机电管理人员的安全意识；另一方面，加强对机电设备维护人员的技术培训，分批次将机电维护人员派送到相应厂家进行专业培训或聘请相关专家针对性地开展各项技术交流会。在日常维护工作中加强维护总结，通过总结工作，可分析系统故障及其处理方法，加强技能共享。

4 结束语

云山隧道的机电系统对隧道安全高效运营和有效管理服务至关重要，实时确定云山隧道九大机电系统的运行状态，是云山隧道运营管理部门的迫切需求。本文针对公路隧道九大机电系统运营过程中存在的问题进行了分析，提出了针对性的解决措施，通过系统性的管理，加强预防为主的事前管理，提供人员培训的机会，提高管理人员的技术水平，确保云山机电系统的运行更良好，有效保证安全通行。

总的来说，云山隧道机电设备完好率高，对实时掌握隧道内运行状态，确保公路隧道的安全、高效运营，提高公路隧道服务水平具有重要作用。后续将重点对公路隧道机电设备运行状态监测和故障诊断等进行进一步的研究，以提高公路隧道机电系统设备运行动态监测及辨识的精度，为云山隧道机电系统运营的进一步提升提供有效支撑。