隧道機電維護及管理

1、隧道機電系統(tǒng)維護及管理王大偉（安徽皖通科技股份有限公司，安徽臺肥230088）摘要： 該文主要分析了現(xiàn)階段隧道內機電設備的構成，進行了系統(tǒng)的分類，并結合日常維護維修的經驗培出維護維修的具體方法，給廣大從事隧道維護的朋友作為一個參考。關鍵詞： 隧道；機電維護中圖分類號：TP393文獻標識碼：A文章縭號：1009-3044(2011)24-6034-03筆者從事高速公路隧道機電維護及管理工作兩年多了，現(xiàn)就日常維護中遇到的一些問題及處理方法與大家分享，并請大家提出寶貴的意見。隧道機電系統(tǒng)所包括各項子系統(tǒng)所涉及的設備在其他系統(tǒng)中包含的， 其維護要求，按照道路交通監(jiān)控系統(tǒng)、 通信系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)及收費系

2、統(tǒng)等的維護要求和方法進行，包括主要設備防雷接地測試。針對隧道內機電設備密集工作環(huán)境較差，故障率高等特點我針對隧道機電設備做以下針對性維護工作。1 隧道機電維護的基本內容我對隧道機電系統(tǒng)做以下幾個分類，并對各個分類下設備進行歸類，有針對性的給出維護方案，及一些日常維護中的實際案例。并做到故障預先判斷，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)包括以下設備：隧道監(jiān)控系統(tǒng)（含可控攝像機，固定攝像機及其視頻傳輸鏈路）；車輛及事件檢測設備（含隧道內車檢攝像機，及管理公司端視頻分析單元） ；交通信號燈；雙向車道指示器； LED光電誘導標志； 隧道內可變信息標志；交通區(qū)域控制

3、單元（含 PLC設備及通訊鏈路）。隧道機電交通監(jiān)控系統(tǒng)的維護方法：隧道內實行全程監(jiān)控，筆者在維護中要對每個攝像機清晰度及角度做調整，保證監(jiān)控的無縫連接。交通信號燈及車道指示器控制準確，顯示清晰。LED光電誘導標志光點連續(xù)，指示方向清晰可辨。隧道內可變信息標志字體清晰，串口通訊正常，發(fā)送內容方便可靠。PLC交通區(qū)域控制單元要保證CPU主機、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、模擬量信號、反饋信號接受發(fā)送正常，對有報警的模塊及時用軟件分析報警原因及時處理。1.2 通風與照明系統(tǒng)基本照明、應急照明、加強照明可由遠程計算機控制。維修時，可用手動控制。應急照明必須有獨立的EPS供電

4、系統(tǒng)，照明亮度值不得低于基本照明的1/10 。應定期進行除塵、保潔工作。公路隧道正常運營時一氧化碳允許濃度和煙霧濃度等裝置性能良好，其控制應符合公路隧道養(yǎng)護技術規(guī)范 (JTG H12) 的規(guī)定。隧道內的風速應按公路隧道設計規(guī)范(JTJ026) 的規(guī)定執(zhí)行。隧道內出現(xiàn)火災時，控制設備能及時變換送風方向，疏導煙霧。機械通風應具有手動和自動裝置，且主備用工作正常。l.3緊急呼叫設施本系統(tǒng)包含： 緊急電話設施（含緊急電話、 緊急電話亭（含門、照明燈）、中繼器）；有線廣播設施（揚聲器、功放） 。本系統(tǒng)設備為應急救援設備，日常維護應保證緊急電話設施連通正常，通話質量良好，無雜音。有線廣播設施喊話音質清晰，

5、調整號角揚聲器角度減少隧道內回聲。1.4 火災報警、消防與避難設施：本系統(tǒng)包含：火災報警設施（含手報按鈕、光纖光柵感溫火災探測器、火災報警主機、傳輸線路、光纖光柵信號處理器） ；消防設施（含滅火器、消火栓、固定式水成膜泡沫滅火裝置、水泵等）；避難設施（含車行橫洞電控門、人行橫洞門及橫洞內照明） 。本系統(tǒng)設備為發(fā)生事故時應急使用，平時要注意設備運行狀態(tài)，保證發(fā)生事故時設備完好，功能正常。對于火災報警設施，平時不間斷抽測手報按鈕是否工作正常，管理中心能否收到正確報警地址，并切換監(jiān)控攝像機觀察現(xiàn)場情況。光纖光柵感溫火災探測器是否能正確讀出現(xiàn)在溫度，在溫度異常時及時的報警，并記錄現(xiàn)場溫度變化情況。消防

6、設施平時著重不定期觀測水泵壓強，及蓄水池水位。對于水位較低的蓄水池及時檢查水泵情況，如遇水泵故障，應及時使用便攜水泵抽水補水。并在隧道內檢查有無水管漏水情況。人行橫洞要保證洞內照明正常開啟，車行橫洞門可以通過遠程或現(xiàn)場控制柜正常開啟和關閉。針對本系統(tǒng)設備具體案例如下。1.5 中央控制管理系統(tǒng)本系統(tǒng)由管理公司中心機房設備和監(jiān)控中心計算機組成包含以下設備：信息采集系統(tǒng)設備（含視頻處理單元；中心事件檢測單元） ；信息控制系統(tǒng)設備（信息發(fā)布（廣播、情報板、照明、風機、隧道交通燈） ；緊急電話控制臺、串口服務器、數(shù)據光端機等） ；視頻傳輸及控制設備（視頻光端機、疊加器、監(jiān)視器、矩陣、傳輸、控制、數(shù)字錄像

7、機等）；中心計算機控制系統(tǒng)軟件（錄像管理軟件、視頻監(jiān)控軟件、火災監(jiān)控報管軟件，隧道監(jiān)控軟件、通風照明軟件、電力監(jiān)控軟件、事件檢測軟件） ；中心計算機及網絡（隧道管理服務器、錄像管理計算機、視頻監(jiān)控計算機、火災報警控制計算機、隧道監(jiān)控計算機、通風照明控制計算機、電力監(jiān)控計算機、打印機） 。本系統(tǒng)設備均為隧道相關設備的中心控制系統(tǒng)，由計算機、服務器及相關服務，數(shù)據庫、應用軟件組成。本系統(tǒng)的應遵照計算機日常維護要求，定時備份數(shù)據，安裝并更新殺毒軟件，清理系統(tǒng)垃圾，檢查有無硬件故障，并清理設備內積灰。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；開關柜、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、開關電源、不間斷電源 (UPS、EPS)、機房及外場配電箱、蓄電池、柴油機組、節(jié)電器）；防雷與接地。本系統(tǒng)維護遵照供配電系統(tǒng)日常維護規(guī)范實施。1.7 隧道指示標志設備包含隧道內各種指示標志，如：緊急電話指示標志，消防設備指示標志，行人橫洞指示標志，行車橫洞指示標志，緊急停車帶指示標志，疏散指示標志等日常維護中要保證標志亮度均勻，無變形扭曲。2 常見問題處理方法，寫幾個比較特殊的案例2.1 隧道內照明燈不斷閃爍隧道內部分沒有開啟的LED照明燈不斷頻閑。由于是多個燈有這種現(xiàn)象，判斷應該與電源

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

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，是由于鎧裝電纜在安裝穿刺線卡是，鐵鎧沒有去除干凈，導致短路。去除燒毀點重新接好電纜，故障恢復。平時多觀測設備，由某些設備的表現(xiàn)發(fā)現(xiàn)一些隱藏的故障。及時處理，在故障未擴大之前解決，不失為維護的最好方法。隧道內供電電纜承受電流都較大，短路后并不會及時跳閘，這就需要維護人員細心的觀查。2.2 隧道內部分緊急標示燈不亮隧道內部分緊急標示燈不亮。到達故障現(xiàn)場，我們首先要確定緊急標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

11、，查這段緊急標示等配電柜，發(fā)現(xiàn)空開已經跳閘，用萬用表測試空開上端子電壓，測試為AC220V，電壓正常；將下端負載拆下來，用萬用表測試火線與零線之間， 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，這個說明電纜有斷點；然后我們看這段電纜給幾個緊急標示燈供電，分別將緊急標示燈與電纜接人點上的電纜溝上的水利蓋板旋開，查看電纜接入穿線夾有沒有問題，發(fā)現(xiàn)都沒有問題；這就說明電纜有斷點或者某個緊急標示燈內的開關電源板壞了；對于查找電路斷點的方法，一種采用將電纜人為取幾斷點，通過用電纜搖表測試，來逐漸縮小電纜短路的范圍，這種方法一般不采用；另一種方法就是測試電阻的方法，估算電纜大概長度，計算這段電纜的電阻

12、；將這段電纜首尾火線與零線短路起來；然后在從這兩頭分別在接點穿線夾位置測試電阻，正常的情況下電阻是越來越大的，如果有某個點有短路，根據兩端測試出來電阻值；進行比較就很容易判斷出故障點；發(fā)現(xiàn)電纜有斷路點，發(fā)現(xiàn)電纜在電纜溝里被水利覆蓋，挖開水利發(fā)現(xiàn)電纜己經燒斷短路了，重新接好，用搖表測試電纜正常；加電，正常工作。按照第二種方法測試電阻有短路點，測試電阻應該是：小一大一??；而沒用斷點，從兩端分別測試的電阻應該是：小大；對找斷點短路位置，對于了解電纜的型號及合理的估算和使用好的方法對于找短路點非常重要，恢復后，再測試電纜，看看還有沒有其他短路點也非常重要，然后才能加電工作。2.3 隧道口加強照明無法實

13、現(xiàn)控制1) 現(xiàn)象描述：隧道口加強照明無法實現(xiàn)控制。2) 原因分析： PLC故障。3) 處理方法：在隧道監(jiān)控中心，無法實現(xiàn)控制操作，查看控制操作日志，看什么時候無法實現(xiàn)控制的，用軟件控制其它洞口照明是否能控制，以此來判斷操作程序軟件、數(shù)據庫及中心與隧道機房主 PLC機柜鏈路通訊是否正常， 能正常操作，判以上點都正常；再操作此故障點與其它相應的控制設備 （比如隧道通行燈） 看是否能實現(xiàn)控制， 能控制，說明故障點可能在子 PLC機柜和加強照明配電柜上。到故障現(xiàn)場，在隧道機房用 PLC調試軟件，連接到故障點子 PLC機柜上，調出加強照明 PLC控制解析圖，來判斷故障點是在子 PLC機柜，還是在加強照明的配電柜上，分析為子 PLC控制機柜與加強照明配電機柜之間，到于 PLC配電柜上，查看 OD數(shù)字模塊，看圖查找此加強照明是那個 OD數(shù)字端口控制的， 用萬用表測試 OD輸出電壓為 DC24V，正常，說明控制信號已正常到此點，再到配電柜，看繼電器沒有吸合，用萬用表測試 DC電壓是否到達繼電器，測試電壓正常，