機電系統(tǒng)與隧道防災救災策略

袁　莉（湖南省高速公路管理局，湖南　長沙　410000）

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機電系統(tǒng)與隧道防災救災策略

袁莉（湖南省高速公路管理局，湖南長沙410000）

隧道機電系統(tǒng)在改善行車環(huán)境、降低空氣污染、降低交通事故發(fā)生率、提高隧道通行能力以及交通安全性和行車服務水平等方面具有重要的現(xiàn)實意義。本文論述了隧道機電系統(tǒng)的影響因素、特征及組成，分析了機電系統(tǒng)9個子系統(tǒng)在隧道防災救災中的實際功能，以期能夠為相關(guān)研究提供一定的理論依據(jù)。

隧道；機電系統(tǒng)；防災救災；策略

1　隧道機電系統(tǒng)的組成與功能

為了能夠有效的改善隧道環(huán)境、提高行車服務水平并降低事故的發(fā)生率和傷害程度，確保隧道的安全、暢通，應該按照隧道的等級來設(shè)置對應等級的機電系統(tǒng)。就隧道交通工程而言，完善的機電系統(tǒng)應該包括9個子系統(tǒng)（圖1）。

圖1　隧道機電系統(tǒng)組成圖

1.1通風系統(tǒng)

由于隧道呈長形管狀，結(jié)構(gòu)上較為封閉，在隧道運營期間內(nèi)車輛排放的有害氣體、煙塵，隧道圍巖排放的有害氣體，特別是在隧道發(fā)生火災時產(chǎn)生的有害氣體和煙塵無法在短時間內(nèi)消散，會嚴重危害人體健康。因此，需要借助隧道通風系統(tǒng)促進隧道內(nèi)空氣流動，以降低空氣內(nèi)有害氣體含量，同時稀釋隧道內(nèi)煙霧，提高隧道內(nèi)能見度。

1.2照明系統(tǒng)

隧道的長形管狀結(jié)構(gòu)決定了其洞內(nèi)外亮度異常懸殊，為保障行駛安全，使駕駛員能夠適應洞內(nèi)外亮度差異的變化，并且在洞內(nèi)能夠清晰辨識隧道線形、障礙物、行駛安全提示等，需要借助隧道照明系統(tǒng)，通過補給照明，在洞內(nèi)提供匹配光線強弱變化的照度，從而滿足人眼亮度變化適應要求，提高行駛的安全性。

1.3消防系統(tǒng)

隧道的特殊結(jié)構(gòu)、環(huán)境特點導致隧道內(nèi)火災事故率較高、事故成災時間較短、救援疏散工作較為困難、易產(chǎn)生較大的事故危害。因此，為保障人民生命財產(chǎn)的安全，隧道內(nèi)的消防系統(tǒng)非常重要，一旦發(fā)現(xiàn)火災能夠快速借助隧道消防系統(tǒng)抑制和消除燃燒過程，縮小火災事故影響面，降低火災事故損失。

1.4交通控制與誘導系統(tǒng)

為保持公路隧道能夠時刻為司乘人員提供安全、舒適與高效的行駛環(huán)境，需要在隧道的不同運營狀態(tài)下，能夠有效采取不同的交通控制策略，抑制不良交通狀態(tài)的發(fā)展，因此通過借助交通控制與誘導系統(tǒng)可以根據(jù)隧道交通狀況進行合理控制調(diào)節(jié)，保證隧道運營的安全性、舒適性與高效性。

1.5閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)

閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)（CCTV）是一種較為直觀、便利，并且目前廣泛應用的監(jiān)視技術(shù)，可以完成對隧道內(nèi)交通狀態(tài)、設(shè)備運行狀態(tài)、事件狀態(tài)進行實時監(jiān)視、存儲，為隧道運營管理人員提供隧道控制的直接可觀的參考依據(jù)。

1.6緊急電話系統(tǒng)與廣播系統(tǒng)

緊急電話系統(tǒng)主要用于異常情況下語音信息的傳遞，主要由緊急電話主機、傳輸線路、緊急電話分機組成。其中，隧道內(nèi)每隔固定距離會布設(shè)一部緊急電話，緊急電話通過傳輸線路與隧道監(jiān)控中心的電話連接。隧道內(nèi)發(fā)生異常事件后，司乘人員或運營管理人員可通過撥打緊急電話向隧道監(jiān)控中心報告現(xiàn)場狀況信息，以便異常事件得到盡快的確認和解決。

廣播系統(tǒng)主要用于異常情況下隧道內(nèi)的語音提示信息的發(fā)布，主要由擴音器、揚聲器、控制臺、話筒、音響主機等組成。其中，隧道內(nèi)每隔固定距離設(shè)置一組擴音器、揚聲器，用于電信號與相應聲波震動之間的轉(zhuǎn)換，為隧道內(nèi)司乘人員發(fā)布語音提示，而音響主機安裝在監(jiān)控中心，用于對隧道內(nèi)定點、定片、全線的語音提示信息發(fā)布控制。

1.7低壓配電系統(tǒng)

配電系統(tǒng)是隧道內(nèi)各種機電設(shè)備正常運行的基礎(chǔ)，可以為隧道內(nèi)各種設(shè)備提供安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟的電能條件，從而能夠保證隧道內(nèi)通風、照明、消防、交通控制、電視監(jiān)視等系統(tǒng)的可靠運行。

低壓配電系統(tǒng)一般包括供電電源與變壓器、配電線路及配電箱、發(fā)電機、UPS系統(tǒng)等。其中，供電電源與變壓器主要用于向隧道內(nèi)的各核心機電設(shè)備提供24h無間斷電能，確保機電設(shè)備的正常運行；配電線路及配電箱是電能輸送的通道；發(fā)電機和UPS系統(tǒng)是配電系統(tǒng)在配電電源或者線路發(fā)生中斷故障時，為各種核心機電設(shè)備提供穩(wěn)定可靠電能的保證。

1.8光電纜通信系統(tǒng)

隧道內(nèi)光電纜通信系統(tǒng)主要包括光傳輸系統(tǒng)、程控數(shù)字交換系統(tǒng)、光纖綜合業(yè)務接入網(wǎng)、通信電源系統(tǒng)及相關(guān)的電纜光纜等，服務于隧道信息檢測、控制以及信息提供等設(shè)施之間的通信，確保隧道機電系統(tǒng)的各子系統(tǒng)間的語音、數(shù)據(jù)、圖像信息傳輸準確、及時，從而確保能夠滿足隧道運營管理的通信需求。

1.9防雷與接地設(shè)施

隧道內(nèi)機電設(shè)備的種類和數(shù)量極為豐富，其中強電類型設(shè)備與弱電類型設(shè)備大量共存，極易遭受雷電襲擊。如果遭受雷電襲擊，就很可能會導致機電系統(tǒng)或組件損壞，不但會給隧道內(nèi)的交通產(chǎn)生極大的不便，而且也產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟損失。因此，隧道的機電系統(tǒng)必須合理的采用攔截、屏蔽、均壓、接地分流等一系列防雷電襲擊的系統(tǒng)措施，從而在最大程度上保障隧道機電系統(tǒng)的正常運行。

2　隧道機電系統(tǒng)的影響因素及特征

隧道機電系統(tǒng)是以交通工程學理論作為基礎(chǔ)，為確保車輛安全通過隧道而合理地配置相應的照明設(shè)備、通風設(shè)施、通信設(shè)備、監(jiān)控系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、供配電設(shè)施以及緊急救援設(shè)施等。與普通公路所配置的機電系統(tǒng)相比，隧道機電系統(tǒng)具有較為獨特的特征。完善的隧道機電系統(tǒng)可以有效地改善隧道中的行車環(huán)境、降低空氣污染和交通事故的發(fā)生率，提高隧道的通行能力，提高交通安全性和行車服務水平，給司乘人員提供安全、舒適的行車環(huán)境，同時還可以明顯延長隧道的使用壽命。影響隧道機電系統(tǒng)運行的因素非常多。筆者從機電系統(tǒng)所處的環(huán)境特點、設(shè)施特點以及運營特點三方面來針對性的分析隧道機電系統(tǒng)的特征（表1）。由于隧道機電系統(tǒng)所處位置具有較高的特殊性，機電系統(tǒng)難以實時的維護和改造，同時隧道機電系統(tǒng)對于日常養(yǎng)護管理和運營管理的要求也比較高。

表1　隧道機電系統(tǒng)的特征

3　隧道機電系統(tǒng)在防災救災中的作用

近年來，隨著汽車保有量的迅猛增長和物流行業(yè)的快速發(fā)展，車輛的通行安全尤其是安全通過特長隧道成為社會各界關(guān)注的熱點問題。因此如何有效使用隧道內(nèi)的機電設(shè)施設(shè)備以達到防災減災的目的變得尤為重要。筆者以終南山隧道為例，分析了隧道機電系統(tǒng)在防災救災中的作用。

秦嶺終南山隧道，為國內(nèi)最長的公路隧道，長約18.02km，為單向行車的雙洞隧道，采用3豎井縱向分段通風方案，最大分區(qū)長度為4949m，最大井深為661m、直徑為12.4m。在防災救災方面，終南山隧道采取了以下措施：

3.1防災方面

（1）在運營管理初級，就建立了隧道火災數(shù)據(jù)庫，為分析和預防火災事故提供了依據(jù)；并且采用了三豎井分段縱向通風系統(tǒng)，分區(qū)長度由3000m突破至4949m，有效解決了各種工況下的通風難題。采用了燈光成像技術(shù)，設(shè)置視覺景觀帶，消除視覺疲勞。

（2）禁止載有危險物品車輛通行隧道，隧道內(nèi)限速70km/h。在距離隧道北口約7km處和隧道南口收費站處設(shè)立危險品車輛檢查站，避免有安全隱患的車輛進入隧道。

（3）隧道內(nèi)設(shè)置有視頻監(jiān)控系統(tǒng)和感溫光纖火災自動報警系統(tǒng)，一旦發(fā)現(xiàn)火情自動報警啟動應急預案。

（4）在隧道內(nèi)設(shè)置6處特殊燈光帶，每處150m，呈現(xiàn)藍天白云的效果，每500～750m設(shè)置LED藍色光帶，以緩解司機的疲勞和緊張情緒。

3.2救災方面

（1）隧道內(nèi)設(shè)置了多處緊急停車帶和橫洞，火災發(fā)生時可以指導車輛從橫洞駛?cè)胂噜徦淼捞由?；洞?nèi)布置細水霧消防系統(tǒng)，可在發(fā)生火災是及時進行撲滅。隧道全方位進行實時監(jiān)控，可在第一時間發(fā)生異常情況。建立操作性強應急救援預案，有效聯(lián)動路政、交警、消防、醫(yī)療、清障施救和養(yǎng)護等部門，將人員傷亡和經(jīng)濟損失降到最低。

（2）隧道運營管理單位積極聘請相關(guān)專業(yè)人員，根據(jù)隧道的實際狀況多次研究，制訂了隧道突發(fā)事故應急預案，以此為不斷改進隧道事故應急預案的實地操作，改善應急預案，積極尋求適合隧道環(huán)境的最佳應急救援方案。經(jīng)過多次論證和演練后，各崗位人員都能做到及時出動、準確到位、緊密配合、熟練操作，應急救援預案日益成熟。

（3）根據(jù)隧道分公司的統(tǒng)一安排，監(jiān)控員定期實施應急預案演練，牢記各種各部門電話號碼、值班領(lǐng)導聯(lián)系方式等進本信息，熟練掌握應急事件處理方法以及工作程序和要求等內(nèi)容。

（4）設(shè)立企業(yè)消防隊，配備足夠的人員和消防救援設(shè)備。消防隊設(shè)置在兩端洞口。為了在車流密度較大時發(fā)生火災事故也能及時救援，避免堵車后消防車無法接近著火點的情況，在隧道中部配置了專業(yè)消防摩托車，安排人員值守。

4　結(jié)語

總而言之，機電系統(tǒng)在隧道防災減災中進行應用時，必須充分考慮隧道環(huán)境特點，設(shè)施特點以及運營特點，不同的隧道應該有針對性的采用合理的機電系統(tǒng)。同時，應當重視隧道機電系統(tǒng)的日常維護和改造，以確保機電系統(tǒng)能夠更好的服務于防災救災。應當在實踐過程中，不斷的創(chuàng)新技術(shù)和方法，逐漸的完善隧道機電系統(tǒng)的功能，從而不斷深化機電系統(tǒng)在隧道防災救災中的運用。另外，隧道防災救災是一項長期而艱巨的任務，隧道機電系統(tǒng)經(jīng)過這些年的實際應用，對隧道的安全運行確實提到了應有的預警作用，有效的隧道防災設(shè)備對后續(xù)應急救援具有極為重要的作用，隧道防災投資應視現(xiàn)有資源、經(jīng)費及人力作進一步調(diào)配及增補軟、硬件相互搭配，減少不必要投資，并盡可能避免人力浪費。

袁 莉（1982-），女，工程師，碩士，主要從事高速公路養(yǎng)護管理工作。

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2095-2066（2016）14-0203-02

2016-4-16