高速公路隧道機(jī)電設(shè)施檢測技術(shù)的運(yùn)用分析

摘 要：高速公路隧道機(jī)電設(shè)施承載著保障隧道安全、發(fā)布信息等功能。當(dāng)某個機(jī)電設(shè)施產(chǎn)生故障之后，整個高速公路隧道的應(yīng)用會受到一定影響。本文從高速公路機(jī)電設(shè)施的種類入手，對高速公路隧道機(jī)電設(shè)施檢測技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行分析和研究。

關(guān)鍵詞：高速公路；隧道；機(jī)電設(shè)施；檢測技術(shù)；運(yùn)用

作為承載重要交通功能的位置，高速公路隧道安全隱患的存在會從一定程度上對人們的生命安全和財產(chǎn)安全產(chǎn)生威脅。高速公路的安全保障目的主要是通過隧道機(jī)電設(shè)施實(shí)現(xiàn)的。對此，有必要通過檢測技術(shù)的應(yīng)用保證高速公路隧道機(jī)電設(shè)施具有良好的使用性能。

1 高速公路隧道機(jī)電設(shè)施

1.1 高速公路隧道機(jī)電設(shè)施的種類

從整體角度來講，高速公路隧道機(jī)電設(shè)施的種類主要包含通風(fēng)設(shè)施、照明設(shè)施、監(jiān)控設(shè)施以及消防設(shè)施。對于高速公路隧道而言，所有機(jī)電設(shè)施的聯(lián)合應(yīng)用是保證整個機(jī)電設(shè)施系統(tǒng)起到提供信息、保障隧道運(yùn)輸安全作用的必要前提條件[1]。

1.2 高速公路隧道機(jī)電設(shè)施故障的種類

高速公路隧道機(jī)電設(shè)施故障主要包含以下幾種：

1.損耗故障

這種故障主要是指隨著機(jī)電設(shè)施使用時間的增加，部分元器件或零部件老化引發(fā)的故障。

2.早期故障

這種故障主要是由機(jī)電設(shè)施本身在材料使用以及設(shè)計生產(chǎn)等方面存在的缺陷因素引發(fā)的。相對于其他故障而言，機(jī)電設(shè)施早期故障的隱蔽性特點(diǎn)較為明顯，其檢測技術(shù)的難度相對較高。

3.偶發(fā)故障

高速公路隧道機(jī)電設(shè)施的偶發(fā)故障是指，在維護(hù)失誤、設(shè)施使用操作失誤等具有偶然性特點(diǎn)因素的存在下引發(fā)的。相對于其他故障而言，機(jī)電設(shè)施偶發(fā)故障的預(yù)測難度較高。

2 高速公路隧道機(jī)電設(shè)施檢測技術(shù)的運(yùn)用

這里主要從以下幾個方面入手，對高速公路隧道機(jī)電設(shè)施檢測技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行分析：

2.1 高速公路隧道機(jī)電設(shè)施檢測技術(shù)的應(yīng)用對象

就高速公路隧道機(jī)電設(shè)施而言，檢測技術(shù)的應(yīng)用對象主要包含以下兩方面：

1.機(jī)電設(shè)備的檢測指標(biāo)方面

檢測技術(shù)應(yīng)用的機(jī)電設(shè)備對象數(shù)量較多，這里只對幾種較為重要的設(shè)備檢測指標(biāo)進(jìn)行分析：第一，閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)。就該機(jī)電設(shè)施而言，檢測技術(shù)的檢測指標(biāo)主要包含設(shè)施的微分相位、各個接地電阻、色度及亮度、脈沖及電源干擾等參數(shù)指標(biāo)。第二，環(huán)境檢測器。就該機(jī)電設(shè)施而言，檢測技術(shù)的應(yīng)用指標(biāo)對象包含信號傳輸方式、各個傳感器的靈敏度和精度偏差、自檢功能和自動恢復(fù)功能等。第三，車輛檢測器。就該機(jī)電設(shè)施而言，主要的檢測指標(biāo)包含設(shè)備傳輸性能、自檢功能、平均車速精度及控制功能等[2]。

2.機(jī)電設(shè)施的外觀檢測方面

高速公路隧道機(jī)電設(shè)施檢測技術(shù)在外觀檢測方面的應(yīng)用對象主要包含整個隧道機(jī)電工程中能夠的線路敷設(shè)合理性、設(shè)備安裝質(zhì)量、電纜和光纜的敷設(shè)情況等。從檢測技術(shù)的應(yīng)用作用層面來看，雖然所檢測出上述對象外觀問題的存在在較短時間內(nèi)不會影響整個機(jī)電工程的正常使用，但隨著時間的增加，這些外觀缺陷問題的存在會逐漸積累成較大的問題，進(jìn)而誘發(fā)高速公路隧道事故發(fā)生概率的增加。

2.2 機(jī)電設(shè)施檢測的檢測儀器

就高速公路隧道機(jī)電設(shè)施的檢測儀器而言，主要包含色彩輝度計、電阻測試儀、視頻測量儀、萬用表、濕溫度計、超聲波測厚儀等。由于高速公路隧道機(jī)電設(shè)施的種類較多，為了保證檢測技術(shù)作用的有效發(fā)揮，在選擇檢測儀器的過程中，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的待檢機(jī)電設(shè)施選擇適宜型號的儀器。

2.3 高速公路隧道機(jī)電設(shè)施檢測綜合評價模型的構(gòu)建

為了判斷檢測技術(shù)的應(yīng)用效果，需要針對實(shí)際的高速公路隧道機(jī)電設(shè)施檢測情況構(gòu)建出綜合評價模型。該模型的構(gòu)建流程主要包含以下幾個步驟：

1.確定檢測技術(shù)評價的評價集

評價集是針對高速公路隧道機(jī)電設(shè)施檢測技術(shù)應(yīng)用情況評價所得評價結(jié)果的集合。從模糊綜合評價的適用性角度來講，在評價等級數(shù)量的4-9范圍中，隨著等級數(shù)量的增加，其所對應(yīng)隸屬函數(shù)的確定難度會發(fā)生相應(yīng)提升。對此，這里將高速公路隧道機(jī)電設(shè)施檢測評價的等級數(shù)量確定為5，因此，該評價集為：

Q={q1，q2，q3，q4，q5}

2.確定機(jī)電設(shè)施檢測評價的權(quán)重集

高速公路隧道機(jī)電設(shè)施檢測評價權(quán)重的確定方法包含許多種，如專家法、頻數(shù)統(tǒng)計法以及AHP法等。根據(jù)評價對象的特點(diǎn)，這里將權(quán)重的確定方法選擇為AHP方法。這種方法的權(quán)重確立步驟主要包含：第一，判斷隧道機(jī)電設(shè)施檢測評價對象的矩陣A的含義及標(biāo)度情況。第二，當(dāng)上述判斷工作完成之后，需要將評價對象的特征向量W1以及矩陣A的特征值的最大值確定出來。第三，為了防止利用AHP方法計算權(quán)重的過程中邏輯錯誤問題的存在，可以通過一致性檢驗的方法確定上述步驟所構(gòu)造出的矩陣A是否合理。當(dāng)一致性檢驗合格之后，可以利用矩陣A完成評價對象權(quán)向量W2的計算[3]。

2.4 構(gòu)建高速公路隧道機(jī)電設(shè)施檢測評價指標(biāo)體系

機(jī)電設(shè)施檢測評價指標(biāo)體系的構(gòu)建流程主要包含以下幾種步驟：

1.體系構(gòu)建原則的遵循

為了保證該指標(biāo)體系構(gòu)建的實(shí)效性，構(gòu)建過程應(yīng)該遵循以下幾種原則進(jìn)行：第一，獨(dú)立性原則。這種原則是指，在將該體系的組成指標(biāo)確定出來之后，應(yīng)該保證不同指標(biāo)之間具有良好的獨(dú)立性特點(diǎn)。第二，系統(tǒng)性原則。評價指標(biāo)體系的最終目的是對高速公路隧道機(jī)電設(shè)施檢測進(jìn)行評價。該評價作用的產(chǎn)生建立在體系具有良好系統(tǒng)性特征的基礎(chǔ)上[4]。

2.選擇適宜的評價指標(biāo)

從高速公路隧道機(jī)電設(shè)施檢測評價指標(biāo)體系的實(shí)際需求來看，應(yīng)該將該體系的評價指標(biāo)確定為以下三層指標(biāo)：第一層，高速公路機(jī)電設(shè)施當(dāng)前技術(shù)狀況。第二層指標(biāo)：高速公路的供配電設(shè)施、通風(fēng)設(shè)施、照明設(shè)施、消防設(shè)施以及照明設(shè)施這幾種；第三層評價指標(biāo)，該層指標(biāo)主要是各個機(jī)電設(shè)施的具體化指標(biāo)參數(shù)，如某機(jī)電設(shè)備的接地電阻、自檢功能等[5]。

3 結(jié)論

高速公路隧道機(jī)電設(shè)施的種類和數(shù)量相對較多。這些機(jī)電設(shè)施承載著不同的功能，其通過自身功能的發(fā)揮起到保證隧道正常運(yùn)用的作用。檢測技術(shù)的應(yīng)用主要是基于超聲波測厚儀、萬用表以及電阻測量儀等儀器實(shí)現(xiàn)的。除此之外，還可以通過構(gòu)建機(jī)電設(shè)施檢測綜合評價模式的方式，確定檢測技術(shù)應(yīng)用的有效性。

參考文獻(xiàn)

[1]譚小剛. 高速公路隧道機(jī)電設(shè)施檢測技術(shù)應(yīng)用研究[D].長安大學(xué)，2014.

[2]戴學(xué)臻. 公路隧道運(yùn)營安全評價及管理系統(tǒng)開發(fā)研究[D].長安大學(xué)，2010.

[3]游婷. 基于可靠性的公路隧道機(jī)電養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)研究[D].重慶交通大學(xué)，2009.

[4]楊育鴻. 公路隧道施工質(zhì)量檢測及評價方法研究[D].西南交通大學(xué)，2009.

[5]譚小剛. 基于模糊評價法和層次分析法的高速公路隧道機(jī)電設(shè)施綜合評價模型[J]. 公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2016，07：140-143.

作者簡介

任志偉（1984-），男，湖南省汨羅市人，本科學(xué)歷，研究方向：智能交通。