高速公路機電工程設(shè)計中關(guān)鍵要點探究

陳署鑫

摘要：文章結(jié)合工程實例，就高速公路機電工程設(shè)計中關(guān)鍵要點進(jìn)行了深入地探討，著重從監(jiān)控設(shè)施設(shè)計、通信設(shè)施設(shè)計、監(jiān)控外場設(shè)備、供配電系統(tǒng)設(shè)計、照明設(shè)施和通風(fēng)設(shè)施設(shè)計等幾個方面進(jìn)行了論述。

【關(guān)鍵詞】高速公路;機電設(shè)施;通風(fēng);照明設(shè)計

隨著我國交通行業(yè)的不斷發(fā)展，高速公路工程建設(shè)力度不斷加大，隧道機電設(shè)施的合理設(shè)置直接關(guān)系到隧道安全運營與節(jié)約能源。近年來，隨著新型節(jié)能技術(shù)在公路隧道機電工程中的應(yīng)用，有效地解決了機電設(shè)備利用率低、能耗高等問題。因此，為了創(chuàng)造出節(jié)能、高效、安全的公路運營環(huán)境，需要做好高速公路機電系統(tǒng)設(shè)計工作。本文以某高速公路為例，針對高速公路機電工程設(shè)計中關(guān)鍵要點進(jìn)行探討。

1.工程概況

某高速公路，全長160.339km，本項目主線全線采用設(shè)計速度120Km/h的雙向六車道高速公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，路基寬34.5米，為珠三角地區(qū)的一條黃金通道。它的建設(shè)，加快珠三角產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的步伐，加快省內(nèi)勞動力向珠三角發(fā)達(dá)地區(qū)轉(zhuǎn)移，對于廣東省全面建設(shè)小康社會、區(qū)域經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展以及構(gòu)建和諧社會均具有十分重要意義。

本次機電工程設(shè)計內(nèi)容包括：監(jiān)控設(shè)施、收費設(shè)施（含收費土建）、通信設(shè)施（含管道設(shè)施）、供配電設(shè)施（含隧道供配電設(shè)施）、照明設(shè)施（含隧道照明設(shè)施）、通風(fēng)設(shè)施等。

2.高速公路機電工程設(shè)計

2.1監(jiān)控設(shè)施設(shè)計

2.1.1 監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成

監(jiān)控系統(tǒng)包括監(jiān)控中心、外場設(shè)備兩個部分。

（1）設(shè)置監(jiān)控中心，負(fù)責(zé)管理全線道路和隧道區(qū)段的監(jiān)控業(yè)務(wù)，由計算機系統(tǒng)、閉路電視系統(tǒng)、液晶拼接系統(tǒng)、視頻事件檢測系統(tǒng)、通風(fēng)照明消防控制系統(tǒng)、火災(zāi)報警檢測系統(tǒng)和綜合控制臺等組成。

（2）主線外場設(shè)備包括攝像機、微波車輛檢測器、能見度檢測器、門架式可變情報板、懸臂式可變情報板等。

2.1.2監(jiān)控外場布設(shè)

本項目監(jiān)控重點在隧道、長大下坡、互通、特大橋等區(qū)域，主線外場根據(jù)主體工程情況設(shè)置完備的視頻監(jiān)控、信息發(fā)布、信息采集系統(tǒng)，隧道根據(jù)監(jiān)控等級配備相應(yīng)的設(shè)備。

2.1.3隧道監(jiān)控設(shè)備

本項目共4座隧道。其中A+級隧道1座，A級隧道3座。根據(jù)《公路隧道交通工程設(shè)計規(guī)范》JTG/T D71-2014，各隧道的監(jiān)控設(shè)施布設(shè)如下：

（1）攝像機布設(shè)。各隧道洞內(nèi)入口處設(shè)置的第一臺攝像機為小焦距變焦攝像機，其距下一臺固定攝像機的間距為40米～50米左右。為了更好的觀察隧道內(nèi)的交通和環(huán)境狀況，以及消除緊急停車帶前攝像機對緊急停車帶監(jiān)視的盲區(qū)，在各緊急停車處車道控制標(biāo)志位置再設(shè)置一臺球型遙控攝像機，既可以更全面的了解緊急停車帶所處路段的交通情況，也可以在異常情況下控制攝像機轉(zhuǎn)動及調(diào)整焦距，對前后500米范圍內(nèi)的隧道情況進(jìn)行監(jiān)視。

（2）光纖光柵火災(zāi)檢測系統(tǒng)。隧道外其余隧道均采用光纖光柵火災(zāi)報警系統(tǒng)對隧道內(nèi)火災(zāi)事件進(jìn)行檢測，光纖光柵火災(zāi)報警系統(tǒng)具有測量精確度高、穩(wěn)定性高、維護方便的特點。

（3）圖像傳輸方案。隧道內(nèi)監(jiān)控圖像通過多路復(fù)用點對點視頻光端機級聯(lián)傳至就進(jìn)通信站編碼，或直接傳至監(jiān)控中心。。

（4）數(shù)據(jù)傳輸方案。隧道內(nèi)設(shè)置工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)，各本地控制器與工業(yè)以太網(wǎng)交換機相連，工業(yè)以太網(wǎng)交換機通過光纖組成單環(huán)或雙環(huán)。隧道內(nèi)除火災(zāi)檢測數(shù)據(jù)外的其他監(jiān)控數(shù)據(jù)均接入工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)，再經(jīng)以太網(wǎng)光端機傳至就近通信站。

2.2通信設(shè)施設(shè)計

2.2.1 光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)

本項目光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)采用具有ASON（自動交換光網(wǎng)絡(luò)）特性的干線傳輸系統(tǒng)與綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)相結(jié)合的傳輸體制。

（1）干線網(wǎng)。干線傳輸系統(tǒng)推薦采用兼容傳統(tǒng)SDH系統(tǒng)的ASON（自動交換光網(wǎng)絡(luò)）設(shè)備，并應(yīng)保證與省通信中心及相鄰路段干線設(shè)備互聯(lián)互通。

（2）基層用戶接入網(wǎng)。路段內(nèi)推薦采用綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)，本項目各通信站通過光纖線路以隔站相連的方式共同組成相切自愈環(huán)型網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成“兩環(huán)相切”的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)路段內(nèi)業(yè)務(wù)傳輸以及通信中心對全路段的管理。

2.2.2 數(shù)字程控交換系統(tǒng)

（1）語音方案。在通信中心安裝1臺數(shù)字程控交換機，負(fù)責(zé)全線的語音業(yè)務(wù)和中繼轉(zhuǎn)接服務(wù)。業(yè)務(wù)電話分別設(shè)置在收費站、服務(wù)區(qū)、停車區(qū)和養(yǎng)護工區(qū)等處。

（2）指令電話系統(tǒng)。本項目設(shè)置指令電話系統(tǒng)，為管理部門工作人員提供指揮和調(diào)度功能。在監(jiān)控通信中心設(shè)指令電話主機，指令電話分機設(shè)在高速公路沿線收費站、服務(wù)區(qū)、停車區(qū)和養(yǎng)護工區(qū)等。

2.3收費設(shè)施設(shè)計

人工收費車道計算機系統(tǒng)由車道控制、雨棚信號燈、自動欄桿、車輛檢測器、檢測線圈、非接觸IC卡收/發(fā)卡機（兼容粵通卡）、車牌自動識別系統(tǒng)、車道通行燈、費額顯示器、票據(jù)打印機組成。

入口自動發(fā)卡車道計算機系統(tǒng)由全自動發(fā)卡機、車型自動識別設(shè)備、雨棚信號燈、自動欄桿、車輛檢測器、檢測線圈、車牌自動識別系統(tǒng)、車道通行燈、手動欄桿、霧燈組成。

ETC車道計算機系統(tǒng)由車道控制器、雨棚信號燈、自動欄桿、車輛檢測器、檢測線圈、非接觸IC卡收/發(fā)卡機（兼容粵通卡）、車牌自動識別系統(tǒng)、車道通行燈、費額顯示器（僅出口車道配置）、黃色聲光報警器、手動欄桿、霧燈、路側(cè)讀寫單元等組成。

2.4供配電系統(tǒng)設(shè)計

2.4.1變電所設(shè)計。在各收費站、服務(wù)區(qū)、停車區(qū)和各隧道設(shè)置10/0.4KV變電站或箱變，負(fù)責(zé)各收費站、服務(wù)區(qū)、停車區(qū)和隧道機電設(shè)備用電。為保證重要負(fù)荷用電，按規(guī)范要求應(yīng)采用雙電源供電。但一般公路收費站等設(shè)施大多遠(yuǎn)離城市，即使有不同來源的兩路電源，但其可靠性也不一定很高，因此結(jié)合本項目特點，采用單路電源和柴油發(fā)電機備用相結(jié)合的方式，變電所高壓側(cè)接單回路供電，電源自附近架空線T接引入。