高速公路改擴(kuò)建工程機(jī)電設(shè)施再利用研究

蔣權(quán)

摘要：文章以某高速公路改擴(kuò)建工程中某路段現(xiàn)有機(jī)電設(shè)施現(xiàn)狀調(diào)查分析為基礎(chǔ)，通過(guò)檢測(cè)、分析現(xiàn)有主要機(jī)電設(shè)施主要功能的完善性、可維護(hù)性及可擴(kuò)展性，參照一定的再利用標(biāo)準(zhǔn)，研究了現(xiàn)有機(jī)電設(shè)施再利用的可行性，并提出了高速公路改擴(kuò)建工程施工過(guò)程中和工程建設(shè)完工后主要機(jī)電設(shè)施再利用方案。

關(guān)鍵詞：機(jī)電設(shè)施;高速公路改擴(kuò)建工程;再利用

中圖分類號(hào)：U412.366 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2019.08.040

文章編號(hào)：1673-4874（2019）08-0145-05

0引言

高速公路改擴(kuò)建工程中，必然涉及到大量的舊路原有機(jī)電設(shè)施，如收費(fèi)設(shè)施、監(jiān)控設(shè)施、通訊設(shè)施等，若對(duì)所有機(jī)電設(shè)施統(tǒng)一作廢棄處理，將會(huì)造成資源的極大浪費(fèi)，并對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定影響。反之，若能充分利用舊路現(xiàn)有機(jī)電設(shè)施，不僅可以節(jié)約資源，還可以減少新舊設(shè)施更替過(guò)程所產(chǎn)生的費(fèi)用，在一定程度上降低工程造價(jià)。

國(guó)內(nèi)外道路工作者一般僅對(duì)高速公路改擴(kuò)建工程中機(jī)電設(shè)施的設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等方面進(jìn)行研究分析，李太芳等對(duì)高速公路改擴(kuò)建監(jiān)控、通信設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究;宮磊對(duì)高速公路改擴(kuò)建工程機(jī)電設(shè)施的施工管理進(jìn)行了探討。但都未對(duì)高速公路改擴(kuò)建工程中機(jī)電設(shè)施的再利用開(kāi)展系統(tǒng)研究。

本文以某高速公路改擴(kuò)建工程某路段現(xiàn)有主要機(jī)電設(shè)施現(xiàn)狀調(diào)查分析為基礎(chǔ)，對(duì)現(xiàn)有機(jī)電設(shè)施再利用的可行性和再利用方案開(kāi)展研究。

1現(xiàn)有機(jī)電設(shè)施現(xiàn)狀調(diào)查

高速公路機(jī)電設(shè)施系統(tǒng)龐大，主要包括監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)等，涉及多個(gè)領(lǐng)域。機(jī)電設(shè)備種類繁多，大多屬于電子設(shè)備，且更新?lián)Q代較快，尤其是很多外場(chǎng)設(shè)備長(zhǎng)期暴露在自然環(huán)境中，導(dǎo)致高速公路機(jī)電設(shè)備的使用性能存在較多的不確定性，因此在高速公路改擴(kuò)建機(jī)電設(shè)施再利用研究中需對(duì)現(xiàn)有機(jī)電設(shè)施現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查。

1.1監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀調(diào)查

本路段監(jiān)控設(shè)備主要包括外場(chǎng)設(shè)備和站區(qū)設(shè)備。監(jiān)控方式較為單一，部分監(jiān)控圖像較為模糊，監(jiān)控機(jī)房?jī)?nèi)部分計(jì)算機(jī)配置相對(duì)落后。大部分設(shè)備存在少許缺陷，但不影響整體使用，使用狀況良好。詳見(jiàn)下頁(yè)表1。

1.2通信系統(tǒng)現(xiàn)狀調(diào)查

本路段通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)較早，設(shè)備基本為2000年建成通車(chē)后即投入使用，部分設(shè)備不具備可維護(hù)性。主要干線傳輸系統(tǒng)采用SDH系統(tǒng)。詳見(jiàn)表2。

1.3收費(fèi)系統(tǒng)現(xiàn)狀調(diào)查

計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)于2009年進(jìn)行計(jì)重收費(fèi)改造，目前系統(tǒng)運(yùn)行正常。但因未對(duì)全部設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改造，所以項(xiàng)目建成通車(chē)時(shí)投入的設(shè)備已較為陳舊，外觀質(zhì)量存在少許缺陷，但不影響整體使用，目前使用狀況良好。詳見(jiàn)表3。

1.4供配電系統(tǒng)現(xiàn)狀調(diào)查

供配電系統(tǒng)設(shè)置較為合理，能夠滿足現(xiàn)有負(fù)荷需要。主要設(shè)備因使用年限較長(zhǎng)，設(shè)備老化、陳舊，外觀質(zhì)量存在少許缺陷，但不影響整體使用。詳見(jiàn)表4。

通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，本路段交通工程機(jī)電三大系統(tǒng)及供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)易，但設(shè)施在高速公路通車(chē)之初時(shí)處于領(lǐng)先水平。目前大部分設(shè)備外觀質(zhì)量存在少許缺陷，但不影響整體使用，使用狀況良好，可滿足現(xiàn)階段使用要求。但部分設(shè)備性能已達(dá)不到改擴(kuò)建后的道路服務(wù)水平。

2機(jī)電設(shè)施再利用標(biāo)準(zhǔn)分析

機(jī)電設(shè)備種類繁多，投入使用年限參差不齊，更新?lián)Q代速度較快。雖然目前研究機(jī)電設(shè)施的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不斷在完善，但調(diào)查發(fā)現(xiàn)對(duì)于現(xiàn)有機(jī)電設(shè)施能否再利用，可參考的標(biāo)準(zhǔn)較少，經(jīng)分析主要有如下標(biāo)準(zhǔn)：

（1）再利用設(shè)備各項(xiàng)性能、參數(shù)等應(yīng)滿足國(guó)家、地區(qū)、行業(yè)等最新的相關(guān)高速公路機(jī)電工程標(biāo)準(zhǔn)。

（2）再利用設(shè)備使用年限在正常使用壽命范圍之內(nèi)。

（3）再利用設(shè)備應(yīng)滿足高速公路改擴(kuò)建后服務(wù)水平及新增各項(xiàng)功能的需求。

（4）應(yīng)保證再利用設(shè)備的基本使用性能、主要性能指標(biāo)。

（5）設(shè)備經(jīng)檢測(cè)維護(hù)或升級(jí)改造之后再利用的，應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理。

（6）原有設(shè)備性能已經(jīng)不能滿足改擴(kuò)建后交通的需求，或已不滿足國(guó)家、地方等各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的要求，或相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)已明令禁止使用的設(shè)備，應(yīng)做廢棄處理。

（7）應(yīng)本著安全至上，降低造價(jià)，節(jié)約資源，經(jīng)濟(jì)可行的原則進(jìn)行設(shè)施再利用。

3現(xiàn)有機(jī)電設(shè)施再利用可行性分析及再利用方案

3.1監(jiān)控系統(tǒng)主要設(shè)備再利用可行性分析及再利用方案

3.1.1外場(chǎng)設(shè)備

監(jiān)控外場(chǎng)設(shè)備屬易損耗品，且更新?lián)Q代較快。經(jīng)分析，使用超過(guò)7年以上的設(shè)備，其可維護(hù)性和可擴(kuò)展性都大大降低。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、檢測(cè)設(shè)備的使用情況，通過(guò)估測(cè)其每年折損情況，原則上在建設(shè)過(guò)程中可選取使用時(shí)間低于10年或高于10年但功能較完善的設(shè)備用于臨時(shí)監(jiān)控系統(tǒng);項(xiàng)目建成后，可廢棄處理使用年限高于7年的設(shè)備，或選取性能較完善的設(shè)備用于地方路段，剩余使用年限低于7年的設(shè)備可通過(guò)檢測(cè)、維護(hù)之后繼續(xù)使用。詳見(jiàn)表5。

門(mén)架式可變情報(bào)板和立柱可變信息標(biāo)志設(shè)計(jì)之初按雙向四車(chē)道規(guī)模設(shè)計(jì)，所以無(wú)法使用于擴(kuò)建后的高速公路，但必須在道路擴(kuò)建前拆除。由于其造價(jià)較高，且可使用年限較長(zhǎng)，直接廢棄將導(dǎo)致資源的浪費(fèi)，因此可以拆除轉(zhuǎn)移至附近地方路段使用。

3.1.2站區(qū)設(shè)備

現(xiàn)有視頻服務(wù)器和管理服務(wù)器較陳舊，在改擴(kuò)建過(guò)程中可選取使用時(shí)間低于10年或使用時(shí)間高于10年但功能較完善的設(shè)備用作臨時(shí)監(jiān)控設(shè)備;改擴(kuò)建工程完工后，為滿足改擴(kuò)建后全程高清視頻監(jiān)控的需求，改擴(kuò)建后所有監(jiān)控設(shè)施均更換新的服務(wù)器。硬盤(pán)錄像機(jī)、解碼終端、分控機(jī)等設(shè)備損耗較快，與改擴(kuò)建項(xiàng)目實(shí)際要求的高清監(jiān)控方案不匹配，故在改擴(kuò)建工程建成后可作廢棄處理。詳見(jiàn)表6。

3.2通信系統(tǒng)主要設(shè)備再利用可行性分析及再利用方案

3.2.1主要SDH設(shè)備

阿爾卡特STM-1等級(jí)的SDH設(shè)備仍具有通信功能，且較為穩(wěn)定，在改擴(kuò)建工程施工過(guò)程中可作為零散通信業(yè)務(wù)分流設(shè)備或重要業(yè)務(wù)備用設(shè)備。但鑒于該設(shè)備投入使用年限較久，數(shù)據(jù)處理和傳輸能力較新一代設(shè)備大大降低，不具備可維護(hù)性和擴(kuò)展性，故在改擴(kuò)建工程完工后作廢棄處理。

烽火STM-16等級(jí)的SDH設(shè)備于2005年投入使用，具有高效穩(wěn)定的通信能力，在改擴(kuò)建施工過(guò)程中可承擔(dān)主要的通信業(yè)務(wù)。該設(shè)備雖然使用年限較長(zhǎng)，但仍具有良好的可維護(hù)性和擴(kuò)展性，待改擴(kuò)建工程竣工后可無(wú)障礙升級(jí)至STM-64等級(jí)的設(shè)備，繼續(xù)使用。詳見(jiàn)表7。

3.2.2綜合業(yè)務(wù)數(shù)字程控交換機(jī)

北電產(chǎn)的程控交換機(jī)于2000年投入使用，至改擴(kuò)建工程完工時(shí)設(shè)備運(yùn)行時(shí)間將達(dá)18年，設(shè)備老化特別嚴(yán)重，且經(jīng)調(diào)查原生產(chǎn)廠家已經(jīng)倒閉，設(shè)備的備品備件已無(wú)法買(mǎi)到，故作廢棄處理。

上海產(chǎn)程控交換機(jī)，目前運(yùn)行良好，但容量較小，在改擴(kuò)建工程施工過(guò)程中可負(fù)責(zé)程控交換業(yè)務(wù)。改擴(kuò)建工程完工后，可作為備件使用。詳見(jiàn)表8。

3.2.3交換機(jī)

2006年投入使用的交換機(jī)在改擴(kuò)建工程施工過(guò)程中可用于部分視頻、數(shù)據(jù)交換傳輸業(yè)務(wù)，由于投入使用時(shí)間較久，改擴(kuò)建工程完工后可作廢棄處理。

2011年投入使用的千兆以太網(wǎng)交換機(jī)，可在改擴(kuò)建工程施工過(guò)程中承擔(dān)主要的視頻、數(shù)據(jù)交換傳輸業(yè)務(wù)，改擴(kuò)建工程完工后，對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)、維護(hù)，滿足規(guī)范及使用要求的設(shè)備可繼續(xù)使用。詳見(jiàn)表9。

3.2.4服務(wù)器

服務(wù)器在2007年投入使用，在改擴(kuò)建工程施工過(guò)程中可做臨時(shí)設(shè)施使用。項(xiàng)目計(jì)劃2018年完工，隨著監(jiān)控設(shè)備的不斷革新以及網(wǎng)絡(luò)媒體運(yùn)用的多元化發(fā)展，各種機(jī)電設(shè)備對(duì)服務(wù)器的高效性、穩(wěn)定性及靈敏性要求越來(lái)越高;同時(shí)計(jì)算機(jī)處理能力的更新更是以每?jī)赡攴槐兜乃俣仍鲩L(zhǎng)，導(dǎo)致了數(shù)據(jù)流量、視頻流量呈幾何態(tài)勢(shì)的增長(zhǎng)速度。所以經(jīng)過(guò)10余年的更新?lián)Q代，服務(wù)器將無(wú)法保持良好的工作狀態(tài)，故在改擴(kuò)建工程完工后作廢棄處理。

3.3收費(fèi)系統(tǒng)主要設(shè)備再利用可行性分析及再利用方案

根據(jù)收費(fèi)設(shè)施的具體使用狀況，使用年限超過(guò)10年的收費(fèi)設(shè)備均作廢棄處理;10年以下的可在改擴(kuò)建工程施工過(guò)程中用作臨時(shí)設(shè)備或備用件。

該高速公路于2000年建成通車(chē)，現(xiàn)主要收費(fèi)系統(tǒng)設(shè)備仍為工程完工時(shí)的設(shè)備，較為陳舊。改擴(kuò)建完工后，由于通行條件的極大改善，車(chē)流量將大大增加，收費(fèi)系統(tǒng)服務(wù)水平也應(yīng)有相應(yīng)提升;另外為保證收費(fèi)系統(tǒng)的兼容性、統(tǒng)一性、易維護(hù)性及可擴(kuò)展性，故所有收費(fèi)設(shè)施在改擴(kuò)建工程完工后作廢棄處理。

3.4供配電系統(tǒng)主要設(shè)備再利用可行性分析及再利用方案

供配電設(shè)備及照明設(shè)備使用年限已久，設(shè)備及線路老化嚴(yán)重存在較大安全隱患，出于安全考慮，所有供配電設(shè)備及線路在改擴(kuò)建過(guò)程中不再繼續(xù)整體使用，但可用作備用件。

改擴(kuò)建之后，外場(chǎng)及站區(qū)供用電負(fù)荷將有很大增長(zhǎng)，原有變壓器容量、柴油發(fā)電機(jī)組容量將無(wú)法滿足改擴(kuò)建之后的需求;同時(shí)在改擴(kuò)建過(guò)程中設(shè)備及線路可能會(huì)有不同程度的損壞。所以，在改擴(kuò)建工程完工后所有供配電系統(tǒng)設(shè)備全部廢棄處理。

4結(jié)語(yǔ)

（1）針對(duì)外場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備，在建設(shè)過(guò)程中可選取使用時(shí)間低于10年或高于10年但功能較完善的設(shè)備用于臨時(shí)監(jiān)控系統(tǒng);項(xiàng)目建成后，可廢棄使用年限高于7年的設(shè)備，或選取性能較完善的設(shè)備用于地方路段，剩余使用年限低于7年的設(shè)備可通過(guò)檢測(cè)、維護(hù)之后繼續(xù)使用。

（2）大部分機(jī)電設(shè)備在改擴(kuò)建工程施工過(guò)程中可用于臨時(shí)工程或作為備件使用?？紤]項(xiàng)目實(shí)際對(duì)機(jī)電設(shè)備的要求，基于設(shè)備的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性，本著安全至上、節(jié)約資源、降低造價(jià)的原則，部分監(jiān)控設(shè)備、供配電設(shè)備、收費(fèi)設(shè)備在項(xiàng)目建成后可直接淘汰廢棄。

（3）可繼續(xù)深入研究設(shè)備再利用時(shí)拆除、遷移或翻新改造的技術(shù)方案。