陳署鑫

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

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

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(jī)電設(shè)施的合理設(shè)置直接關(guān)系到隧道安全運(yùn)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(jī)電工程中的應(yīng)用，有效地解決了機(jī)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(yùn)營環(huán)境，需要做好高速公路機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作。本文以某高速公路為例，針對(duì)高速公路機(jī)電工程設(shè)計(jì)中關(guān)鍵要點(diǎn)進(jìn)行探討。

1.工程概況

某高速公路，全長160.339km，本項(xiàng)目主線全線采用設(shè)計(jì)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(dòng)力向珠三角發(fā)達(dá)地區(qū)轉(zhuǎn)移，對(duì)于廣東省全面建設(shè)小康社會(huì)、區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展以及構(gòu)建和諧社會(huì)均具有十分重要意義。

本次機(jī)電工程設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：監(jiān)控設(shè)施、收費(fèi)設(shè)施（含收費(fèi)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(jī)電工程設(shè)計(jì)

2.1監(jiān)控設(shè)施設(shè)計(jì)

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(chǎng)設(shè)備兩個(gè)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)、閉路電視系統(tǒng)、液晶拼接系統(tǒng)、視頻事件檢測(cè)系統(tǒng)、通風(fēng)照明消防控制系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警檢測(cè)系統(tǒng)和綜合控制臺(tái)等組成。

（2）主線外場(chǎng)設(shè)備包括攝像機(jī)、微波車輛檢測(cè)器、能見度檢測(cè)器、門架式可變情報(bào)板、懸臂式可變情報(bào)板等。

2.1.2監(jiān)控外場(chǎng)布設(shè)

本項(xiàng)目監(jiān)控重點(diǎn)在隧道、長大下坡、互通、特大橋等區(qū)域，主線外場(chǎng)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(jí)配備相應(yīng)的設(shè)備。

2.1.3隧道監(jiān)控設(shè)備

本項(xiàng)目共4座隧道。其中A+級(jí)隧道1座，A級(jí)隧道3座。根據(jù)《公路隧道交通工程設(shè)計(jì)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(jī)布設(shè)。各隧道洞內(nèi)入口處設(shè)置的第一臺(tái)攝像機(jī)為小焦距變焦攝像機(jī)，其距下一臺(tái)固定攝像機(jī)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(jī)對(duì)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(tái)球型遙控?cái)z像機(jī)，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(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)及調(diào)整焦距，對(duì)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(cè)系統(tǒng)。隧道外其余隧道均采用光纖光柵火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)對(duì)隧道內(nèi)火災(zāi)事件進(jìn)行檢測(cè)，光纖光柵火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)具有測(cè)量精確度高、穩(wěn)定性高、維護(hù)方便的特點(diǎn)。

（3）圖像傳輸方案。隧道內(nèi)監(jiān)控圖像通過多路復(fù)用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)視頻光端機(jī)級(jí)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(jī)相連，工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)通過光纖組成單環(huán)或雙環(huán)。隧道內(nèi)除火災(zāi)檢測(cè)數(shù)據(jù)外的其他監(jiān)控?cái)?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(jī)傳至就近通信站。

2.2通信設(shè)施設(shè)計(jì)

2.2.1 光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)

本項(xiàng)目光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)采用具有ASON（自動(dòng)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(dòng)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(xiàng)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(shí)現(xiàn)路段內(nèi)業(yè)務(wù)傳輸以及通信中心對(duì)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(tái)數(shù)字程控交換機(jī)，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(fèi)站、服務(wù)區(qū)、停車區(qū)和養(yǎng)護(hù)工區(qū)等處。

（2）指令電話系統(tǒng)。本項(xiàng)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(jī)，指令電話分機(jī)設(shè)在高速公路沿線收費(fèi)站、服務(wù)區(qū)、停車區(qū)和養(yǎng)護(hù)工區(qū)等。

2.3收費(fèi)設(shè)施設(shè)計(jì)

人工收費(fèi)車道計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由車道控制、雨棚信號(hào)燈、自動(dòng)欄桿、車輛檢測(cè)器、檢測(cè)線圈、非接觸IC卡收/發(fā)卡機(jī)（兼容粵通卡）、車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、車道通行燈、費(fèi)額顯示器、票據(jù)打印機(jī)組成。

入口自動(dòng)發(fā)卡車道計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由全自動(dòng)發(fā)卡機(jī)、車型自動(dòng)識(shí)別設(shè)備、雨棚信號(hào)燈、自動(dòng)欄桿、車輛檢測(cè)器、檢測(cè)線圈、車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、車道通行燈、手動(dòng)欄桿、霧燈組成。

ETC車道計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由車道控制器、雨棚信號(hào)燈、自動(dòng)欄桿、車輛檢測(cè)器、檢測(cè)線圈、非接觸IC卡收/發(fā)卡機(jī)（兼容粵通卡）、車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、車道通行燈、費(fèi)額顯示器（僅出口車道配置）、黃色聲光報(bào)警器、手動(dòng)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(jì)

2.4.1變電所設(shè)計(jì)。在各收費(fèi)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(fèi)站、服務(wù)區(qū)、停車區(qū)和隧道機(jī)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(fèi)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(xiàng)目特點(diǎn)，采用單路電源和柴油發(fā)電機(jī)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。