劉陽

摘要 文章通過研究公路隧道機電設施定期檢測的方法、檢測內容及評定體系，分析可能導致評定結果出現偏差的原因，采用統一檢測方法、制定標準檢測內容、優(yōu)化計算方法、標準化主觀評價等措施，使檢測評定結果更客觀，受主觀影響因素更小，實現不同屬地、不同機構間的隧道機電設施評定結果橫向對比更科學客觀，以達到檢測結果精準，數據分析決策更有價值的目的。

關鍵詞 公路隧道機電；定期檢測；檢測方法；檢測內容；評價體系；標準化；結果影響

中圖分類號 U417文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2024）08-0155-03

0 引言

公路隧道機電設施定期檢測主要依據《公路隧道養(yǎng)護技術規(guī)范》（JTG H12—2015），通過近年的檢測和實踐發(fā)現，檢測機構間所采用的檢測方法、檢測參數、評定計算體系存在不同的差異。此三個方面產生分歧，將對檢測評定結果帶來不同程度的影響。為提高檢測評定結果的公正性，保障不同屬地、不同機構間隧道機電設施定期檢測結果的可比性與參考價值，對檢測方法、檢測內容、評定計算體系等方面進行分析，并為檢測結果標準化提供方法思路。

1 影響機電設施定期檢測結果的因素

影響機電設施定期檢測結果的因素主要有三種：一是檢測方法，隨著《公路機電工程測試規(guī)程》（JTG/T 3520—2021）的發(fā)布，大量機電檢測方法得到了統一，但仍有部分機電定期檢測方法未能有效標準化。二是檢測內容一致性，公路機電設施不斷更新迭代，不同的檢測對象和屬地質監(jiān)測要求下，檢測種類、參數、數量存在差異較大。三是評定計算體系差異，檢測機構對標準規(guī)范的理解不同，評定計算結果出現差異。

如何讓不同機構出具的檢測結果相互間更有參考比較價值，并成為運營管養(yǎng)單位的有力數據支撐，是該文所探究的根本問題。通過對檢測方法、檢測內容、評定計算等方面進行標準化統一，準確評定出技術狀況得分，便于管養(yǎng)單位根據得分分類采取不同的養(yǎng)護措施，達到提高數據應用價值的最終目的。隧道機電定期檢測技術狀況評分如表1所示[1]。

對評定劃定的各類機電設施，宜分別采取不同的養(yǎng)護措施：①1類機電設施進行正常養(yǎng)護。②2類機電設施或評定標度為1的分項，應進行正常養(yǎng)護，并對損壞設備及時修復。③3類機電設施或評定標度為2的分項，宜實施專項工程，并應加強日常巡查。④4類機電設施或評定標度為3的分項，應實施專項工程，并應加強日常巡查，并采取交通管制措施。⑤當各類機電設施的關鍵設備故障時，均應及時進行修復。

2 統一未明確的檢測方法

明確檢測方法，以數據表征結果。數據可量化的檢測參數是統一檢測方法的重點，在隧道機電設施定期檢測中，多檢測方法的參數如下。

2.1 隧道斷面平均風速

隧道斷面平均風速標準測試方法為“多點形心法”。該方法檢測條件要求高，需全線風機開啟30 min以上，排除紊流干擾，在道路封閉的條件下，將隧道斷面劃分為16個測區(qū)，采用16個風速傳感器同時測取數據，并用積分法按測區(qū)面積計算斷面平均風速，由此得到標準斷面風速數據。

標準測試方法條件要求苛刻，在實際隧道機電定期檢測中的適用性不佳。定期檢測通常發(fā)生于在役運營隧道，宜充分考慮實施難度、檢測作業(yè)的可操作性。因此，重心點法（特征點法）與車道上方風速測量法隨之出現。

重心點法（特征點法）可選取隧道斷面重心所在位置或特征點位置，測取隧道前中后三個斷面風速數據（斷面間隔100 m±10 m），計算平均風速的算術平均值，如圖1所示。

車道上方風速測量法，在縱向上，測點宜布設在距離隧道進、出口內30 m處，每500 m間隔宜布設1處?？筛鶕嶋H情況調整間隔，測點距離風機進、出風口應不小于100 m或測點布設在兩組風機中間位置。橫向上，隧道測試斷面布設位置應不少于3處，宜取距離地面3 m高處，車道中線上方布設測點，如圖2所示。

在各類測試方法中，特征點法對交通的影響最小，檢測效率及安全性更高，具有較強的可操作性。

2.2 接地電阻測試

在隧道機電定期檢測中，涉及接地電阻測試的項目主要為隧道聯合接地電阻、配電室聯合接地電阻、未做聯合接地的設備單點接地電阻。在聯合接地、安全接地、防雷接地形式判斷上，應注意甄別多點接地、共用接地網、聯合接地與安全防雷接地共連狀態(tài)等情況，準確采用判定值。

在方法的選取上，宜采用三點接地測試方法，按順序同方向布設被測試端子、電流極、電壓極。電流極應將電壓極與測試端子二分，為保障測試結果準確性，避免插釬布設在地網附近，且嚴格控制插釬分布距離[2]。

2.3 隧道照明測試

隧道照明設施的光學測試分為照度測試和亮度測試兩種方法。隧道亮度反映環(huán)境影響下隧道的整體亮度情況，隧道照度反映隧道燈具發(fā)出的單位光通量的數據值。對駕乘人員而言，亮度能更為直觀準確反映隧道的明亮狀態(tài)，且隨著檢測技術的長足進步，成像式亮度計的算法日趨完善，亮度測試結果更具有分析價值，推薦采用亮度測試方法檢測隧道照明設施。

3 明確檢測內容與范圍

作為目前公路隧道定期檢測的主要依據，《公路隧道養(yǎng)護技術規(guī)范》具有一定的指導性。但該標準編制初衷主要是為公路管養(yǎng)人員提供一套標準化的養(yǎng)護作業(yè)流程，例如經常性檢修、不定期檢修等標準作業(yè)的指導，不能完全契合檢測機構用于檢測作業(yè)。檢測機構可通過遴選適用的檢測內容、范圍與評價方法來實現指導檢測評定的目的。

該標準對定期檢修、技術狀況評定的周期要求為1次/年。在檢測內容與范圍方面，可參考標準中的定期檢修規(guī)定項目，剔除不適宜的檢測內容，增加可代表設備設施質量、性能的項目開展檢測。在內容的選取上，要明確定期檢測目的，擬定標準化的檢測作業(yè)項目。檢測內容的選取，可從外觀評價類、功能測試類、性能測試類、軟件檢查類等進行分類覆蓋。

3.1 外觀評價類

反映系統在運行了一個階段性周期后，設備及線路外觀有無破損、老化等相應的缺陷，設備的元器件狀態(tài)是否運行良好。主要表征運營管理單位的運營維護能力與素養(yǎng)，印證建設期工程安裝質量出現的缺陷排查處置效果，體現系統維護狀況。

3.2 功能測試類

表征系統最終能實現的功能完整性與正確性，主要采用黑盒測試原理，對系統進行指令輸入，分析輸出結果，驗證系統運行的完整性與正確性。

3.3 性能測試類

通過專業(yè)的檢測設備、檢測人員的經驗判斷，獲取系統或設備的性能指標。該指標應為可量化、有判定值的數據結果，分析該系統或設備的綜合性能高低，為評價、維護管養(yǎng)作出科學決策依據。

3.4 軟件檢查類

是機電系統檢測評價比較特殊的類型，軟件是一個系統的核心構件，系統存在缺陷，數據結構不完整，在短時間內可能不會有較大影響，產生問題極易被忽視，但是在長期的運行中，系統運行錯誤會隨積累而放大，后期產生系統崩潰癱瘓，造成養(yǎng)護工作難度成倍增加，帶來經濟損失。

梳理四類檢測內容，有利于在日常的維護管養(yǎng)、定期檢測中順利地開展工作。在開展工作前應清晰地分析工作目的，建立健全檢測參數選定，標準化并量化評價方法。

4 建立合理的評定計算體系

要提高數據可靠性，應統一理解偏差，建立標準評定計算體系。在行業(yè)中存在以下兩種評定計算方式。

4.1 非線性結果評定方式

該計算模型的計算基礎為設備故障率，檢測內容在評定中所起到的作用并不明顯，檢測內容及數據僅作為管養(yǎng)單位的一個參考數據支撐，它完全依靠設備完好率（設備的好壞狀態(tài)、故障天數）來計算評定得分。而設備的故障采用了非黑即白的判定方式，即設備不是100%完好的狀態(tài)，就是故障的狀態(tài)，忽略了設備未故障，部分功能缺失的狀態(tài)，導致評定結果得分跳躍，跨度過大。沒有標準化的判定來表征設備未故障而部分功能缺失的狀態(tài)，這樣的評定得分方式存在一定的缺陷，如表2所示。

4.2 近似線性結果評定方式

它的計算方式充分調動了檢測參數結果數據，通過計算各檢測參數的合格狀態(tài)，計算檢測參數的合格率，從而得到該設備故障狀態(tài)，以設備技術狀況得分來表述。該方式所計算出的得分更合理，評定得分值也根據參數的合格狀態(tài)呈現出近似線性的得分趨勢，如表3所示。

引入技術狀況得分來評價該分項工程的評定結果，合理性優(yōu)于按設備故障率得出的評定結果。

5 改進建議

將檢測指標對工程項目的影響程度按等級劃分，賦權值量化影響因子，對設備應設核心關鍵參數，根據檢測內容的重要性、對系統的影響劃分權值[3]，如表4所示。

機電系統存在大量的功能性能主觀評價指標，實現主觀評價指標量化和評判標準化，可提高檢測評定結果準確性。應引入量化標準描述，將主觀評價指標引入可量化的計算體系，如表5所示。

6 結語

公路機電的檢驗檢測專業(yè)性較強、系統繁雜、內容龐大，公路機電工程的重要程度隨著智慧高速、智能交通、物聯網等智能制造的發(fā)展而逐漸提高，對公路機電系統的檢驗檢測提出了更高要求，公路隧道機電定期檢測任重而道遠。要做好對公路隧道機電定期檢測，熟悉檢測作業(yè)方法，還應在工作中不斷總結和發(fā)現，經年累月地改進，持續(xù)修正與預防，才能讓數據更準確可靠，為行業(yè)發(fā)展帶來更精準的決策服務。

參考文獻

[1]公路隧道養(yǎng)護技術規(guī)范： JTG H12—2015[S]. 北京：人民交通出版社， 2015

[2]楊亞新， 陳建. 高速公路隧道接地系統檢測技術研究[J]. 公路交通科技（應用技術版）， 2012（4）： 134-137+151.

[3]陳建， 王磊， 周騰， 等. 營運高速公路機電設施技術狀況評定方法探究[J]. 中國交通信息化， 2022（S1）： 49-51.