隧道机电维护及管理

1、隧道机电系统维护及管理 王大伟 （安徽皖通科技股份有限公司，安徽台肥 230088） 摘要：该文主要分析了现阶段隧道内机电设备的构成， 进行了系统的分类， 并结 合日常维护维修的经验培出维护维修的具体方法， 给广大从事隧道维护的朋友作 为一个参考。 关键词： 隧道；机电维护 中图分类号： TP393 文献标识码： A 文章缡号： 1009-3044（2011）24-6034-03 笔者从事高速公路隧道机电维护及管理工作两年多了， 现就日常维护中遇到 的一些问题及处理方法与大家分享， 并请大家提出宝贵的意见。 隧道机电系统所 包括各项子系统所涉及的设备在其他系统中包含的， 其维护要求， 按照道路

2、交通 监控系统、 通信系统、供配电系统及收费系统等的维护要求和方法进行， 包括主 要设备防雷接地测试。 针对隧道内机电设备密集 工作环境较差， 故障率高等特点我针对隧道机电 设备做以下针对性维护工作。 1隧道机电维护的基本内容 我对隧道机电系统做以下几个分类， 并对各个分类下设备进行归类， 有针对 性的给出维护方案， 及一些日常维护中的实际案例。 并做到故障预先判断， 排除 发生较大事故的隐患。保证司乘人员的出行安全。 1.1 交通监控系统 本系统包括以下设备： 隧道监控系统 （含可控摄像机， 固定摄像机及其视频 传输链路）；车辆及事件检测设备（含隧道内车检摄像机，及管理公司端视频分 析单元）

3、；交通信号灯；双向车道指示器； LED 光电诱导标志；隧道内可变信息 标志；交通区域控制单元（含 PLC设备及通讯链路）。 隧道机电交通监控系统的维护方法： 隧道内实行全程监控，笔者在维护中要对每个摄像机清晰度及角度做调整， 保证监控的无缝连接。 交通信号灯及车道指示器控制准确，显示清晰。 LED 光电诱导标志光点连续，指示方向清晰可辨 隧道内可变信息标志字体清晰，串口通讯正常，发送内容方便可靠。 PLC交通区域控制单元要保证 CPU主机、模拟量模块，数字量模块、光纤通 讯单元工作正常，控制信号、模拟量信号、反馈信号接受发送正常，对有报警的 模块及时用软件分析报警原因及时处理。 1.2 通风与

4、照明系统 照明设施的经常性维修、定期检修按公路隧道养护技术规范 （JTC H12） 的第 3.3.3 条规定执行。照明光源达到其额定寿命的 90%时，应进行成批更换， 并选用节能的光源。 更换后的照明设施应达到 公路隧道养护技术规范 （JTG H12） 的第 3.3.4 条规定。 基本照明、应急照明、加强照明可由远程计算机控制。维修时，可用手动控 制。 应急照明必须有独立的 EPS 供电系统，照明亮度值不得低于基本照明的 1/10。 应定期进行除尘、保洁工作。 公路隧道正常运营时一氧化碳允许浓度和烟雾浓度等装置性能良好， 其控制 应符合公路隧道养护技术规范 （JTG H12） 的规定。 隧道内

5、的风速应按公路隧道设计规范 （JTJ026） 的规定执行。 隧道内出现火灾时，控制设备能及时变换送风方向，疏导烟雾。 机械通风应具有手动和自动装置，且主备用工作正常。 1.3 紧急呼叫设施 本系统包含：紧急电话设施（含紧急电话、紧急电话亭（含门、照明灯） 、 中继器）；有线广播设施（扬声器、功放） 。 本系统设备为应急救援设备， 日常维护应保证紧急电话设施连通正常， 通话 质量良好，无杂音。 有线广播设施喊话音质清晰，调整号角扬声器角度减少隧道内回声。 1.4 火灾报警、消防与避难设施： 本系统包含：火灾报警设施（含手报按钮、光纤光栅感温火灾探测器、火灾 报警主机、传输线路、光纤光栅信号处理器

6、） ；消防设施（含灭火器、消火栓、 固定式水成膜泡沫灭火装置、水泵等） ；避难设施（含车行横洞电控门、人行横 洞门及横洞内照明） 本系统设备为发生事故时应急使用， 平时要注意设备运行状态， 保证发生事 故时设备完好，功能正常。 对于火灾报警设施， 平时不间断抽测手报按钮是否工作正常， 管理中心能否 收到正确报警地址， 并切换监控摄像机观察现场情况。 光纤光栅感温火灾探测器 是否能正确读出现在温度， 在温度异常时及时的报警， 并记录现场温度变化情况。 消防设施平时着重不定期观测水泵压强， 及蓄水池水位。 对于水位较低的蓄 水池及时检查水泵情况， 如遇水泵故障， 应及时使用便携水泵抽水补水。 并在

7、隧 道内检查有无水管漏水情况。 人行横洞要保证洞内照明正常开启， 车行横洞门可以通过远程或现场控制柜 正常开启和关闭。 针对本系统设备具体案例如下。 1.5 中央控制管理系统 本系统由管理公司中心机房设备和监控中心计算机组成包含以下设备： 信息 采集系统设备（含视频处理单元；中心事件检测单元） ；信息控制系统设备（信 息发布（广播、情报板、照明、风机、隧道交通灯） ；紧急电话控制台、串口服 务器、数据光端机等） ；视频传输及控制设备（视频光端机、叠加器、监视器、 矩阵、传输、控制、数字录像机等） ；中心计算机控制系统软件（录像管理软件、 视频监控软件、火灾监控报管软件，隧道监控软件、通风照明软

8、件、电力监控软 件、事件检测软件）；中心计算机及网络（隧道管理服务器、录像管理计算机、 视频监控计算机、 火灾报警控制计算机、 隧道监控计算机、 通风照明控制计算机、 电力监控计算机、打印机） 。 本系统设备均为隧道相关设备的中心控制系统， 由计算机、 服务器及相关服 务，数据库、应用软件组成。本系统的应遵照计算机日常维护要求，定时备份数 据，安装并更新杀毒软件，清理系统垃圾，检查有无硬件故障，并清理设备内积 灰。 1.6 供配电系统 本系统包含：低压配电（含低压配电柜，电源切换柜，稳压柜等） ；高压配 电（10KV 33KV变压器；开关柜、高压断路器互感器等）；供电线路（架空线路、 管道及人

9、井）；电源（交流稳压电源、开关电源、不间断电源（UPS EPS）、机房及 外场配电箱、蓄电池、柴油机组、节电器） ;防雷与接地 本系统维护遵照供配电系统日常维护规范实施。 1.7 隧道指示标志 设备包含隧道内各种指示标志， 如：紧急电话指示标志， 消防设备指示标志， 行人横洞指示标志， 行车横洞指示标志， 紧急停车带指示标志， 疏散指示标志等 日常维护中要保证标志亮度均匀，无变形扭曲。 2 常见问题处理方法，写几个比较特殊的案例 2.1 隧道内照明灯不断闪烁 2.1.1 现象描述 隧道内部分没有开启的LED照明灯不断频闲。 2.1.2 原因分析 由于是多个灯有这种现象，判断应该与电源有关。 2

10、.1.3 处理方法 隧道内LED照明灯是由3相电缆供电，每一相与零线带5-6盏灯，测量故障 段供电线路零线与地线之间有 220V电压。 由于隧道内所有设备的零线都是接在一起的， 判断应该是某个设备火线和零 线短路或者是电缆破皮、穿刺线卡处积水导致短路。 首先判断是否是设备短路造成， 在配电房一一对设备断电， 期间要保证隧道 照明的正常开启。 断电后把配电抽屉抽离主配电柜， 排除抽屉故障。 发现关闭左 洞洞内设备电源关闭后零线恢复正常。 一般长隧道一侧配电房会控制半个隧道的供电， 发现是洞内设备故障后， 进 入隧道对每个配电箱进行检测， 关闭紧急电话供电空气开关后零线恢复正常。 由 此可见是这一

11、条线路上某个紧急电话故障或电缆故障导致。 去掉所有紧急电话电 源后，故障依然存在。 判断就是供电电缆问题了， 电缆短路最容易就是发生在穿 刺线卡处， 最后在电缆沟里找到战障点， 是由于铠装电缆在安装穿刺线卡是， 铁 铠没有去除干净，导致短路。去除烧毁点重新接好电缆，故障恢复。 2.1.4 建议与总结 平时多观测设备， 由某些设备的表现发现一些隐藏的故障。 及时处理， 在故 障未扩大之前解决，不失为维护的最好方法。隧道内供电电缆承受电流都较大， 短路后并不会及时跳闸，这就需要维护人员细心的观查。 2.2 隧道内部分紧急标示灯不亮 2.2.1 现象描述 隧道内部分紧急标示灯不亮。 2.2.2 原因

12、分析 供配电线路故障 2.2.3 处理方法 到达故障现场，我们首先要确定紧急标示灯是何种方式供电的，是隧道 UPS还是EPS还是直接市电供给的，查明是 UPS供给的。然后到故障点，查 这段紧急标示等配电柜， 发现空开已经跳闸， 用万用表测试空开上端子电压， 测 试为AC220V电压正常；将下端负载拆下来，用万用表测试火线与零线之间， 以及火线与地线之间是否有短路现象， 发现都有短路， 这个说明电缆有断点； 然 后我们看这段电缆给几个紧急标示灯供电， 分别将紧急标示灯与电缆接人点上的 电缆沟上的水利盖板旋开，查看电缆接入穿线夹有没有问题，发现都没有问题； 这就说明电缆有断点或者某个紧急标示灯内的

13、开关电源板坏了； 对于查找电路断 点的方法， 一种采用将电缆人为取几断点， 通过用电缆摇表测试， 来逐渐缩小电 缆短路的范围， 这种方法一般不采用； 另一种方法就是测试电阻的方法， 估算电 缆大概长度， 计算这段电缆的电阻； 将这段电缆首尾火线与零线短路起来； 然后 在从这两头分别在接点穿线夹位置测试电阻，正常的情况下电阻是越来越大的， 如果有某个点有短路， 根据两端测试出来电阻值； 进行比较就很容易判断出故障 点；发现电缆有断路点， 发现电缆在电缆沟里被水利覆盖， 挖开水利发现电缆己 经烧断短路了，重新接好，用摇表测试电缆正常；加电，正常工作。 2.2.4 建议与总结 按照第二种方法测试电阻

14、有短路点， 测试电阻应该是： 小一大一小； 而没用 断点，从两端分别测试的电阻应该是：小大；对找断点短路位置，对于了解 电缆的型号及合理的估算和使用好的方法对于找短路点非常重要， 恢复后，再测 试电缆，看看还有没有其他短路点也非常重要，然后才能加电工作。 2.3 隧道口加强照明无法实现控制 1） 现象描述：隧道口加强照明无法实现控制。 2）原因分析：PLC故障。 3）处理方法：在隧道监控中心，无法实现控制操作，查看控制操作日志，看 什么时候无法实现控制的， 用软件控制其它洞口照明是否能控制， 以此来判断操 作程序软件、数据库及中心与隧道机房主PLC机柜链路通讯是否正常，能正常操 作，判以上点都

15、正常； 再操作此故障点与其它相应的控制设备 （比如隧道通行灯） 看是否能实现控制，能控制，说明故障点可能在子PLC机柜和加强照明配电柜上。 到故障现场，在隧道机房用PLC调试软件，连接到故障点子PLC机柜上，调 出加强照明PLC控制解析图，来判断故障点是在子PLC机柜，还是在加强照明的 配电柜上，分析为子PLC控制机柜与加强照明配电机柜之间，到于PLC配电柜上， 查看0D数字模块，看图查找此加强照明是那个 0D数字端口控制的，用万用表测 试0D输出电压为DC24V正常，说明控制信号已正常到此点，再到配电柜，看 继电器没有吸合，用万用表测试 DC电压是否到达继电器，测试电压正常，更换 继电器，还是无法正常工作，查看继电器接线底座，发现底座插孔太大，无法与 继电器脚