公路隧道机电设备故障响应机制研究 响应机制

公路隧道机电设备故障响应机制研究

关键词：公路隧道；
机电设备；
故障 引言 根据交通运输部发布的相关统计发现，截止到2012年， 我国的公路隧道一共为8052.7km，其中65%的公路隧道都已 经进入养护维修期。由于公路隧道会受到地理位置、管理体 制等多种因素的影响，因此，大多数的高速公路设备维护仍 然比较分散。这种比较分散的模式，虽然在企业运营初期对 维护工作的展开能够起到一定的帮助，但是，随着运营维护 管理工作的不断扩大，系统使用时间的不断正常，就需要企 业不断的投入大量的人力、财力来对其进行支撑，而这样的 情况，也使得企业的运营成本不断增加，难以提高企业的运 行效率，造成了一系列的问题。本文从实际出发，结合笔者 的工作经验，针对我国公路隧道机电设备故障响应中的问题， 从多个角度对故障响应进行了分析，并对故障响应的机制进 行了相应的探讨。

1公路隧道机电系统构成 公路隧道机电设备就是为隧道的有效的运营而提供服 务的设备，其子系统包含的机电设备见表1。2国内外故障响应研究现状及存在的问题 2.1国内外研究现状 （1）法律及规范2004年，美国出版了《公路和铁路交 通隧道检查手册》，而法国的《劳工法》、《公共建筑规章》 中也都对公路隧道机电系统做出了相应的规范，我国则在 2003年颁布了《公路隧道养护技术规范》（JTGH12―2003）。

（2）管理者对于隧道的养护管理，日本主要采用了5S方法， 也就是整顿、清扫、规范、整理以及素养。黄章树采用先进 的服务器模式，在能够对远程操作进行支持的基础上，使得 各单位能够将相关信息传输到省局养护系统当中[3]。2005 年，河南某公司开发了公路机电设备养护管理信息系统，利 用设备管理的理论，建立了科学的管理体系，使得设备的养 护能够规范化，并使得设备的养护效率得到了有效提升。在 该体系当中，具有机构管理、设备养护管理、数据维护等多 种功能，使得养护信息的管理问题得到了有效的解决。此外， 北京某公司在巡检的基础上对养护管理系统进行了开发，利 用数字技术，使得检验过程得到了优化，能够为单位提供可 靠的数据。（3）使用者在美国颁布的《公路和铁路交通隧 道检查手册》中，对隧道的检测方法以及检测程序进行了介 绍，并对隧道的缺陷进行了分类，对于每个分类，该手册还 给出了相应的判定标准。2006年，秦岭终南山隧道将RCM分 析作为基础，在分析当中引入了预先维修概念的故障分析方 法，该方法能够根据故障模式、设备功能等对故障的后果进行分类评估，并按照不同程度的故障后果，对预防的工作进 行确定，同时将确定的预防工作在日常的检修当中进行反馈， 使得公路隧道机电设备的维护能够得到不断优化[2]。

2.2存在的问题 （1）法律以及国家规范我国虽然已经颁布了相关法规， 并提出了具体的养护管理要求，但却并没有对机电设备故障 如何响应的内容系统地提及，缺乏一定的针对性，与此同时， 我国也较为缺少公路隧道机电设备相关的法律。（2）管理 者现如今，我国对于公路隧道机电设备的研究主要在对其维 护系统的开发，其内容针对养护管理，但是，对于机电设备 故障的研究则比较缺乏[3]。从一些研究当中虽然能够看到 对维护的专门研究，但是对于故障响应的检测却没有系统提 及。（3）使用者美国虽然颁布了《公路和铁路交通隧道检 查手册》，但是在该手册当中并没有对检测之后的诊断进行 深入的探讨，而2006年底通车的秦岭终南山隧道虽然提出了 将RCM分析方法作为基础，但对于如何实现也没有进行足够 深入的研究。

3故障等级划分 故障就是在设备丧失规定功能之后出现的相关现象。种 类繁多是公路隧道机电设备的主要特点，除此之外，这些设 备受到的影响因素也十分复杂，不同的因素之间还存在着不 同的层次，这就需要对系统进行划分，并对子系统进行评判， 随后将结果进行汇总，并对整个系统进行综合评判。在本文的研究过程当中，主要将公路隧道机电设备的故障划分为无 故障、轻微、中度、严重以及极重五个故障等级，并根据相 关的运算得出故障系数，表2为本文研究的故障等级分级。

机电设备的故障响应，一方面要从设备本身的角度出发，另 一方面还用从隧道的环境、安全等角度进行考虑，因此，实 际的故障划分还需要相关部门结合当地的情况来制定[4]。

4故障响应机制 现如今，由于我国比较缺乏对设备故障响应的相关研究， 因此就必须建立一套故障检测、诊断为一体的机制，从而实 现对故障的快速响应。

4.1响应流程 （1）故障检测日常清洁、标定、检测设备时的车流等 都需要进行相应的记录，从而建立完整的检测档案。如果一 些内容依靠人力无法完成，则可以通过摄像头等设备对档案 进行完善，从而实现系统检测。（2）分析诊断根据设备的 寿命、能耗等记录，应对设备从出厂到当前所有的故障都进 行相应的记录，并结合现有的记录对其功能做出相应的评估。

（3）系统维护根据实际诊断得出的结果，对故障的等级进 行确定，在确定故障等级之后，企业应及时安排相关人员对 设备进行维修，并确定维修的范围、时间，从而提升维修效 率。

4.2故障响应一体化机制 公路隧道系统十分庞大，涉及到很多设备，因此传统的方法已经难以满足现代的需求。本文认为，可以利用互联网 技术解决该类问题，可将故障检测、系统维护等内容在一个 操作系统中进行综合，包含有信息监测、机电信息查询、分 析诊断等模块，此外，在维护模块中还应包含维护的五级界 面，对应故障的五个等级。除此之外，在该一体化系统中， 还应包含隧道信息修改的模块，从而利用信息系统平台的方 式实现故障响应一体化[5]。

5结语 数量大、种类多是公路隧道机电设备的主要特点，除此 之外，其中还包含着很多会对故障等级造成影响的因素，可 以说，公路隧道机电设备是一个十分复杂的系统，其评定指 标的选取会对最终的响应等级造成直接的影响。这就需要建 立故障等级划分评价指标体系并不断完善。在本文的研究中， 笔者利用互联网的信息平台，实现了响应一体化机制，但是 由于篇幅有限，还有很多没有提及到的部分，而对于平台的 信息交互，也仍然需要进一步的进行开发。

参考文献：
[1]陈应祥，张桂梅.基于GIS的三层C/S结构高速公路设 备维护管理系统研究[J].中国交通信息产业，2016（3）：
114-116. [2]周骏.基于GIS架构的高速公路机电系统维护体系研 究[J].现代计算机，2014（4）：70-73. [3]黄章树.公路隧道养护管理信息系统的设计与实现[J].电脑开发与应用，2012，15（6）：2-3. [4]申敏.公路隧道穿越软弱破碎煤系地层及采空区施 工安全控制技术解析[J].交通世界，2017（7）：108-109. [5]李凤玲，吴富表.公路隧道的安全与质量管理[J].内 蒙古煤炭经济，2012（4）：7-8.