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摘要：近年来，国家大力建设高速公路，我国高速公路的总里程超过13万公路，并在持续增长中。机电工程是高速公路不可或缺的一部分，对提高高速公路交通运输安全和运输效率具有重要意义。但是长期以来，在我国高速公路机电工程发展过程中存在不少问题，严重威胁到高速公路的安全运营。本文分析了高速公路机电工程联合设计的必要性，并结合具体的工程项目分析了高速公路机电工程联合设计方案优化措施。
关键词：高速公路；机电工程；联合设计；优化
引言：
机电工程被称为高速公路的“神经系统”，是现代高速公路必不可少的基础设施，也是高速公路向智能化、自动化发展的重要标志之一。高速公路机电工程包括通信系统、收费系统、监控系统以及照明、供配电系统。这些相互联系、相互影响，其中任何一个系统出现问题，可能就会影响其他系统。所以在设计的时候，各个系统要联合在一起设计，以免影响整个高速公路机电工程的正常运行。为了确保高速公路机电工程的施工质量，在设计初期还要不断对设计方案进行优化。
1 高速公路机电工程联合设计的必要性
随着我国高速公路的发展，高速公路机电工程项目也不断增长，在高速公路中发挥着重要作用。根据相关数据显示，我国高速公路机电工程的投资占整个高速公路投资的1%～2%，虽然投资比例不大，但是在高速公路安全运行过程中发挥重要作用。我国大部分高速公路机电工程正式实施往往是在通车前几个月才进场，所以存在施工周期比较短，往往无法达到其质量要求。其次，高速公路从设计阶段到最终实施需要很长一段时间，一般需要三年或者更长时间，而高速公路的机电工程属于高技术产业，技术更新换代很快，所以很容易造成高速公路的设计落后于高速公路的发展现状。尤其随着计算机、信息技术的发展，高速公路的智能化、信息化水、自动化平不断提高，机所以电工程在施工之前进行联合设计尤为必要。
2 工程概况
某高速公路是连接我国西南、中南以及东南地区的主要交通干线，全长54.98km,公路设计时速为120km/h，全程一共有7座隧道。高速公路隧道监控设施按照A级设置，此外还有隧道的照明系统、通信系统。
2.1 隧道照明系统方案优化
改高速公路机电X标段，全长23千米，其中隧道长度为21千米，所以隧道的距离非常长，而且基本是隧道和桥梁相互连接，隧道比较密集，而隧道出入口也是交通事故的多发地段，因此要做好隧道密集区域的安全措施，优化隧道监控方案。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆主要从以下几个方考虑：第一，在隧道施工前，仔细查看土建单位预留好的孔洞，对照设计图，在隧道左线入口处增加一套可变交通信号灯。第二，按照国家《公路隧道交通工程设计规范》高速公路隧道的A、B级隧道可以采用控制法，控制隧道内的照明情况。将PLC控制器应用在隧道照明系统中，安装在隧道车行方向的右侧壁洞内，隧道照明系统的控制柜与PLC控制器连接以后，通信系统将照明设备运行数据发送到隧道管理中心，管理中心工作人员通过自动、手动和远程手动的方式就能实现对隧道照明系统进行控制，从而提高隧道照明系统的效率。第三，按照该隧道群原来的设计方案，在隧道洞外安装亮度检测器，但是由于该段的隧道群比较密集，所以为了更好地了解隧道运行情况，确保车辆运行安全。在隧道的M1、M2隧道口、M3隧道等其他几个隧道洞外分别增加一个洞外亮度检测器。亮度检测器为REGALLUX CS203检测仪，但是隧道风速、一氧化碳等检测设备（COVI）与亮度REGALLUX CS203检测仪不属于同一家公司的产品，所以为了以后机电管理和维护，将亮度检测器换成与风速、一氧化碳等监测设备（COVI）同一家公司的产品。分别安装于土建单位做好预留预埋位置上。
2.2 隧道监测系统优化
按照隧道设计方案，在M2隧道ZK9+310、K11+520、M4隧道ZK13+850、K16+315、M5隧道在ZK18+392、K20+492等隧道分别安装一套风速、一氧化碳气体等监测设备。按照我国《高速公路隧道交通工程设计规范》在没有竖井通风隧道单程的中部、出口处必须设置两套风速、一氧化碳气体监测仪。按照这个要求，对风速、一氧化碳监测方案的设置进行优化：在保留M2隧道ZK9+310、K11+520原来的风速、一氧化碳监测设备的同时在K9+160、ZK11+650增加了一套风速、一氧化碳监测设备；在保留M4隧道ZK13+850、K16+315段的监测设备以外，还在K14+315、ZK15+850段增加一套监测设备；一共增加了8套风速、一氧化碳等监测设备。增加的检测设备可以更详细提供隧道管理人员隧道内的相关信息并进行更有效的隧道管理。隧道视频监控系统优化
隧道视频监控系统能够为高速公路管理单位提供实时监控录像，便于管理人员及时了解高速隧道运营情况，一旦发生事故管理人员能够在第一时间了解，并立即作出有效的处理，提高高速公路运营效率和管理水平。隧道视频监控系统包括摄像机、视频分配器、视频服务器、硬盘录像机、以太网交换机等等。通信站设置在M1隧道，通信站分别设置了视频编码器和硬盘录像机，使用两码控制合成器控制隧道远程监控系统。其中M1隧道内有一台四路KVM切换器和一台两码控制器，2#、3#通信站使用四路KVM切换器。通过对该高速公路设计方案、施工图纸以及相关资料的审核，决定取消隧道的切换器和控制合成器，在2#、3#通信站的切换器调整成八路切换器，2#设置两台合成控制器，在3#设置三台合成控制器。通过该优化设计，进一步提高了监控设备的效率。
3 结束语
高速公路机电工程联合设计必须结合具体路况，分析高速公路的实际情况，并合理设计高速公路监控、照明、通信系统，进一步提高高速公路机电工程联合设计水平。高速公路机电工程联合设计是一项比较系统、复杂的配合工作，涉及到照明、监控、通信、消防等分系统，必须充分结合各个方面的要素进行全面合理的规划才能提充分发挥机电系统的强大功能。
参考文献
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论文作者:边志鑫
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第14期
论文发表时间:2017/12/19
标签：隧道论文; 高速公路论文; 氧化碳论文; 机电工程论文; 风速论文; 系统论文; 机电论文; 《建筑科技》2017年第14期论文;