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【摘 要】 随着社会经济的快速发展，高速公路的营运安全日益成为人们关注的重点。其中，隧道更是扼守着高速公路的咽喉，缩短了时空距离。所谓“隧道营运看机电”，隧道机电设备的维护与管理，在高速公路营运管理中的重要作用也日益凸现。基于此，本文通过对笔者自身在高速公路隧道营运安全管理工作的分析和研究，抛砖引玉，为隧道机电设备的维护与管理提供新思路，旨在通过提高隧道机电设备维护与管理的整体水平，最终提高公众出行满意度。
【关键词】 高速公路；隧道机电设备；维护；管理
一、我国高速公路类别与维护管理工作的意义
当前，我国公路系统可划分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路五个等级。高速公路因其通行的安全、高效、舒适、节能，逐步成为人们500公里以下短途出行的首选。做好高速公路隧道机电设备的维护与管理工作，首先可以彰显当地交通运输的发展水平，其次可以提高隧道机电系统的协作运行水平，最后可以提高高速公路车辆通行效率与安全性，做好隧道机电设备的维护与管理工作意义重大。
二、高速公路隧道机电设备维护管理中存在的问题
现阶段，我国高速公路的隧道机电设备维护与管理工作主要存在经费、设备和人才等三方面问题，即：
1.经费问题
当前，高速公路隧道机电养护经费一般都是按照定额编列，而定额所参考的系数为车流量和隧道长度。但，各隧道机电设备配置的种类和级别不一，从而导致一些长隧道为保持隧道的最基本营运安全，只能将有限的经费投入重点、关键设备的维修养护中，而不得不忽视一般、次要设备的维修养护。这又主要体现在以下两个方面：
1.1长、短隧道机电设备系统种类配置不一。比如，根据隧道相关设计规范，低于1000米的隧道属于短隧道，一般只设置隧道照明（低于200米的隧道，隧道照明只设基本灯，不设加强灯）。超过1000米的隧道属于长隧道，才增设隧道通风、消防水、火灾报警、汽通救援等，增密摄像监控。
1.2随着“四新”技术的逐步推广，新、老隧道机电设备系统配置先进性级别不一。比如，随着隧道照明LED节能、视频检测报警、数字非压缩传输系统、激光夜视监控、视频存储、太阳能与风能互补发电等技术的革新与推广，高科技产品越来越多。
2.设备问题
设备方面的问题主要是指隧道机电设备在运行过程中常出现的一些机械设备和技术上的故障。常见的有以下几种：
2.1隧道机电设备的插件和开关经常出现失灵。隧道机电设备主要连接方式为插接方式，如供配电的抽屉式开关、情报板电源模块、PLC模块及各种通信协议等。受汽车尾气、积尘及车辆通行带来的风流和地面振动影响，隧道机电设备的插接口极易发生接触不良、绝缘不良、绝缘材料破损等情况，轻者导致设备本身无法正常启用，重者诱发虚接导致欠压、发热烧坏设备，严重者甚至导致短路引发火灾影响道路通行安全。
2.2高速公路隧道避雷系统的失效。高速公路隧道一般位于山区，隧道机电系统中的情报板、高杆灯、桥梁边坡云台监控等一般位于荒郊野外，属于雷暴重灾区，而中央控制系统及PLC等弱电运行系统也需要稳定的信号环境。雷暴季节，轻者导致设备本身损坏，重者导致控制系统运行不稳定，影响隧道营运安全。
2.3隧道机电设备的其他问题。如通信传输信号卡阻；如柴油发电机房的散热；如汽通卷帘门受力不均衡；如山区低位水池集水井水源；如隧道内消防给排水气泡处置等。
3.人才问题
3.1隧道机电系统管理技术人员（下统称“隧机管员”）个人能力不足。高速公路隧道机电系统由隧道照明、通风排烟、消防给排水、火灾检测与报警、紧急呼叫与有线广播、交通监控、闭路电视监控、中央管理与控制、通信网络、消防救援设施、供配电和防雷接地等11大系统组成，设备种类多、系统复杂，普通的隧机管员无法同时掌握隧道机电的全方位知识，综合型多面手太少。同时，在实际管理维护过程中，由于设备故障率不高，且多数系统按照监控、通信或供配电等分类，由厂商技术服务人员或有资质单位直接进行维护管理，即使是曾经优秀的大学毕业生，也无法及时得到全面锻炼提升，从而导致无法及时培养出一批优秀的隧机管员。因此，一旦发生隧道机电设备故障，隧机管员常因个人能力不足，无法及时排除故障，故障修复的及时性得不到保证。而故障的最终修复也只能依仗设备厂家或专业部门。
3.2隧道机电设备管养模式不清晰。
当前大多数隧道的机电养护管理，均由隧道所下属的养护队完成。一旦发生隧道故障，均由隧机管员和养护队协同作业维修。养护队主要由执证电工组成，而实际上同样因为隧道机电设备故障率不高，无法长期练兵，真正做到“三懂四会”的优秀电工太少，即使有一两个优秀的维修电工，也因为技术长期荒废无法进步，当面对“四新”技术时，无法适应。
另外，这种机电养护管理模式，使得机电设备故障的修复处于“被动”状态，不能主动发现故障，消灭故障。只有当故障发生的时候，才去采取措施修复，犹如“守株待兔”。当养护队无力修复时，仍然必须依靠供应商和或者专业部门介入，这不仅降低了故障修复的工作效率，甚至会减少经济效益。
三、隧道机电设备的维护与管理新模式研究
高速公路隧道机电设备维护与管理的主要任务是通过对故障及时发现、及时修复，稳步提高故障修复的及时率，逐步提高隧道机电设备的完好率，并最终提高隧道机电各系统整体运行协作水平。
1.推行設备维护与管理经费全面预算管理，保证经费投入。
隧道机电设备维护与管理经费，要根据隧道长短、隧道机电系统实际配置及运行年限的不同，按实区别编列，实行全面预算管理，稳步加大经费投入，不能完全根据定额规定，简单得按照隧道长度或车流量比例取值。如发生系统性故障，还应当根据实际情况，单独编列专项工程经费，进行系统性的升级改造或专项维修，保证不发生系统性故障。 2.加强设备预防性检查维修，把故障扼杀在萌芽状态。
转变隧道机电维护与管理的观念，坚持“防治结合，重在预防”，真正把设备故障扼杀在萌芽状态，犹如一个健康的人，重在平时锻炼健身，而不是重在生病时打针吃药。一方面坚持以日常巡检（周巡检、月巡检）和专项检查为基础的预防性检查维修，主动发现设备异常；另一方面，对那些重复性发生故障的部位，要找出影响设备正常运行的关键因素，加强设备状态监控，针对性采取特定修复或预防手段，防止同类故障再次发生，巩固维护成效；同时，还要加强设备经常性维护，如设备除尘、加油、除锈、防腐、绝热、校正等。
同时，区别设备的重要程度，实施分级管理。隧道机电设备中的供配电、防雷接地、火灾报警、语音广播、隧道风机等，要定期邀请有资质的检测部门或者厂商，实行周期性的预防性检测维护。以检测报告为依据，存在重大缺陷的设备，必须提前报废或修复。比如供配电的高压预防性检测，可以提前发现变压器本体绝缘等缺陷；如防雷接地的预防性检测，可以发现接地系统的接续性是否完好，可以有效避免雷暴灾害，维护系统稳定。
3.加强设备的升级改造。
当今科技日新月异，高速公路隧道机电设备更新换代已不是一种简单的备品备件更换，而是以效能更高、性能更完善的新设备，代替物理上不能继续使用和经济上不宜继续使用的旧设备。如当前UPS升级改造成隧道专用防污型免维护的EPS；如通信系统的PTN传输系统取代SDH传输系统；如露天隧道机电设备实行三级避雷技术等。
4.加强机电系统设备可靠性管理
高速公路隧道建设期间，一般都侧重于隧道机电系统的先进性，而在实际营运过程中侧重的又是系统运行的可靠性。比如微波车检器，尽管在工作工艺上，采用微波雷达方式检测车流量，无需地面开槽，但其测量的准确率仍然有待商榷，因此，在选用车检器的时候，有条件的隧道仍然应该采用线圈感应计数方式。此外关键的高速公路隧道机电设备及软件（数据）都应留有一定数量的备品备件配置或自保护（备份）功能。当高速公路隧道机电系统发生瘫痪性故障时，即便时间短，造成的影响也很大。因此必须采取坚决措施保证高速公路隧道机电系统不间断运行。
5.加强隧道机电管理技术人才的培养。
由于高速公路隧道机电系统复杂，种类繁多，隧机管员应当具备强、弱电结合，多专业设备故障分析能力，遇到设备紧急故障，至少懂得如何进行故障分析，采取哪些保护性措施，避免设备二次故障，因此，建立一支基础厚实、知识广博、专业精深的隧道机电设备管理技术人才队伍是至关重要。
5.1隧机管员应在高速公路隧道建设期和设备验收期积极随工。
建设期间，隧机管员应参与工程的建设管理，对隧道机电系统的施工结构、线路、防雷接地、隐蔽工程以及设备安装、调试与试运行状况作深入了解，增加实践经验。设备验收期间，隧机管员还必须严格按照施工合同、图纸对设备的安装规范性进行严格把关，提高工程监管质量，掌握隧道机电系统的整体布局及工作原理。
积极随工，一方面，可以为日后隧道的营运管理，打下扎实的基础，即使发生突发设备故障，立即可以理清如何排除故障的思路；另一方面，新建隧道可以结合隧机管员营运管理经验，及时进行设计优化，使隧道建设更贴近实际营运需求。
5.2加强技术交流培训
根据隧道机电系统组成，组织主要设备供货商进行专项技术培训，培训内容主要为相应设备的操作规程、维护维修注意事项及主要故障排除方法。或聘请有关专家进行技术专题讲座和新技术交流，提高新技术的认知和应用水平。另外，同类高速公路隧道营运管理经验的交流也非常重要，要定期组织隧机管员赴周边隧道进行管理方式的交流，开拓思维，取人所长。尤其是当周边隧道发生突发设备事件时，更应该积极介入交流，探讨人家在突发设备事件处置过程中的得失，总结教训，持续改进。
6.隧道机电设备养护模式的革新
各隧道所可以根据隧道实际，引入“物业管理模式”，将隧道机电系统的日常巡查、定期维护和故障修复，整体外包，由有资质的外协单位单位进行专职化、专业化管理，隧机管员以故障发生率、修复率和及时性考核外协单位，不断提高隧道机电设备的完好率。有条件的隧道，甚至可以引入合同能源管理模式，比如隧道照明，统一外包给某个外协单位，任由其进行LED或其他技术革新改造，隧机管员负责按照合同约定的照明亮度要求进行考核，而最终产生的节能效应，按照合同约定的分成比例支付给外协单位，形成双赢的隧道设备维护与管理模式。
四、结束语
综上所述，高速公路隧道机电设备维护与管理工作是一项系统而复杂的工作，隧机管员只有不断得学习，不断得总结经验，才能及时、高效得发现隧道机电系统运行过程中存在或潜在的故障，并进行及时采取有效修复措施，确保隧道机电系统的安全运行，不断满足人民日益增长的出行需求。
参考文献：
[1]包伟江.高速公路机电管理软件的开发和应用[D].电子科技大学，2012.
[2]吳忠.高速公路机电设备维护管理系统分析与设计[D].云南大学，2012.
[3]张继娜.高速公路机电设备管理改进研究[D].长安大学，2012.
[4]徐鲁军.高速公路机电设备的维护与管理[J].交通企业管理，2009.
[5]交通部重庆公路科学研究所.公路隧道通风照明设计规范JTJ026.1-1999.
【关键词】 高速公路；隧道机电设备；维护；管理
一、我国高速公路类别与维护管理工作的意义
当前，我国公路系统可划分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路五个等级。高速公路因其通行的安全、高效、舒适、节能，逐步成为人们500公里以下短途出行的首选。做好高速公路隧道机电设备的维护与管理工作，首先可以彰显当地交通运输的发展水平，其次可以提高隧道机电系统的协作运行水平，最后可以提高高速公路车辆通行效率与安全性，做好隧道机电设备的维护与管理工作意义重大。
二、高速公路隧道机电设备维护管理中存在的问题
现阶段，我国高速公路的隧道机电设备维护与管理工作主要存在经费、设备和人才等三方面问题，即：
1.经费问题
当前，高速公路隧道机电养护经费一般都是按照定额编列，而定额所参考的系数为车流量和隧道长度。但，各隧道机电设备配置的种类和级别不一，从而导致一些长隧道为保持隧道的最基本营运安全，只能将有限的经费投入重点、关键设备的维修养护中，而不得不忽视一般、次要设备的维修养护。这又主要体现在以下两个方面：
1.1长、短隧道机电设备系统种类配置不一。比如，根据隧道相关设计规范，低于1000米的隧道属于短隧道，一般只设置隧道照明（低于200米的隧道，隧道照明只设基本灯，不设加强灯）。超过1000米的隧道属于长隧道，才增设隧道通风、消防水、火灾报警、汽通救援等，增密摄像监控。
1.2随着“四新”技术的逐步推广，新、老隧道机电设备系统配置先进性级别不一。比如，随着隧道照明LED节能、视频检测报警、数字非压缩传输系统、激光夜视监控、视频存储、太阳能与风能互补发电等技术的革新与推广，高科技产品越来越多。
2.设备问题
设备方面的问题主要是指隧道机电设备在运行过程中常出现的一些机械设备和技术上的故障。常见的有以下几种：
2.1隧道机电设备的插件和开关经常出现失灵。隧道机电设备主要连接方式为插接方式，如供配电的抽屉式开关、情报板电源模块、PLC模块及各种通信协议等。受汽车尾气、积尘及车辆通行带来的风流和地面振动影响，隧道机电设备的插接口极易发生接触不良、绝缘不良、绝缘材料破损等情况，轻者导致设备本身无法正常启用，重者诱发虚接导致欠压、发热烧坏设备，严重者甚至导致短路引发火灾影响道路通行安全。
2.2高速公路隧道避雷系统的失效。高速公路隧道一般位于山区，隧道机电系统中的情报板、高杆灯、桥梁边坡云台监控等一般位于荒郊野外，属于雷暴重灾区，而中央控制系统及PLC等弱电运行系统也需要稳定的信号环境。雷暴季节，轻者导致设备本身损坏，重者导致控制系统运行不稳定，影响隧道营运安全。
2.3隧道机电设备的其他问题。如通信传输信号卡阻；如柴油发电机房的散热；如汽通卷帘门受力不均衡；如山区低位水池集水井水源；如隧道内消防给排水气泡处置等。
3.人才问题
3.1隧道机电系统管理技术人员（下统称“隧机管员”）个人能力不足。高速公路隧道机电系统由隧道照明、通风排烟、消防给排水、火灾检测与报警、紧急呼叫与有线广播、交通监控、闭路电视监控、中央管理与控制、通信网络、消防救援设施、供配电和防雷接地等11大系统组成，设备种类多、系统复杂，普通的隧机管员无法同时掌握隧道机电的全方位知识，综合型多面手太少。同时，在实际管理维护过程中，由于设备故障率不高，且多数系统按照监控、通信或供配电等分类，由厂商技术服务人员或有资质单位直接进行维护管理，即使是曾经优秀的大学毕业生，也无法及时得到全面锻炼提升，从而导致无法及时培养出一批优秀的隧机管员。因此，一旦发生隧道机电设备故障，隧机管员常因个人能力不足，无法及时排除故障，故障修复的及时性得不到保证。而故障的最终修复也只能依仗设备厂家或专业部门。
3.2隧道机电设备管养模式不清晰。
当前大多数隧道的机电养护管理，均由隧道所下属的养护队完成。一旦发生隧道故障，均由隧机管员和养护队协同作业维修。养护队主要由执证电工组成，而实际上同样因为隧道机电设备故障率不高，无法长期练兵，真正做到“三懂四会”的优秀电工太少，即使有一两个优秀的维修电工，也因为技术长期荒废无法进步，当面对“四新”技术时，无法适应。
另外，这种机电养护管理模式，使得机电设备故障的修复处于“被动”状态，不能主动发现故障，消灭故障。只有当故障发生的时候，才去采取措施修复，犹如“守株待兔”。当养护队无力修复时，仍然必须依靠供应商和或者专业部门介入，这不仅降低了故障修复的工作效率，甚至会减少经济效益。
三、隧道机电设备的维护与管理新模式研究
高速公路隧道机电设备维护与管理的主要任务是通过对故障及时发现、及时修复，稳步提高故障修复的及时率，逐步提高隧道机电设备的完好率，并最终提高隧道机电各系统整体运行协作水平。
1.推行設备维护与管理经费全面预算管理，保证经费投入。
隧道机电设备维护与管理经费，要根据隧道长短、隧道机电系统实际配置及运行年限的不同，按实区别编列，实行全面预算管理，稳步加大经费投入，不能完全根据定额规定，简单得按照隧道长度或车流量比例取值。如发生系统性故障，还应当根据实际情况，单独编列专项工程经费，进行系统性的升级改造或专项维修，保证不发生系统性故障。 2.加强设备预防性检查维修，把故障扼杀在萌芽状态。
转变隧道机电维护与管理的观念，坚持“防治结合，重在预防”，真正把设备故障扼杀在萌芽状态，犹如一个健康的人，重在平时锻炼健身，而不是重在生病时打针吃药。一方面坚持以日常巡检（周巡检、月巡检）和专项检查为基础的预防性检查维修，主动发现设备异常；另一方面，对那些重复性发生故障的部位，要找出影响设备正常运行的关键因素，加强设备状态监控，针对性采取特定修复或预防手段，防止同类故障再次发生，巩固维护成效；同时，还要加强设备经常性维护，如设备除尘、加油、除锈、防腐、绝热、校正等。
同时，区别设备的重要程度，实施分级管理。隧道机电设备中的供配电、防雷接地、火灾报警、语音广播、隧道风机等，要定期邀请有资质的检测部门或者厂商，实行周期性的预防性检测维护。以检测报告为依据，存在重大缺陷的设备，必须提前报废或修复。比如供配电的高压预防性检测，可以提前发现变压器本体绝缘等缺陷；如防雷接地的预防性检测，可以发现接地系统的接续性是否完好，可以有效避免雷暴灾害，维护系统稳定。
3.加强设备的升级改造。
当今科技日新月异，高速公路隧道机电设备更新换代已不是一种简单的备品备件更换，而是以效能更高、性能更完善的新设备，代替物理上不能继续使用和经济上不宜继续使用的旧设备。如当前UPS升级改造成隧道专用防污型免维护的EPS；如通信系统的PTN传输系统取代SDH传输系统；如露天隧道机电设备实行三级避雷技术等。
4.加强机电系统设备可靠性管理
高速公路隧道建设期间，一般都侧重于隧道机电系统的先进性，而在实际营运过程中侧重的又是系统运行的可靠性。比如微波车检器，尽管在工作工艺上，采用微波雷达方式检测车流量，无需地面开槽，但其测量的准确率仍然有待商榷，因此，在选用车检器的时候，有条件的隧道仍然应该采用线圈感应计数方式。此外关键的高速公路隧道机电设备及软件（数据）都应留有一定数量的备品备件配置或自保护（备份）功能。当高速公路隧道机电系统发生瘫痪性故障时，即便时间短，造成的影响也很大。因此必须采取坚决措施保证高速公路隧道机电系统不间断运行。
5.加强隧道机电管理技术人才的培养。
由于高速公路隧道机电系统复杂，种类繁多，隧机管员应当具备强、弱电结合，多专业设备故障分析能力，遇到设备紧急故障，至少懂得如何进行故障分析，采取哪些保护性措施，避免设备二次故障，因此，建立一支基础厚实、知识广博、专业精深的隧道机电设备管理技术人才队伍是至关重要。
5.1隧机管员应在高速公路隧道建设期和设备验收期积极随工。
建设期间，隧机管员应参与工程的建设管理，对隧道机电系统的施工结构、线路、防雷接地、隐蔽工程以及设备安装、调试与试运行状况作深入了解，增加实践经验。设备验收期间，隧机管员还必须严格按照施工合同、图纸对设备的安装规范性进行严格把关，提高工程监管质量，掌握隧道机电系统的整体布局及工作原理。
积极随工，一方面，可以为日后隧道的营运管理，打下扎实的基础，即使发生突发设备故障，立即可以理清如何排除故障的思路；另一方面，新建隧道可以结合隧机管员营运管理经验，及时进行设计优化，使隧道建设更贴近实际营运需求。
5.2加强技术交流培训
根据隧道机电系统组成，组织主要设备供货商进行专项技术培训，培训内容主要为相应设备的操作规程、维护维修注意事项及主要故障排除方法。或聘请有关专家进行技术专题讲座和新技术交流，提高新技术的认知和应用水平。另外，同类高速公路隧道营运管理经验的交流也非常重要，要定期组织隧机管员赴周边隧道进行管理方式的交流，开拓思维，取人所长。尤其是当周边隧道发生突发设备事件时，更应该积极介入交流，探讨人家在突发设备事件处置过程中的得失，总结教训，持续改进。
6.隧道机电设备养护模式的革新
各隧道所可以根据隧道实际，引入“物业管理模式”，将隧道机电系统的日常巡查、定期维护和故障修复，整体外包，由有资质的外协单位单位进行专职化、专业化管理，隧机管员以故障发生率、修复率和及时性考核外协单位，不断提高隧道机电设备的完好率。有条件的隧道，甚至可以引入合同能源管理模式，比如隧道照明，统一外包给某个外协单位，任由其进行LED或其他技术革新改造，隧机管员负责按照合同约定的照明亮度要求进行考核，而最终产生的节能效应，按照合同约定的分成比例支付给外协单位，形成双赢的隧道设备维护与管理模式。
四、结束语
综上所述，高速公路隧道机电设备维护与管理工作是一项系统而复杂的工作，隧机管员只有不断得学习，不断得总结经验，才能及时、高效得发现隧道机电系统运行过程中存在或潜在的故障，并进行及时采取有效修复措施，确保隧道机电系统的安全运行，不断满足人民日益增长的出行需求。
参考文献：
[1]包伟江.高速公路机电管理软件的开发和应用[D].电子科技大学，2012.
[2]吳忠.高速公路机电设备维护管理系统分析与设计[D].云南大学，2012.
[3]张继娜.高速公路机电设备管理改进研究[D].长安大学，2012.
[4]徐鲁军.高速公路机电设备的维护与管理[J].交通企业管理，2009.
[5]交通部重庆公路科学研究所.公路隧道通风照明设计规范JTJ026.1-1999.