【机电工程论文】高速公路机电工程的联合设计优化研究(20210214150742)

【机电工程论文】高速公路机电工程的联合设计优化研究

摘要：结合宣大高速公路机电工程联合设计的具体情况进行分析，基于此探讨了当前高速公路机电工程联合设讣形式以及存在的问题，最后总结出联合设讣的优化策略，包括优化监控方案、优化CCTV系统、细化施工图等，供同行参考。

关键词：髙速公路：机电工程：联合设讣；优化策略

引言

当前，我国交通设施不断发展，对髙速公路建设提岀了更髙的要求。机电工程作为公路高速公路建设过程中最为重要的一个组成部分，其技术发展将对延长高速公路的寿命带来积极的影响。同时在髙速公路建设中，机电工程是发挥经济效益和实现女全行驶的重要配套设施之一。髙速公路机电工程从批复到施工会存在时间差，因此，一般会在完成路面工程以后进行机电工程，并且机电工程中的许多产品都为髙新技术产品，有着较快的更新换代周期, 可能某一产品在得到批复后就已经岀现了更加先进的设备，需要在机电工程施工前进行联合设计。

1工程概况

宣大高速公路位于河北省张家口市，全长127.023km,四起河北省阳原县冀晋交界，连接山西京大高速公路，途径阳原县、宣化县、宣化区，东至宣化与京张高速公路。宣大高速公路是河北省“三纵三横"公路的重要组成部分，同时也是京津各地区通往西北各省市以及山四煤运输的一个重要通道。宣大髙速是河北省第一条建成的山区重载高速公路，也是国家"九五”重点公路的项目之一。工程共分为三期建设，在2000年H月，宣大高速公路正式宣布整体竣工，并于2000年12月正式开始通车，全线进入运营管理。宣大髙速公路全线为双向四车道，山区设计行车速度为80km/h o宣大高速公路的建成通车，使得山四省的煤运线路交通紧张状况得到了有效缓解，同时还缓解了国道207、国逍109干线公路长期以来的交通紧张情况，极大地带动了沿线地区经济发展，发挥出积极的作用［1］。

2髙速公路机电工程联合设汁中存在的问题

髙速公路设计形式与机电工程之间存在一左的联系，而基于现有发展程序的特殊性，需要满足设计形式的要求，对各种设计形式进行分析，使其可以符合后续设计体系的要求［2］。高

速公路机电工程属于交通工程的一部分，并且与安全设施、服务体系以及管理设施等存在着一左的联系，基于已有管理程序的特殊性，在进行整体设计过程中，需要及时分析设计形式，满足机电设备技术发展的需求。除此之外，因为机电设备技术发展的速度非常快，在整个控制阶段，需要完善建设单位的控制形式，并及时分析设计要点和问题，不断减少影响因素所产生的影响，最大程度发挥出已有设汁体系的作用［3］。

3联合设讣工程中的优化策略

3.1优化监控方案

当前，许多髙速公路会因为路程原因而设计多条隧逍，并且由于隧道较为密集导致存在很大的安全隐患，因此需要优化监控设计方案。首先在两个隧道的丄建施工过程中预留出专门的开口，以此来控制交通运行状态，提高运营的安全性。另外，还可以通过在公路隧道入口处增设交通信号，提高驾驶人员的警惕性⑷。基于当前我国对公路隧道设计的规范，高速公路的A/B级隧道适合使用控制法，所以需要专门对隧道的洞口内外亮度值进行设计，以更好地控制隧道内的明亮度情况。除此之外，为提高车辆在该段路程行驶过程中的安全性, 需要在洞外与洞口增加亮度检测仪，最佳的检测仪安装数量为八个，能够更为全而地掌握隧道内的照明情况。同时可以使用型号为LU-201的隧道洞内亮度检测仪和型号为LU-100的隧道洞外亮度检测仪。在设宜、安装检测仪的过程中，需要对以下集中影响因素进行充分考虑。首先是由于通风气流分布存在不均匀的情况，所以需通过获取平均值的方式来降低浓度和气流变化对采集结果的影响；英次是风速会受到气流的影响，所以要在隧逍洞口安装风速检测仪器。髙速公路检测设施的基本配备情况如表1所示。

3.2优化CCTV系统

髙速公路中的CCTV设计需要以施工图纸和招标图纸为依据来开展优化设汁，主要操作过程可以分为以下几个步骤：（1）根据实际统计的工程量对视频光端机、视频分配器、摄像机、以太网交换机、摄像机编码器的数量进行统汁。通常1号通信站需要90台lv光端机, 2台1V+1D 光端机，4台视频分配器，7台硬盘录像机，5台4v+ld光端机112编码器，12 台现场设备控制柜，3台图像三层以太网交换机（16路）。2号通信站则一共需要101台lv 光端机，3台lv+lD光端机，12台4v+iD光端机，4台视频分配器，8台硬盘录像机，3台图像三层以太网交换机（16路），16台现场设备控制柜，142编码器。（2）因为高速公路需要设巻通信站，根据以往的施工经验，为使设备之间的连接可以更为合理整齐，需要使用的视频分配器、硬盘录像机的线缆等都可以选择使用SYV75-3,并且还需检查线缆的工程M[5]o

（3）经过调查研究发现，髙速公路中通常只有两个通信站需要应用视频编码器、硬盘录像机。但是因为4路KVM切换器主要作用是切换4台盘录像机，两路码控制合成器用于解决隧道口一体化球机远程控制和现场站控制的总线冲突问题，所以需要更换1套四路切换器, 通信站规格调整为8路KVM切换器。

3.3细化施工图

高速公路的机电工程招标形式和图纸类型对联合设计具有很髙的要求，而图纸是联合设计优化的重要基础之一，在后续的干预过程中又可以将其分为原理图、示意图等众多的类型, 不能将苴充当为指导施工形式，在后续的干预阶段需要细化施工图，基于此来满足发展的需求。（1）前期准备阶段。因为施工图设计存在多样性的特点，所以工作人员需要严格审核图纸类型，满足施工图设计形式在整体方面的要求，并且在后续进行干预的过程中，还需要及时分析规范形式和标准形式，通过利用互联网技术来直接对图纸进行详细审核。（2）勘査阶段。在高速公路的具体设计过程中，对工作量进行合理设置十分重要。为避免发生与实际情况脱离的现象，需要结合竣工文件类型要求，编制适当且合理的工作量。在对主线进行勘查的过程中，由于涉及到髙速公路的路面特性、构造物的结构等，勘察人员需要根据实际情况，及时对设il•形式展开优化，使其后续的设计能够适应路面[6]。（3）后续整理阶段。后续的审核阶段对机电工程的设讣形式存在着指导性的意义，所以需要及时分析数据文件内容，明确设计文件的类型，最大程度上保障图纸的质量。为避免低级错误的发生，工作人员需要及时审核内部应用形式，适应干预机制的要求。

4结语

综上所述，随着我国社会的进步和经济的发展，当前交通设施已经逐渐地趋于完善，髙速公路自身所具备的髙速和便利特性，在我国的交通中承担着非常重要的作用。而机电工程中所包含的各种监控设施、检测器等对髙速公路的运行和安全具有十分重要的作用。本文以河北省宣大髙速公路为例，对英机电工程联合设汁提出了优化策略，重点对公路的监控设备、CCTV等安装设计提出优化建议，供同类工程参考。

参考文献:

⑴孙立强•髙速公路机电工程联合设计阶段方案的优化卩］•建材与装^,2017(8):231-232.