张利
沈阳广信先锋交通高技术有限公司 辽宁 沈阳 110179
摘要：自改革开放以来，我国的经济建设突飞猛进的发展，同时高速公路建设也呈现迅猛发展的趋势，其中在高速公路工程的施工过程中，机电工程作为重要的施工环节，需要十分重视设计和管理工作，确保高速公路整体的建设效果。文章将从高速公路机电工程设计理念进行探讨，提出相应的措施。
关键词：高速公路；机电工程；设计理念
前言：随着我国交通行业的不断发展，高速公路工程建设力度不断加大，隧道机电设施的合理设置直接关系到隧道安全运营与节约能源。近年来，随着新型节能技术在公路隧道机电工程中的应用，有效地解决了机电设备利用率低、能耗高等问题。因此，为了创造出节能、高效、安全的高速公路运营环境，需要做好高速公路机电系统设计工作。本文针对高速公路机电工程设计理念要点进行探讨。
一、高速公路机电工程的概述
高速公路的机电工程设计包括机电技术、硬件管理、网络系统、照明设备、监控设备等与高速公路使用和管理有关的工程项目。机电设计在高速公路的日常使用中发挥了重要作用，设计人员必须进行实地考察才能进行合理规划。在高速公路的机电设计中，要对相关设备的具体参数进行合理规划，按照使用需求和实际情况，灵活选择设备配置，使设计方案能够满足管理和使用两个方面的需要。一般的高速公路设计与修建需要进行联合设计，机电工程与土建工程之间也有一定的交叉性和联系性，在进行机电设计的过程中，要注意设计的关联性，在保证质量的基础上节约施工成本，优化设计方案，提升高速公路机电设计的合理性。
二、高速公路机电工程施工管理存在的问题
2.1机电工程施工材料存在的问题
在高速公路机电工程的施工过程中，施工材料质量是管理的重要问题，由于机电工程的施工具有一定的复杂性，在实际的工程施工过程中，使用到的机电设备、电缆和电气元件等各种材料都会对工程的施工质量造成一定的影响。在当前高速公路机电工程的施工管理过程中，缺乏在工程施工之前对机电设备性能的检查，而且材料进场之后也缺少管理，导致机电设备材料的施工影响到机电工程的质量，严重影响工程的施工进度。
2.2机电工程施工人员素质不高
在高速公路机电工程的施工过程中，机电工程施工人员的个人素质也会影响机电工程的施工质量。施工人员是执行工程项目的主要行为人，其所具备的施工技术水平、施工观念等都会影响到工程施工的效果。由于高速公路机电工程所具备的特殊性，对机电工程方面的施工人员专业性要求较高，需要具备扎实的操作技能。如果施工人员的技术和个人素质不高，都会增加机电工程的施工风险，影响到工程的施工质量。
三、高速公路机电工程的设计理念
3.1系统设计与硬件布局
在高速公路的机电工程设计中，系统性的构架与规划是第一步。在机电系统内，一般使用SDH通信系统。随着高速公路交通网络的逐步扩展，小容量的通信系统已经不能负担庞大的信息数据量，而要搭建带宽更大、信息传输更稳定的系统。新系统可以将每个路段采集到的区域化信息以较清晰的方式传输汇总。在该系统内，可以迅速转换和传递高速公路收集的信息，提供较大的网络带宽，消除视频传输过程中花费较高、信号稳定性差的问题。机电系统的设计和搭建过程中，还涉及了许多硬件设计问题。在十分庞大的车流信息的压力下，需要优化和更新硬件系统，达到信息和数据实时传输的目的，帮助监控系统更好地实现车辆监控功能。在高速公路网络监控系统中，不仅要监控车辆信息，还要保障路况信息，如当隧道内发生火灾、车祸的情况时要及时警报，避免二次事故发生。
3.2创新机电工程设计
现阶段，高速公路监控系统中对全景视频的应用已经逐步蔓延开来。多路视频的融合、广角镜头的增设等，都为图像及视频的储存、传输带来了一系列的技术难题。对于高速公路上车流量较大的收费站，需要根据车辆体型对其进行分类管理。如将客车与货车通过一定的区分，来改变收费站常规的收费模式，进一步提高了客车通行的工作效率。然而，现阶段客车与货车分流管理的高速公路收费站并不多。机电工程设计人员要对这一内容的转变形式进行适当的普及，以尽快让广大的车辆驾驶人员适应这种收费方式。
3.3高速公路的供电系统
高速公路的供电系统是机电工程设计较为重要的一环。目前，在高速公路中使用的供电方式可以分为点式供电和链式供电两种。点式供电指在公路附近电网能源不充足的情况下，需要通过单独提供一路电压为10千伏的线路作为供电源。一般的点式供电主要应用在与城市距离较远的独立房建区域。为了提高点式供电模式的稳定性，还会使用发电机作为备用电源，避免在线路出现问题的情况下还能满足高速公路的照明要求。链式供电指在需要连续照明、监控、通风、消防等或用电需求较多且相对分散的情况下，通过设计一整个连通的电网进行供电。链式供电网络多应用于隧道及特大桥等特殊构造物处，网络中有多条电压为10千伏的电源。在链式供电网络中，可以形成多条回路进行供电，一般会根据距离进行划分，等距离的线路为一个回路。
3.4通风设施设计
隧道采用全射流通风能满足设计要求。射流风机由于具有体积小，升压效果明显，便于布置等特点。在进行风机布置时，各隧道射流风机每2台为一组，安装在隧道建筑限界以外，尽量远离拱顶的位置。每台风机由风机供货商提供的安装附件焊接在隧道二次衬砌的风机安装支架上，射流风机选用φ1120mm型可逆射流风机，电机功率30KW。电源为三相380V，每台风机单独从风机总配电箱的低压出线回路引一路电源，风机控制点位于风机配电箱内。在隧道内风机附近设置风机配电箱，内设负荷开关，用于风机修时切断电源，以确保安全。
3.5不停车收费系统和收费数据挖掘系统的设计
高速公路收费系统设计应重点解决不停车收费、多种支付手段和支付方式以及运作模式的运用，结合交通量的预测确定收费车道的扩建规模以及主线收费站的改建等问题。利用现金作为支付手段以及发行高速公路通行储值卡等支付手段的应用研究目前已比较成熟,但其应用尚不广泛。电子支付可以大大加快出口车道的通过速度,减少服务时间,提高服务质量,也避免了由于现金流通量过大所带来的一系列问题。但电子支付系统对可靠性和差错率的要求远高于其他系统,要在高速公路支付系统中推行电子货币,还将遇到不少难题。在联网收费条件下,收费站出口车道现金流量较大。为解决这一问题,设计采用了现金流通管理系统。通过对联网收费数据的综合利用,可以为监控管理系统提供更为准确的交通量信息。设计对通过数据挖掘手段获取交通量信息进行了专门研讨。
结语：高速公路机电工程建设与设计逐渐走向了信息化与现代化，需要在新时代背景下做好规划工作。在进行高速公路机电工程设计的过程中，可以分别从使用者和管理者两个角度进行分析，思考设计工作的重点，完善硬件系统的布局工作。在网络信息不断融入的影响下，高速公路也需要对网络通信、信息监控进行设计，明确多方的设计联系。利用高速公路的收费系统，可以进行分级后再将所有的信息传输汇总，按照人工通道、电子通道等划分收费信息。
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