■ 賈傳順 吳云鵬 江西省交通研究設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司

吉安至蓮花高速公路（以下簡(jiǎn)稱：吉蓮高速）是G72 泉州至南寧國(guó)家高速公路江西省境內(nèi)的一段，路線全長(zhǎng)約106.6 公里，于 2012年12月31 日建成通車(chē)。

全線分布有敖城隧道、高橋樓隧道、石橋隧道、永蓮隧道；隧道管理站分別有永新隧道管理站和界化壟隧道管理站2處。其中永新隧道管理站負(fù)責(zé)敖城隧道、高橋樓-石橋隧道日常運(yùn)營(yíng)和管理；界化壟隧道管理站負(fù)責(zé)永蓮隧道日常運(yùn)營(yíng)和管理。

目前吉蓮高速隧道機(jī)電設(shè)備已投入使用近六年，隧道機(jī)電管理養(yǎng)護(hù)單位雖然進(jìn)行了必要的設(shè)備維護(hù)及保養(yǎng)，但仍然存在部分設(shè)備故障、系統(tǒng)功能不能正常使用等一系列問(wèn)題，部分問(wèn)題特別是隧道消防救援系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)故障已嚴(yán)重影響到路段的正常運(yùn)營(yíng)，迫切需要改造升級(jí)。

一、隧道火災(zāi)報(bào)警設(shè)施現(xiàn)狀

根據(jù)隧道機(jī)電養(yǎng)護(hù)單位提供的《隧道機(jī)電系統(tǒng)功能性檢測(cè)報(bào)告》，本路段隧道火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)整體處于無(wú)法正常工作狀態(tài)。

（一）敖城隧道

主機(jī)硬件暫無(wú)功能性故障；5套感溫光柵探測(cè)器損壞（2套波形不正常、3套探測(cè)器分裂）；機(jī)房處避雷器損壞；左洞設(shè)備有11個(gè)手報(bào)故障，12個(gè)聲光模塊故障；右洞主機(jī)到隧道內(nèi)第一個(gè)綜合盤(pán)處線路斷路，后續(xù)回路中有多處斷路及短路故障；無(wú)法判斷右洞具體損壞數(shù)量；火災(zāi)報(bào)警綜合盤(pán)均生銹嚴(yán)重，且無(wú)法添加防雷接地。

（二）石橋-高橋樓隧道群

主機(jī)兩塊回路卡損壞，顯示屏及CPU暫無(wú)功能性故障；機(jī)房處避雷器損壞；2臺(tái)光柵信號(hào)處理器故障、8套感溫光柵探測(cè)器損壞（4套無(wú)信號(hào)、2套斷纖、2套探測(cè)器分裂）；左洞及右洞回路有多處斷路及短路故障；火災(zāi)報(bào)警綜合盤(pán)均生銹嚴(yán)重，且無(wú)法添加防雷接地。

（三）永蓮隧道

主機(jī)顯示屏物理?yè)p壞并且花屏，CPU及回路卡暫無(wú)功能性故障；機(jī)房處避雷器損壞；2臺(tái)光柵信號(hào)處理器故障、6套感溫光柵探測(cè)器損壞（3套無(wú)信號(hào)、3套斷纖）；左洞設(shè)備有25個(gè)手報(bào)故障，11個(gè)聲光模塊故障；右洞設(shè)備有9個(gè)手報(bào)故障，7個(gè)聲光模塊故障；信號(hào)線及電源線老化嚴(yán)重，多處短路 斷路； 火災(zāi)報(bào)警綜合盤(pán)均生銹嚴(yán)重，且無(wú)法添加防雷接地。

二、隧道火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)改造方案

吉蓮高速公路各隧道均處于雷區(qū)，雷擊為設(shè)備損壞的主要原因；火災(zāi)報(bào)警綜合盤(pán)未做防雷接地措施，且現(xiàn)有綜合盤(pán)無(wú)法滿足防雷接地改造；主機(jī) 線路均沒(méi)有接地，線路極易產(chǎn)生浪涌，主機(jī)又屬于弱電設(shè)備，對(duì)電流及其敏感，及易雷擊損壞。

隧道內(nèi)環(huán)境潮濕，易導(dǎo)致線路老化，端子銹蝕，線路壓降過(guò)大，無(wú)法保證設(shè)備正常工作，從而導(dǎo)致設(shè)備損壞。

基于此，本項(xiàng)目的改造方案是：

（一）完善系統(tǒng)的防雷接地功能

檢測(cè)原有隧道變電所（含消防控制室）的聯(lián)合接地電阻，接地電阻值不應(yīng)大于1 Ω；此外還需檢測(cè)原有隧道專用接地干線的接地電阻，接地電阻值不應(yīng)大于4 Ω。若地網(wǎng)的接地電阻值難以滿足要求時(shí)，可設(shè)置輻射形接地體、使用液態(tài)降阻劑或使用專用接地棒，以使各接地網(wǎng)接地電阻滿足設(shè)計(jì)要求。

為確保系統(tǒng)各設(shè)備的正常運(yùn)行，要求電氣設(shè)備外露導(dǎo)電部分及裝置外導(dǎo)電部分，如電器的柜、箱的框架，金屬架構(gòu)，以及靠近帶電導(dǎo)體的金屬門(mén)；電纜的金屬外皮或屏蔽層，穿導(dǎo)線的鋼管和電纜接線盒、終端盒的金屬外殼均應(yīng)接地或保護(hù)線。其中機(jī)房?jī)?nèi)的電器和電子設(shè)備的外殼、機(jī)柜、機(jī)架及金屬管、槽等，均采用等電位連接。

各箱體（含火災(zāi)報(bào)警綜合盤(pán)）的接地線接于電纜溝內(nèi)的接地干線上，消防主機(jī)的接地接在變電所的的聯(lián)合接地網(wǎng)上。

原系統(tǒng)僅考慮電源線路的電源防雷，未考慮數(shù)據(jù)總線防雷，本次改造擬在火災(zāi)報(bào)警主機(jī)與隧道洞口第一個(gè)手動(dòng)報(bào)警裝置之間的總線兩端需分別設(shè)置總線防雷器。

（二）更換全線的火災(zāi)報(bào)警綜合盤(pán)，包括故障的手動(dòng)報(bào)警按鈕與聲光報(bào)警器；

隧道內(nèi)環(huán)境潮濕，本次更換的火災(zāi)報(bào)警綜合盤(pán)，其防護(hù)等級(jí)提高為IP65，電纜溝內(nèi)管線通過(guò)加強(qiáng)防水型可撓金屬保護(hù)管與火災(zāi)報(bào)警綜合盤(pán)連接，穿線后對(duì)火災(zāi)報(bào)警綜合盤(pán)的管口進(jìn)行封堵。

更換的手動(dòng)報(bào)警均帶防水防塵罩，利舊的手動(dòng)報(bào)警加裝防水防塵罩，聲光報(bào)警器擬采用戶外防水型聲光報(bào)警器。

（三）提升火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)可靠性，改造現(xiàn)有線路；

原有信號(hào)線及電源線老化嚴(yán)重，多處短路 斷路，本次改造更換所有強(qiáng)、弱電電纜，提高有強(qiáng)、弱電電纜的防火等級(jí)，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的供電線路采用耐火銅芯電線電纜，報(bào)警總線傳輸線路采用阻燃耐火電線電纜。

提高總線傳輸?shù)目煽啃裕到y(tǒng)總線設(shè)置總線短路隔離器，總線隔離器的作用是當(dāng)系統(tǒng)局部出現(xiàn)短路故障時(shí)，自動(dòng)將出現(xiàn)斷路故障部分從系統(tǒng)中隔離出去的元器件。本次改造每只總線短路隔離器保護(hù)的火災(zāi)探測(cè)器手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕和模塊等消防設(shè)備的總數(shù)不超過(guò)32點(diǎn)，并且總線末端加裝終端電阻。

原有的光纖光柵火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的傳輸光纜采用與原有隧道其他監(jiān)控設(shè)施共纜方案，本次改造考慮采用用8芯A護(hù)套阻燃光纜專用光纜，并且與光纖光柵探測(cè)光纜連接采用防水型光纖接線盒。

光纖光柵探測(cè)器的安裝利用原有設(shè)備洞室和支架等安裝條件。

（四）利用現(xiàn)有光纖光柵火災(zāi)報(bào)

警系統(tǒng)，更換故障的火災(zāi)報(bào)警主機(jī)與光纖光柵處理器及光纖光柵探測(cè)器。

隧道火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)目前技術(shù)上主要有兩種方案，分別是光纖光柵火災(zāi)探測(cè)器與雙波長(zhǎng)火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)，結(jié)合本項(xiàng)目路段實(shí)際情況，基于技術(shù)的先進(jìn)性和保護(hù)原有設(shè)備的投資，本次改造擬采用恢復(fù)現(xiàn)有光纖光柵火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的方案，這樣既節(jié)約了工程投資，又降低了設(shè)備后期維護(hù)工作量。

三、結(jié)語(yǔ)

隧道機(jī)電工程改造設(shè)計(jì)要遵循“整合現(xiàn)有資源，改造老舊系統(tǒng)，完善功能設(shè)施，更換損壞設(shè)備，保障安全運(yùn)營(yíng)，提高系統(tǒng)智能化水平”的設(shè)計(jì)原則。貫徹和執(zhí)行最新有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，合理采用新技術(shù)、新材料、新工藝。既要確保隧道交通安全，又要不斷提高隧道運(yùn)營(yíng)管理的自動(dòng)化水平，還要合理控制工程造價(jià)及后期維護(hù)成本。