摘要高速公路隧道是交通事故的多發地，必須維護好隧道機電設備系統，以確保設備穩定運行，并與突發事故實現應急聯動。基于此，文章論述了傳統隧道機電設備管控軟件系統常見問題，分析了隧道機電設備智能管控系統可實現的目標，提出了隧道機電設備智能管控系統實施方案，旨在為同行提供參考、借鑒。關鍵詞高速公路；機電設備；智能管控系統；可實現目標；實踐運用0引言高速公路隧道中安裝的機電設備主要有通風設備、照明設備、消防及應急逃生系統、監控系統及供配電設備等。某高速公路總里程為161km，沿線為多山地形，橋隧比較大，設計隧道35座，隧道洞內長度總計66km，其配套的機電設備系統價值高達4億多元，因此必須對機電設備系統進行高效管控。某公司作為該條高速公路機電設備的運營維護單位，在2023年4月份已開始升級機電設備管控軟件，設計并應用隧道機電設備系統智能管控系統[1]。1傳統隧道機電設備管控軟件系統常見問題現階段，我國經濟保持高速增長，民眾的交通基礎設施需求不斷升級，高速公路隧道數量及總長度也連年增長，與之對應的是，需要運營管理的高速公路隧道機電設備總量也常年居于全球第一。高速公路機電設備的功能主要有兩方面，其一是對隧道內車輛通行進行誘導，收集并發布交通信息，其二是及時處置隧道內的突發交通事故[2-4]。當救援人員還未趕到事故現場時，設備管理人員可啟動隧道機電設備，誘導車輛順暢通行，疏散相關人員，此外還能提升其內部空氣質量，防止出現人員傷亡事故。有些高速公路機電設備管控軟件系統還存在諸多問題，主要表現：（1）架構松散：軟件系統的功能較為分散，在各個網段內布設機電設備，造成系統IP地址錯亂，導致無法正常通信，有些設備甚至發生失控。（2）兼容不佳：有些機電設備系統軟件沒有及時更新，導致無法充分兼容各類機電設備，這必然會影響今后的軟件系統優化升級。（3）缺乏聯動：由于不同功能模塊布設在不同位置，各子系統的聯動控制無從實現，當出現交通事故時，設備運營維護工作人員不能立即處置事故，處置工作效率及工作質量都會受到極大影響。（4）操作不便：機電設備系統的功能模塊安裝于不同的用戶端，增加了設備操作難度，并且降低了隧道管理人員的工作效率。（5）交互不良：借助于設備狀態窗口，才能了解各類機電設備的運行情況，不能直接觀察設備運行情況。（6）反饋不足：不能通過系統主界面觀察相關信息，導致無法對所發布信息的準確性作出判斷。2隧道機電設備智能管控系統可實現的目標針對當前隧道機電設備管控系統存在的問題，需要全面整合系統網絡資源，以增強硬件與軟件系統的穩定性，集成各個子系統的功能，并實現系統聯通，從而實現對突發事故的快速響應。此外，還需要加強工作人員的管理與培訓，提升其工作效率，高效開展設備管理運維工作，從而實現以下功能：（1）通過監控設備及時了解掌握隧道內車輛通行情況，防止發生交通事故[5]。（2）實時監控機電設備運行情況，對于部分核心設備，實現自動提醒其運行情況。管理人員在監控室即可遠程管控隧道通風設備、通信設備、照明設施及車檢設施等，并將監測數據及時報送至平臺中心。機電設備開啟運行后，系統會累計記錄其運行時長，系統實時分析設備運行數據，并通過報警欄、圖標顏色變化等方式，向用戶發出提示信息，從而提醒用戶及時關注設備運行狀態。（3）向高速公路通行人員發送信息，為其安全行駛提供保障。針對各類交通事故，可在系統設備中設置相應的狀態，當發生隧道交通事故時，可立即啟動設備對應的運行狀態，立即向管理中心發送事故信息，開展事故救援，及時疏導交通，切實保護司乘人員的生命安全。（4）出現交通事故后，立即執行應急預案，引導相關人員撤離事故地點，最大程度降低事故損失。高速公路隧道內發生交通事故時，機電設備系統接收到檢測分析數據信息以及事故監控錄像，通過廣播設備、交通標識等，可快速引導車輛，確保道路行車不受較大影響。（5）當觸發某個機電設備時，系統界面可立即跳出視頻窗口，由此掌握機電設備的運行情況。高速公路隧道內緊急電話、報警器等設備能觸發到最近的攝像機[6]。（6）可詳細自動記錄機電設備的全部操作信息。記錄設備操作記錄并劃分類別進行統計，向工作人員授予系統操作權限后，可根據人員信息、控制命令等查詢和瀏覽操作日志。3隧道機電設備智能管控系統實施方案3.1網絡拓撲調整對于隧道通風設備、照明設備以及消防設備等，其IP地址需要統一規劃，匯總各個網段的數據信息，之后發送到管理中心的三層交換機，最終完整上傳至設備智能管控系統。如圖1所示為隧道監控系統部署結構圖。3.2后臺硬件升級按照當前的工業級硬件系統配置標準，對隧道的全部硬件設備進行升級改造，主要有隧道監控管理服務器、視頻管理服務器以及電腦管理端。3.3軟件平臺部署部署軟件平臺，主要是監控應用服務、視頻監控應用服務、隧道plc控制服務以及隧道控制管理客戶端[7]。3.4實施隧道機電設備智能管控系統的日常管理目標搭建隧道機電設備智能管控系統，全面梳理當前的機電設備系統網絡資源，將設備IP地址統一起來，優化系統網絡結構，實現系統各個功能模塊的集成，確保通信系統正常運轉，有效控制機電設備平穩運行，實現機電設備的日常管控目標。（1）實現不同類別機電設備的動態擴充。對于海康威視、數碼視訊等知名品牌的H.264編解碼器設備，都能有效兼容；視頻矩陣控制功能的實現，主要采用蛙視、微創等品牌產品；云臺控制協議采用的是Pelco-D/Pelco-P/YAAN/SAMSUNG等；情報板為同鑫、同洲等知名品牌；車檢器主要是Advantech、SmartSensor等知名品牌。系統設備的兼容性強，且能進行擴容，不但確保系統穩定運轉，還有利于后期的隧道改擴建[8]。（2）全面集成隧道的通風、照明以及消防等各個子系統，實現集中管控并展示出來。采用集成手段管控機電設備，節約管控時間，有利于工作效率的提升。對于具體事件，依據標準管理流程及勘察數據，設計針對性的管控方案。將時序控制策略添加到隧道照明系統中，可根據實際需要分時段開啟或關閉照明設備；將邏輯控制策略添加到隧道通風系統中，隧道內CO/VI檢測值高于預警值時，可由此斷定空氣污染較為嚴重，此時風機可自動開始運行。通過采用機電設備智能管控系統，能有效減少運維人員工作量，將工作重心放到路況監控上，工作效率得到明顯提高[9]。（3）實現隧道上行與下行雙方向的交通協同管控，隧道群交通管控同樣可采用單隧道的管控策略。當隧道群的某處發現交通事故時，由于已制定相應的管控預案策略，機電設備系統能自動開啟，快速響應交通事故，事故人員在短時間內能得到救援。視頻檢測器將檢測數據傳輸至隧道監控系統中，當出現交通事故時，監控畫面切換至事故發生地最近的攝像機，工作人員能立即掌握事故情況，從而制定針對性的管控預案。（4）通過機電設備智能管控系統，隧道內設備的運行狀態會以圖像及文字的形式在系統主界面上顯示，管理人員可直觀了解設備的運行動態。隧道內的機電設備及構造物都標有樁號，其信息展示于系統軟件界面上，有利于管理人員準確管控機電設備，確保機電設備安全穩定運行[10]。3.5實施隧道機電設備智能管控系統的應急處置功能隧道機電設備智能管控系統具有預案管理功能，結合用戶實際需求，在系統中輸入突發事件的處理步驟及措施，搭建事件庫。發生事故時，能立即將相同特征的事件從事件庫中提取出來，從而實現聯動控制，達到快速高效處理突發事件的目的。（1）可建立突發事件預案模型：各種未知因素交織引發突發事件，有時并不能完全匹配事件庫中的事件，因此需要工作人員確認從事件庫中提取的預案，或根據實際需要做內容的調整，之后再具體處置突發事件，增強事件處置效果。如圖2所示。（2）預案的內容：①響應事件的具體組織；②資源調撥；③應急人員管理；④交通管制及誘導；⑤事件信息發布；⑥決策信息資源管理（在系統界面上顯示人員、資源的調度信息）。（3）預案的執行方式：①根據實際情況調整預案內容，工作人員確認完所有指令信息后，才可執行；②不需要調整預案，工作人員確認后即可執行；③工作人員無需確認即可自動執行。此外，還可使用“交通控制”模塊手動進行指令操作，并賦予更大的優先級，從而增強事件處置效果。（4）預案的優化和完善：在事件處置預案制定完成后，采用仿真技術不斷完善預案內容，從而增強其可行性及處置效果。突發事件預案確定過程包含編制、使用及優化三個過程。預案優化流程如圖3所示。（5）社會效益、經濟效益：隧道機電設備智能管控系統統一集中管控機電設備，統一其IP地址，并且與全部的機電設備都兼容，構建的應急預案模型能批量控制機電設備，與各個子系統進行聯動。通過充分實現該系統的全部功能，能有效降低監控人員的工作難度，當隧道內發生突發事故時，能減輕對隧道與機電設備的損傷，并在一定程度上保護事故人員，降低交通事故的人員財產損失，從而達到安全高