高速公路隧道机电设施检测技术的运用分析
摘 要：高速公路隧道机电设施承载着保障隧道安全、发布信息等功能。当某个机电设施产生故障之后，整个高速公路隧道的应用会受到一定影响。本文从高速公路机电设施的种类入手，对高速公路隧道机电设施检测技术的运用进行分析和研究。
关键词：高速公路；隧道；机电设施；检测技术；运用
作为承载重要交通功能的位置，高速公路隧道安全隐患的存在会从一定程度上对人们的生命安全和财产安全产生威胁。高速公路的安全保障目的主要是通过隧道机电设施实现的。对此，有必要通过检测技术的应用保证高速公路隧道机电设施具有良好的使用性能。
1 高速公路隧道机电设施
1.1 高速公路隧道机电设施的种类
从整体角度来讲，高速公路隧道机电设施的种类主要包含通风设施、照明设施、监控设施以及消防设施。对于高速公路隧道而言，所有机电设施的联合应用是保证整个机电设施系统起到提供信息、保障隧道运输安全作用的必要前提条件[1]。
1.2 高速公路隧道机电设施故障的种类
高速公路隧道机电设施故障主要包含以下几种：
1.损耗故障
这种故障主要是指随着机电设施使用时间的增加，部分元器件或零部件老化引发的故障。
2.早期故障
这种故障主要是由机电设施本身在材料使用以及设计生产等方面存在的缺陷因素引发的。相对于其他故障而言，机电设施早期故障的隐蔽性特点较为明显，其检测技术的难度相对较高。
3.偶发故障
高速公路隧道机电设施的偶发故障是指，在维护失误、设施使用操作失误等具有偶然性特点因素的存在下引发的。相对于其他故障而言，机电设施偶发故障的预测难度较高。
2 高速公路隧道机电设施检测技术的运用
这里主要从以下几个方面入手，对高速公路隧道机电设施检测技术的运用进行分析：
2.1 高速公路隧道机电设施检测技术的应用对象
就高速公路隧道机电设施而言，检测技术的应用对象主要包含以下两方面：
1.机电设备的检测指标方面
检测技术应用的机电设备对象数量较多，这里只对几种较为重要的设备检测指标进行分析：第一，闭路电视监控系统。就该机电设施而言，检测技术的检测指标主要包含设施的微分相位、各个接地电阻、色度及亮度、脉冲及电源干扰等参数指标。第二，环境检测器。就该机电设施而言，检测技术的应用指标对象包含信号传输方式、各个传感器的灵敏度和精度偏差、自检功能和自动恢复功能等。第三，车辆检测器。就该机电设施而言，主要的检测指标包含设备传输性能、自检功能、平均车速精度及控制功能等[2]。
2.机电设施的外观检测方面
高速公路隧道机电设施检测技术在外观检测方面的应用对象主要包含整个隧道机电工程中能够的线路敷设合理性、设备安装质量、电缆和光缆的敷设情况等。从检测技术的应用作用层面来看，虽然所检测出上述对象外观问题的存在在较短时间内不会影响整个机电工程的正常使用，但随着时间的增加，这些外观缺陷问题的存在会逐渐积累成较大的问题，进而诱发高速公路隧道事故发生概率的增加。
2.2 机电设施检测的检测仪器
就高速公路隧道机电设施的检测仪器而言，主要包含色彩辉度计、电阻测试仪、视频测量仪、万用表、湿温度计、超声波测厚仪等。由于高速公路隧道机电设施的种类较多，为了保证检测技术作用的有效发挥，在选择检测仪器的过程中，应该根据实际的待检机电设施选择适宜型号的仪器。
2.3 高速公路隧道机电设施检测综合评价模型的构建
为了判断检测技术的应用效果，需要针对实际的高速公路隧道机电设施检测情况构建出综合评价模型。该模型的构建流程主要包含以下几个步骤：
1.确定检测技术评价的评价集
评价集是针对高速公路隧道机电设施检测技术应用情况评价所得评价结果的集合。从模糊综合评价的适用性角度来讲，在评价等级数量的4-9范围中，随着等级数量的增加，其所对应隶属函数的确定难度会发生相应提升。对此，这里将高速公路隧道机电设施检测评价的等级数量确定为5，因此，该评价集为：
Q={q1，q2，q3，q4，q5}
2.确定机电设施检测评价的权重集
高速公路隧道机电设施检测评价权重的确定方法包含许多种，如专家法、频数统计法以及AHP法等。根据评价对象的特点，这里将权重的确定方法选择为AHP方法。这种方法的权重确立步骤主要包含：第一，判断隧道机电设施检测评价对象的矩阵A的含义及标度情况。第二，当上述判断工作完成之后，需要将评价对象的特征向量W1以及矩阵A的特征值的最大值确定出来。第三，为了防止利用AHP方法计算权重的过程中逻辑错误问题的存在，可以通过一致性检验的方法确定上述步骤所构造出的矩阵A是否合理。当一致性检验合格之后，可以利用矩阵A完成评价对象权向量W2的计算[3]。
2.4 构建高速公路隧道机电设施检测评价指标体系
机电设施检测评价指标体系的构建流程主要包含以下几种步骤：
1.体系构建原则的遵循
为了保证该指标体系构建的实效性，构建过程应该遵循以下几种原则进行：第一，独立性原则。这种原则是指，在将该体系的组成指标确定出来之后，应该保证不同指标之间具有良好的独立性特点。第二，系统性原则。评价指标体系的最终目的是对高速公路隧道机电设施检测进行评价。该评价作用的产生建立在体系具有良好系统性特征的基础上[4]。
2.选择适宜的评价指标
从高速公路隧道机电设施检测评价指标体系的实际需求来看，应该将该体系的评价指标确定为以下三层指标：第一层，高速公路机电设施当前技术状况。第二层指标：高速公路的供配电设施、通风设施、照明设施、消防设施以及照明设施这几种；第三层评价指标，该层指标主要是各个机电设施的具体化指标参数，如某机电设备的接地电阻、自检功能等[5]。
3 结论
高速公路隧道机电设施的种类和数量相对较多。这些机电设施承载着不同的功能，其通过自身功能的发挥起到保证隧道正常运用的作用。检测技术的应用主要是基于超声波測厚仪、万用表以及电阻测量仪等仪器实现的。除此之外，还可以通过构建机电设施检测综合评价模式的方式，确定检测技术应用的有效性。
参考文献
[1]谭小刚. 高速公路隧道机电设施检测技术应用研究[D].长安大学，2014.
[2]戴学臻. 公路隧道运营安全评价及管理系统开发研究[D].长安大学，2010.
[3]游婷. 基于可靠性的公路隧道机电养护管理系统研究[D].重庆交通大学，2009.
[4]杨育鸿. 公路隧道施工质量检测及评价方法研究[D].西南交通大学，2009.
[5]谭小刚. 基于模糊评价法和层次分析法的高速公路隧道机电设施综合评价模型[J]. 公路交通科技（应用技术版），2016，07：140-143.
作者简介
任志伟（1984-），男，湖南省汨罗市人，本科学历，研究方向：智能交通。
关键词：高速公路；隧道；机电设施；检测技术；运用
作为承载重要交通功能的位置，高速公路隧道安全隐患的存在会从一定程度上对人们的生命安全和财产安全产生威胁。高速公路的安全保障目的主要是通过隧道机电设施实现的。对此，有必要通过检测技术的应用保证高速公路隧道机电设施具有良好的使用性能。
1 高速公路隧道机电设施
1.1 高速公路隧道机电设施的种类
从整体角度来讲，高速公路隧道机电设施的种类主要包含通风设施、照明设施、监控设施以及消防设施。对于高速公路隧道而言，所有机电设施的联合应用是保证整个机电设施系统起到提供信息、保障隧道运输安全作用的必要前提条件[1]。
1.2 高速公路隧道机电设施故障的种类
高速公路隧道机电设施故障主要包含以下几种：
1.损耗故障
这种故障主要是指随着机电设施使用时间的增加，部分元器件或零部件老化引发的故障。
2.早期故障
这种故障主要是由机电设施本身在材料使用以及设计生产等方面存在的缺陷因素引发的。相对于其他故障而言，机电设施早期故障的隐蔽性特点较为明显，其检测技术的难度相对较高。
3.偶发故障
高速公路隧道机电设施的偶发故障是指，在维护失误、设施使用操作失误等具有偶然性特点因素的存在下引发的。相对于其他故障而言，机电设施偶发故障的预测难度较高。
2 高速公路隧道机电设施检测技术的运用
这里主要从以下几个方面入手，对高速公路隧道机电设施检测技术的运用进行分析：
2.1 高速公路隧道机电设施检测技术的应用对象
就高速公路隧道机电设施而言，检测技术的应用对象主要包含以下两方面：
1.机电设备的检测指标方面
检测技术应用的机电设备对象数量较多，这里只对几种较为重要的设备检测指标进行分析：第一，闭路电视监控系统。就该机电设施而言，检测技术的检测指标主要包含设施的微分相位、各个接地电阻、色度及亮度、脉冲及电源干扰等参数指标。第二，环境检测器。就该机电设施而言，检测技术的应用指标对象包含信号传输方式、各个传感器的灵敏度和精度偏差、自检功能和自动恢复功能等。第三，车辆检测器。就该机电设施而言，主要的检测指标包含设备传输性能、自检功能、平均车速精度及控制功能等[2]。
2.机电设施的外观检测方面
高速公路隧道机电设施检测技术在外观检测方面的应用对象主要包含整个隧道机电工程中能够的线路敷设合理性、设备安装质量、电缆和光缆的敷设情况等。从检测技术的应用作用层面来看，虽然所检测出上述对象外观问题的存在在较短时间内不会影响整个机电工程的正常使用，但随着时间的增加，这些外观缺陷问题的存在会逐渐积累成较大的问题，进而诱发高速公路隧道事故发生概率的增加。
2.2 机电设施检测的检测仪器
就高速公路隧道机电设施的检测仪器而言，主要包含色彩辉度计、电阻测试仪、视频测量仪、万用表、湿温度计、超声波测厚仪等。由于高速公路隧道机电设施的种类较多，为了保证检测技术作用的有效发挥，在选择检测仪器的过程中，应该根据实际的待检机电设施选择适宜型号的仪器。
2.3 高速公路隧道机电设施检测综合评价模型的构建
为了判断检测技术的应用效果，需要针对实际的高速公路隧道机电设施检测情况构建出综合评价模型。该模型的构建流程主要包含以下几个步骤：
1.确定检测技术评价的评价集
评价集是针对高速公路隧道机电设施检测技术应用情况评价所得评价结果的集合。从模糊综合评价的适用性角度来讲，在评价等级数量的4-9范围中，随着等级数量的增加，其所对应隶属函数的确定难度会发生相应提升。对此，这里将高速公路隧道机电设施检测评价的等级数量确定为5，因此，该评价集为：
Q={q1，q2，q3，q4，q5}
2.确定机电设施检测评价的权重集
高速公路隧道机电设施检测评价权重的确定方法包含许多种，如专家法、频数统计法以及AHP法等。根据评价对象的特点，这里将权重的确定方法选择为AHP方法。这种方法的权重确立步骤主要包含：第一，判断隧道机电设施检测评价对象的矩阵A的含义及标度情况。第二，当上述判断工作完成之后，需要将评价对象的特征向量W1以及矩阵A的特征值的最大值确定出来。第三，为了防止利用AHP方法计算权重的过程中逻辑错误问题的存在，可以通过一致性检验的方法确定上述步骤所构造出的矩阵A是否合理。当一致性检验合格之后，可以利用矩阵A完成评价对象权向量W2的计算[3]。
2.4 构建高速公路隧道机电设施检测评价指标体系
机电设施检测评价指标体系的构建流程主要包含以下几种步骤：
1.体系构建原则的遵循
为了保证该指标体系构建的实效性，构建过程应该遵循以下几种原则进行：第一，独立性原则。这种原则是指，在将该体系的组成指标确定出来之后，应该保证不同指标之间具有良好的独立性特点。第二，系统性原则。评价指标体系的最终目的是对高速公路隧道机电设施检测进行评价。该评价作用的产生建立在体系具有良好系统性特征的基础上[4]。
2.选择适宜的评价指标
从高速公路隧道机电设施检测评价指标体系的实际需求来看，应该将该体系的评价指标确定为以下三层指标：第一层，高速公路机电设施当前技术状况。第二层指标：高速公路的供配电设施、通风设施、照明设施、消防设施以及照明设施这几种；第三层评价指标，该层指标主要是各个机电设施的具体化指标参数，如某机电设备的接地电阻、自检功能等[5]。
3 结论
高速公路隧道机电设施的种类和数量相对较多。这些机电设施承载着不同的功能，其通过自身功能的发挥起到保证隧道正常运用的作用。检测技术的应用主要是基于超声波測厚仪、万用表以及电阻测量仪等仪器实现的。除此之外，还可以通过构建机电设施检测综合评价模式的方式，确定检测技术应用的有效性。
参考文献
[1]谭小刚. 高速公路隧道机电设施检测技术应用研究[D].长安大学，2014.
[2]戴学臻. 公路隧道运营安全评价及管理系统开发研究[D].长安大学，2010.
[3]游婷. 基于可靠性的公路隧道机电养护管理系统研究[D].重庆交通大学，2009.
[4]杨育鸿. 公路隧道施工质量检测及评价方法研究[D].西南交通大学，2009.
[5]谭小刚. 基于模糊评价法和层次分析法的高速公路隧道机电设施综合评价模型[J]. 公路交通科技（应用技术版），2016，07：140-143.
作者简介
任志伟（1984-），男，湖南省汨罗市人，本科学历，研究方向：智能交通。
