高速公路机电系统施工技术方案.doc
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第A7合同段施工技术方案
..至攀枝花高速公路..段
机电工程A7合同段
施工技术方案
…智能系统股份有限公司
二〇一四年五月
目录
章一章总则 5
一、项目概况 5
荣将隧道 5
二、技术培训 6
1一般要求 6
2培训质量保证 6
3培训内容 7
4操作和维修手册（O&M手册） 7
第二章监控设施 10
一、工程概况 10
二、工程范围 10
三、系统功能 11
四、监控联网 16
五、系统目标 16
六、监控外场设备 17
1、监控外场设备构成 17
2、主要设备功能、性能及技术要求 18
3、其他 24
七、施工要求 24
1现场设备安装 24
2机房设备安装 24
3机房布线 25
4监控外场设备配电 25
5防雷接地 26
6、电缆敷设 28
第三章通信设施 35
一、概述 35
1工程概况 35
2工程范围 35
3系统构成 36
4工程界面 36
二、光纤数字传输系统 36
1系统构成 36
3技术指标 37
5安装、测试 39
三、程控数字交换系统 41
1交换网络结构 41
四、光电缆工程 42
1光缆配置 42
2光缆主要技术性能指标 42
3光缆的铺设与接续 43
4光缆描述 45
5电缆规格 50
6电缆技术性能 50
7电缆描述 51
五、通信电源 53
1概述 53
2整流器使用性能 54
3整流器的主要技术指标 54
4蓄电池组 55
5通信电源集中监控系统 56
6通信电源系统接地与防雷 56
7安装与测试 58
六、通信系统接地 61
1概述 61
2通信设备的防雷保护接地 61
3传输线路的防雷保护接地 61
第四章收费设施 62
一、概述 62
1工程概况 62
2工程范围 62
3系统构成 62
3.1收费计算机系统 62
4系统功能 64
5工程界面 67
6系统目标 67
二、收费计算机系统 68
1系统构成 68
2主要设备功能、性能及技术要求 68
3收费系统软件 74
三、收费闭路电视监视监听系统 76
1系统构成 76
2系统功能 76
3主要设备功能、性能及技术要求 77
四、收费车道系统 80
1系统构成 80
2系统功能 81
3主要设备功能、性能及技术要求 82
五、收费配电 98
1不间断电源系统（UPS电源） 98
2配电箱 101
七、施工要求 102
1现场设备安装 102
2机房设备安装 103
3机房布线 103
4收费设备配电 104
5防雷接地 105
6线缆敷设 107
7收费土建 110
第五章通信管道 114
一、工程范围 114
二、材料 115
三、施工 118
1人（手）孔 118
2管道工程 118
3回填土 119
4硅管敷设及安装 120
四、质量检验 120
1质量 120
2检查项目 121
3人（手）孔 121
4管道工程 121
5外观鉴定 122
六、隧道机电 122
1隧道概况 122
2供电照明系统施工方案 122
2、消防施工方案 124
3、通风系统施工方案 125
4、隧道监控软件 125
5、火灾报警施工方案 125
章一章总则
一、项目概况
..至…高速公路某某至滇川界段,是..省高速公路网”三纵三横,九大通道”中第一横-兰坪-六库中的一段,是四川省政府规划的23个重要出川大通道之一,是云南/四川两省重要的省际通道.也是将纳入国家”十二五”国家高速公路网规划调整中列为联络线的第43条的组成路段。
本项目我方主要合同内容为：
高速华坪段隧道机电，共1座隧道（荣将隧道），包括隧道供配电、通风、照明、监控、消防系统及隧道监控所（所有土建施工内容均不属本施工承包范围）。
高速公路华坪段监控系统、通信系统、收费系统、房建区供配电系统等。
本路段共设收费站三处：
华坪匝道收费站、省界主线收费站、石龙坝匝道收费站及华坪隧道值班室一处。
表101.1道路主要技术指标表
指标名称
指标值
公路等级：
双向四车道高速公路
计算行车速度：
80kmh
路基宽度：
整体式24m、分离式12m
汽车荷载等级：
公路—I级
桥梁全宽：
整体式24m，分离式12m
隧道建筑限界：
净宽2×10.25m、净高5.00m
表101.2全线隧道一览表
序号
隧道名称
起止桩号
隧道长度
监控
等级
备注
m
1
…隧道
左幅
ZK182+780～ZK183+572
792
D
右幅
K182+777～K183+560
783
D
二、技术培训
1一般要求
1、在合同签定后，本承包人将在合同条款规定的时间范围内向业主提交一份详细培训计划，该计划将包括培训日期、地点、授课大纲、授课方式、教员职称与资历等内容。
2、本承包人将对培训中的课程大纲、地点以及其它满足培训规定要求的有关细节提出建议供业主参考，并提交每一培训课程的大纲、讲义供业主批准，。
3、在缺陷责任期内，本承包人除保持系统的完好外，还将负责对系统营运管理单位的技术指导和人员培训工作。
4、本承包人在执行合同中，将提供培训业主工作人员所需的有资格的教员、适用教材、良好的培训场所及的设备、器材，将采取课堂讲解与演示相结合，并提供一个正在运行的相似系统进行现场观测。
2培训质量保证
在培训过程中，本承包人将提供书面教材、模型、机器设备、投影影片、电影和其它材料作为教具。
本承包人提供的各种培训的书面教材及资料应用中文编写，经业主同意后方可使用。
教材将保证每个参加培训人员一整套。
培训教材及资料内容将包括：
a.相关设备的安装，调试和维护工作。
b.培训用的教材将提供最新的，并与所供应设备一致的版本并保证每个学员都能得到一套完整的教材。
c.本承包人将提供培训人员实习所需的设备、工具、测试仪表及器材等。
本承包人将对每一堂课指定有资格的指导人，指导人的资格将事先得到业主的批准，本承包人所提供的培训教师应用中文讲授，另外要熟悉本专业并有教学经验。
为了培训业主的职员，本承包人经同意后可以使用已安装、测试和试运行的机电设备培训业主的工作人员，但通常不准使用备用件作为培训教具。
如培训工作需要，本承包人将提供书写的或打印的资料、功能设备、样机模型、设备剖面图、幻灯片、电影片及其他教学材料。
这些设备与材料最终将属于业主所有，其数量将足够本承包人培训的学员和以后业主要培训的学员使用。
本承包人将组织部分培训人员，参加本工程设备的安装、调试、试运行、验收，以便通过工程实践，使培训人员掌握系统的运行、操作、维护、保养等技术。
本承包人将为业主培训足够的工作人员，以便由这些已培训的工作人员培训其它人员。
本承包人将承担所有授课人员、教材、设备及其它设施所需的费用。
培训小组在本承包人所在地的费用也将由本承包人承担。
对于国外培训，本承包人将按暂定人员数以人周为单位报出单价、总价。
参加培训的所有人员，都学习技术管理和安全工作的有关规程、规范，经考试合格后才能上岗。
3培训内容
本承包人提供的培训至少包括但不局限于以下内容：
a.系统主要结构和各设备的基本工作原理。
b.系统硬件配置及功能。
c.系统软件模块的详细描述。
d.各设备在系统中的作用及正确使用方法。
e.系统的日常运行操作及熟练训练。
f.设备的检查、调整及试验。
g.在各种不正常情况下，维持系统运行的操作。
h.常用测量仪表和仪器的使用方法。
I.设备的防雷与接地。
j.设备常见故障查找及排除，设备的维护及保养。
k.设备的常规安装与拆卸方法、工序。
l.备品、备件的存放与更换。
4操作和维修手册（O&M手册）
1、一般规定
（1）本承包人在交工验收前至少一个月将提供四套编有各种数据图样，软件表和操作维修方法的操作维修手册（以下称为“手册”），以便业主职员熟悉其性能及安装过程。
（2）在送交手册初稿以前，将至少提前一个月向工程监理方提交手册草稿并征求他的意见，手册草稿中将表明编制的一般原则方法。
（3）缺陷责任期开始后不迟于6个月，本承包人将提供8套批准的手册，全部手册和说明书应用中文刊印。
（4）每类机电装置将配的一份缩略本，尽量减少无关的页数，并有详细说明，便于参照使用。
2、手册通常包括下列章节
（1）总则
本节将包括手册的编制目的、作用和对手册内容的简要说明。
（2）装置说明
本节至少将包括下列内容
a.对装置的各个部分将分别说明如何对装置进行调整、控制和校准；
b.所有装置的组件和主要设备的尺寸与负荷量；
c.对机电设备防护装置和其他可调组件的建议设置方法；
d.设备操作的正常程序以及维修操作程序；
e.紧急情况下设备的操作程序和应急处理方案；
f.所有电源、配电板和操作台的说明。
（3）技术条件
本节将包括所有设备和组件的技术说明，其内容通常将与专用技术规范所规定的类似，但将选择实际安装的设备的内容，包括
a.所有机电设备的技术说明，包括各种印刷电路图及组件配置图；
b.接线图；
c.所有专利设备的厂商图纸。
工程监理方或业主如对某组件有要求，还将提供组
件的分解图；
d.设备清单、说明厂名、型号、系列号以及批准的调整位置（交付试运行后）；
e.所有设备项目的产品目录表、检验证明书及性能资料表。
（4）维修
将包括所有设备的操作维修方法，至少将包括下列多项内容
a.所有机电设备的检测手册；
b.所有机电设备的操作手册；
c.设备定期更换组件的方法；
d.所有机电设备包括印刷电路板的维修说明，校准方法以及查找故障说明；
e.操作维修的注意事项；
f.库存清单；
g.一般机电设备与系统的故障查找方法；
（5）安全
本节将至少包括下列内容
a.设备的安全操作规程；
b.机械的事故说明及对电气事故的防护。
3、手册的编排
（1）图表将采用计算机绘制，最好在一个方向上以字母顺序标明，而在另一方向，以数字标明，各个图表间的相互关系将在有关图表上表明。
（2）控制图的绘制将明确表示设备的操作程序，以简单的方框形式绘制“指针”型或“示意”型的图表，并分别绘在“连接”的图上，表明机内组件的位置与连接以及接线的形式。
该图中还将表明综合的图例以标识各种组件与接触点，在图中以方格座标标明其位置，指出组件特性，如额定电流、线圈电压、调整方法等，以及继电器触点与工作线圈的关系，并在图例中适当指明其特殊功能。
（3）表示设备间连接的图纸，将明确示出有关图纸的标记及连接电缆芯线的尺寸。
（4）设备布置的图纸将具有上述图纸同样的识别符号，绘制时将使所有元件的位置与类型易于识别。
（5）该套手册还将包括一份与竣工图类似的清单，列在设备类型标题下端。
共用的图纸将列在设备的相应章节内。
（6）如认为恰当，合同期间提交标准文件和设计文件可合并写在最终的机电手册内，以便节省抄写与最终内容相同的工作量，并熟悉所含资料的说明。
对于机械设备的单独产品，如属于整个装置的辅助组件，只要满足本技术规范的要求，本承包人可以采用这种产品制造厂商的资料数据与有关手册，所有这些文件资料同样将妥善包装成册。
4、O&M手册以及维修、保养图纸和备件清单是整项工作的重要组成部分，所有文件将经业主审阅，没有任何问题，才能认为通过验收。
所有文件内容将成为业主的财产，业主有权复制所有文件用于本工程各分系统工程中。
第二章监控设施
一、工程概况
监控设施总体上由路段外场监控设施、监控分中心及片区监控中心、省监控中心等监控设施构成。
其中片区监控中心、省监控中心不属于本设计范围，本次设计仅考虑设置在本项目地理范围之内的监控设施以及与片区监控中心、省监控中心的接口。
监控系统中主要的功能子系统包括交通监控子系统、交通信息发布子系统、视频监视及其他辅助系统。
二、工程范围
本合同段实施范围包括设置在互通、特大桥以及其他路段上的路段监控设施。
本工程为机电项目中的监控系统，主要包括各个分项子系统在设备采购、运输、安装、调试、试运行、培训及缺陷责任期内的各项工作。
本投标人（承包人）将提供一个满足本招标文件功能要求的、可靠性高的系统，并在施工结束后提供相关的文件（包括技术文件、竣工文件、操作手册、维修手册等）。
本投标人根据招标文件的要求，提供详细的文字说明、图纸、工程量清单、报价。
本投标人将选用成熟、可靠、先进的知名品牌设备进行投标，考虑设备在施工期内是否停产或升级、是否能满足施工期要求、备品备件是否容易长期提供、维修升级是否方便而实惠、技术服务是否即时而方便等，如果由于以上原因导致设备变更或增加相关费用，由本投标人承担。
本技术规范所列主要设备的功能及性能技术要求是指该项设备的最低要求（不限于此），本投标人所报设备性能指标可以高于本技术规范要求。
本投标人在投标文件中发现工程量有出入，及时提出：
否则按照招标文件的功能要求而缺少的部分设备由投标人自己承担。
本承包人对于本合同工程的各类装备提供、运输、维护、安装、测试、开通等支付的费用，均已包括在报价中。
本承包人提供为完成本合同工程所必须的,但清单中又未明确规定的配套材料和所需进行的工作，这些材料和工作均视为已包括在报价中。
在投标过程中，本投标人对标书中表述模糊不清、存在歧义的内容在标前会或答疑之前提出，否则投标人中标后，默认为按照有利于招标人（业主）的方式操作。
三、系统功能
监控系统具备信息采集、信息处理与决策、信息发布与控制功能，且同高速公路网、当地路政管理、交通管理、养护、急救等部门建立紧密联系，以实时掌握交通流运行状态，增进交通安全，提高服务质量和运行效率。
1交通监视控制功能
交通控制应具有远程遥控和本地控制等功能。
1、一般情况下，系统采用控制策略：
通过可变信息标志发布交通、路况、气象及路线诱导等信息和速度限制、车道使用限制等控制指令。
2、系统实行开环控制。
即根据采集到的有关事件信息，系统自动产生相应的控制预案，监控人员在对事件进行确认后选择和（或）调整相应预案，完成对相应外场设备的信息发布和控制。
3、一般情况下，系统实行监控分中心的远程监控。
一旦通信链路出现故障，系统将降级运行：
外场设备将进入自动运行模式，直到监控人员至现场进行有人操作通信链路恢复。
2信息采集
系统主机通过通信系统从外场设备收集信息，系统主机与外场设备的通信寻呼周期为30秒～60秒可调。
三次通信失败判为故障，系统主机通过用户接口向操作员发出报警信息。
监控分中心计算机接收的主要信息如下（不限于下列信息，还包括满足监控系统功能的其它相关信息）：
1、交通流信息采集，采集交通量、速度、占有率、车行方向；
2、采集收费系统交通量、人工分车型、车道工作状态信息（通过监控分中心的三层交换机与收费分中心的交换机连接）；
3、采集气象监测器、能见度检测器、微波车检器、可变信息标志显示的反馈信息；
4、接收摄像机及其配套设备产生的（主要包括工作正常、断电、通信失败、云台故障等各种信息）工作状态反馈信息；
5、分中心设备工作状态信息；
6、接收省监控结算中心下达的协调命令（预留）；
7、接收相邻分中心传输的信息（预留）；
8、操作员输入的事件、事故信息（重大灾害事件、交通事件、日常事件）。
对发生的每一事件的详细情况，如时间、地点、伤亡人员状况，持续时间均需记录在案，对每一类事件采取的措施、处理方法、值班员号码也同时输入计算机。
3数据处理
监控分中心计算机对收集的信息进行如下处理（不限于下列，包括满足监控系统功能的其它处理）：
1、处理车辆检测器提供的各种信息，以判断交通状况，交通堵塞或拥挤；
2、处理外场气象及能见度检测值，隧道CO、VI值，判别门限值是否超标，并能通过人机界面报警；
3、根据隧道现场环境检测设备的检测结果，控制通风、照明设施。
4、接收隧道现场报警设备的检测结果，做出相应的反应和记录。
紧急情况下，成为指挥和控制现场抢险救援过程的手段。
5、根据道路运行情况，控制可变信息标志显示内容；
6、设备故障时，通过人机接口报警；
7、报警信息可以人工或自动解除。
4实时控制
在正常情况下，监控分中心计算机综合分析交通和环境指标状况后，根据系统内已配备的控制方案，实行对全线的自动控制。
1、监控分中心根据巡逻车、摄像机（如发生异常情况区段有摄像机，还切换到监视器显示）等手段获得道路和隧道紧急情况发生（如事故）时，分中心计算机根据输入事件产生的位置或种类，产生相应的控制方案，下发到相应的控制命令到外场设备（可变信息标志等），同时通知收费站、消防、医疗、交警、抢险部门等。
2、自动控制时，实时收集交通参数，判断交通拥挤或阻塞、实现交通自动控制。
3、下达控制指令：
包括时钟同步、状态控制、设备门限值、操作方式、控制预案等等。
5降档控制
降档控制是指在高层级系统与低层级系统的网络联系中断时，低层级系统仍具有独立运行能力，且能维持其对更低层级系统或设备设施的管理关系。
该功能主要（但不限于此）针对的是隧道现场网络与监控分中心网络联系中断的情况。
当监控分中心与隧道现场之间的网络联系中断时，设置在隧道变电所内的现场控制工作站和设置在隧道现场的现场控制器，能够依靠设置在变电所和隧道现场的通信网络，形成具有自主决策能力的降挡控制系统，接管隧道的现场控制业务。
降挡控制系统在其独立运行期间所获得的现场检测数据，以及所产生的控制操作和指令等数据，在降挡控制期间暂时存储在现场控制工作站的数据库系统中。
当现场与上级管理机构的网络联系恢复时，应用软件有能力重新建立与上级网络的通信，上传降档控制期间积累的运营数据，并将现场控制权重新交回上级管理机构。
降挡控制利用其所能采集到的数据，尽可能地支持交通监测及诱导、隧道环境监测和控制、紧急情况觉察和处置功能。
本承包人根据本工程实际情况提出详细的降挡控制方案，该方案经业主审查批准后方可实施。
6显示
1、在监视器上切换显示全线的视频图像，当有警报发生时自动切换现场画面在监视器上显示，并进行录像。
2、在大屏幕投影系统上动态显示每一区段交通运行状态、设备工作状态和报警位置及各种图表报告等的功能。
当有警报发生时自动切换现场画面在投影屏幕上显示，并自动弹出建议的控制方案，供操作人员选择。
3、沿线可变信息标志向司乘人员显示各种警告、禁止、诱导、运营状况等内容。
7统计查询
1、统计、查询及报表
根据用户要求（项目实施阶段，业主可以根据管理需要提出需求）或查询条件自动显示和打印各种报表和图形。
报表以中文形式显示和打印。
报表包括：
交通报表（显示和打印15分钟、1小时、日、周、月、季度、年的交通量、平均车速、占有率报表）；
各种事件事故报表（显示和打印火灾、巡逻车报警等报表）；
显示和打印收费系统分车型交通量、车道工作状态等报表；
发布命令报表；
设备工作状态报表；
可任意查询一年内运转的详细数据，包括任一时刻的交通、环境参数、设备状况、事件事故输入、命令发布记录，并以报表形式打印出来。
报表格式能按照部标准和省内颁发的文件要求编制外，还满足路段业主今后运营管理的需要，报表格式将以满足实际运营要求为验收标准。
2、数据文件存储、备份
计算机软件能完成系统每日的备份及重要文档的存盘，并带有时间记录，以便在需要时可复制每日的数据或调出历史数据进行各种分析工作。
将硬盘录像机所录制的重要视频图像刻录光盘分类保存，并标上刻录时间段、刻录地点、刻录人员等信息。
计算机系统应能动态保持1年的监控数据，并在每年的年终形成报表后提醒值班员手动将数据导出，通过光盘刻录机存入光盘，分类保存，在光盘上标注光盘记录的内容、刻录时间、刻录人员等信息。
数据校验、同步本项目监控软件应具有数据校验、纠错、同步功能，对于错误的数据应进行分析、并纠错，避免错误数据被采用，对于新的数据应同步到数据库中，避免数据重复，保证数据的正确性、实用性和完整性。
8自检与报警
具有对本系统的软硬件及外场设备的自动检测和故障报警功能。
自动报警分五级，优先级按如下顺序（承包人可根据实际情况优化）：
第一级火灾；
第二级主线气象超标；
第三级交通拥挤状态；
第四级交通阻塞状态；
第五级设备故障。
一旦有报警信息，则在操作员计算机上立即显示设备的状态告警、交通运行状况告警、紧急告警等，有相应的声光信号提示值班员，并且自动弹出事故附近图像在监视器上显示。
所有告警随时进行存贮、记录、打印，打印内容包括故障日期、时间、地点、故障性质等。
9网络安全
系统对不同层次和职责人员，分别设置不同的操作使用权限，设置不同的操作口令和密码，防止越轨存取和修改，保证数据的完整性，并且对值班员的操作进行存储、记录、打印；选用的数据库管理系统具备保护能力，防止断电、重新启动可能对数据造成的破坏；系统具有自动恢复能力，能在故障排除后自动将各控制器硬盘上的数据传送到服务器上。
计算机安装防病毒软件。
10测试
1、通信故障报警功能测试；
2、交通流信息采集功能测试；
3、可变信息标志显示反馈信息功能测试；
4、可变信息标志设备工作状态信息功能测试；
5、摄像机工作状态信息功能测试；
6、事故事件自动报警功能测试；
7、操作员事件事故输入信息功能测试；
8、交通信息处理，判断交通堵塞或拥挤，并通过人机接口报警功能测试；
9、报警信息可人工或自动解除的功能测试；
10、事故、火灾时操作员根据巡逻车、外场摄像机画面等确认或修正后发送控制命令（包括通知消防、抢险部门）的功能的测试；
11、事故、事件等子系统一起作出响应动作以保证整体最佳效果的功能测试；
12、可变信息标志发布信息、存储和可全屏幕编辑功能测试；
13、交通报表、收费系统交通量报表、环境指标报表、事件事故报表、发布命令报表等显示和打印功能测试；
14、历史数据查询、存盘功能测试；
15、系统自检功能测试。
四、监控联网
监控设施联网分两期实施：
①过渡期间：
所有监控数据通过交换机千兆光接口汇总至四川境内的监控分中心，由该分中心统一负责本路段的集中监控和管理。
②远期规划：
监控数据汇总至高速云南境内的监控分中心。
五、系统目标
本合同提供的监控系统和设备应达到下列目标：
1、监控系统具有先进性、可扩充性、可靠性、安全性、经济性和实用性、便于操作、易于维护；
2、监控分中心监控室应布置合理、美观、实用；
3、能通过先进的监控、管理手段，对包括隧道在内的整个路段进行协调控制，以确保高速公路达到最佳运行状态。
能及时发现并处理路段和隧道事故、事件、火灾，防止二次事故的发生，及时预告交通拥挤和阻塞路段并疏散拥挤阻塞的交通流，减少交通延误和损失，提高服务水平；
4、现阶段主要实现路段的匝道控制、主线控制和路网协调为主，为远期实现通道控制、综合控制打下基础；
5、能准确、及时地采集管理区段内的监控设备工作状态、交通状态、环境参数等信息，建立先进、统一的交通决策系统；各种数据以及视频图像应能上传省监控结算中心；
6、能及时与消防、医疗、交警等部门互
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