国道109线小峡口(王家庄至昆仑路段)改建工程是青海省“十四五”重点规划的交通建设项目,是推动海东市河湟新区高质量发展、促进兰西城市群建设、实现“西宁—海东”一体化发展的重要基础设施工程。项目起自海东市唐蕃大道与既有国道109线衔接,终于至西宁市昆仑路与金硅路交叉口,路线全长7.022公里,其中隧道段长达3.8公里,按双向六车道一级公路标准建设,设计速度60公里/小时。项目建设过程中,以“平安百年品质工程”为目标,树立“智能化、绿色化、人性化”设计理念,成功应用多项创新技术。项目机电工程围绕“智能运维、安全提升、绿色低碳、文化融合”四大方向,重点推进三大创新工程,全面构建“本质安全、智慧管理、可持续发展”的品质工程体系,为打造安全、智能、环保、文化于一体的现代化交通示范工程积累了宝贵经验。
一、创新赋能:隧道机器人系统——打造智慧隧道“神经中枢”
一是系统构成与技术特点。隧道巡检机器人系统由机器人本体、侧壁合金导轨、无线数据传输系统、定制充电站、高精度定位装置及综合管理软件平台组成,实现全生命周期、全天候、全自动巡检。二是智能巡查与病害识别。机器人搭载高清摄像头、红外热成像、激光扫描等多传感器,对隧道结构表面裂缝、渗漏水、剥落等病害进行自主巡检,并结合AI算法实现病害自动识别与精确测量,检测精度达到毫米级。三是应急响应与联动处置。在火灾、交通事故等突发事件中,机器人可一键启动,快速抵达现场,开展灾情抵近侦测、环境参数监测(如一氧化碳、烟雾浓度)、受困人员定位与语音引导,辅助应急疏散。四是远程控制与自主作业。支持远程指令下发与任务调度,实现日常巡查、联动响应、设施巡检等任务的自主执行,提升运维效率。五是数据支撑与决策辅助。巡检数据实时上传至管理平台,形成隧道健康档案,为运营安全评价、养护决策提供科学依据。隧道机器人系统的应用,推动项目从“被动应对”向“主动预防”转变,显著提升特长隧道的安全管理水平,为项目建设提供坚实技术支撑。
图1:隧道机器人系统布设示意图
图2:隧道智慧化巡检平台
二、品质提升:隧道亮化工程——融合安全、艺术与科技
一是安全优先,优化光环境。科学优化照明设计,合理布设灯具,有效缓解长隧道出入口“黑洞效应”与“白洞效应”,降低驾驶员视觉适应时间,并配备可靠应急照明系统,在断电等极端情况下仍能保障基本照明,确保车辆安全通行。二是绿色节能,可持续运营。全面采用LED照明技术,能耗较传统灯具降低50%以上,寿命长达5万小时,大幅降低维护频率与成本;创新配置智能调光系统,根据车流量、天气状况、昼夜变化自动调节亮度,节能率达30%以上。应用智能照明控制系统,实现远程监控、故障报警、能耗统计与自动化管理,提升运营效率。三是文化赋能,提升出行体验。结合河湟文化、青藏高原自然风貌,设计“星空顶”等主题灯光场景,营造沉浸式驾驶环境;引入“呼吸灯”动态照明技术,模拟自然光变化,缓解驾驶疲劳,提升舒适度。同时,针对不同隧道段落功能需求,融合光学、电学、建筑学、美学、计算机科学等多学科技术,开展个性化亮化设计,实现技术与艺术的深度融合,打造“安全、舒适、美观”的通行空间。
图3:隧道亮化效果图
三、安全保障:消防管道保温工程——筑牢隧道“生命线”防护屏障
隧道内消防系统作为应急救援的核心设施,在青海省高寒气候条件下,消防管道易受低温影响发生冻结,导致系统失效。为此,项目建设严格落实消防管道保温措施,采用高性能保温材料(如“聚氨酯保温+电伴热系统”),对全线消防管道进行包裹,确保在零下20℃极端低温下不冻结。同时,设置温度监测与自动启停电伴热系统,实现智能化温控管理,有效杜绝因管道冻结导致的消防系统失效风险,确保消防救援系统即时响应,筑牢隧道运营安全防线。
图4:消防管道保温措施
四、取得的成效
安全效益显著提升:通过机器人智能巡检、隧道亮化工程优化、消防系统保障三大措施,构建“预防—监测—响应”全链条安全体系,为隧道长期安全运营奠定坚实基础。
智慧化运维水平跃升:实现隧道管理从“人工巡检”向“智能感知+远程控制”转型,运维效率提升,为智慧公路建设积累宝贵经验。
关键字:山西标线、太原标线、热熔标线
绿色低碳可持续发展:LED照明、智能调光及新型环保材料的应用,减少碳排放,主动服务国家“双碳”战略。
示范引领作用突出:项目作为青海省重点交通工程,其“平安百年品质工程”建设经验可为高原复杂环境下的特长隧道建设提供可复制、可推广的实践范例。