第３４卷第８期 ２０１４年８月 惩篷建谨 Ｔｕｎｎｅｌ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｖｏ１．３４ Ｎｏ．８ Ａｕｇ．２０１４ 关角隧道斜井施工自动化排水技术 牛红培 （中铁十六局集团第二工程有限公司，天津３００１７１） 摘要：关角隧道是中国最长的铁路隧道，该隧道富水区长２２．５ ｋｍ，涌水量大，施工难度高。以关角隧道５ 斜井为背景，通过对排水 设备的选型和组合，实现斜井的自动排水。介绍使用ＰＬＣ控制器及软启动器实现自动排水的原理，对传统泵站的缺点进行分析，并 对自动排水系统与传统排水系统进行比较。结果证明，自动排水系统的经济性和可靠性均优于传统排水系统，该自动排水系统在 关角隧道的施工中得到了有效的应用，并降低了工程成本。 关键词：关角隧道；富水；斜井；排水；ＰＬＣ；软启动器 ＤＯＩ：１０．３９７３／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—７４１Ｘ．２０１４．０８．０１３ 中图分类号：Ｕ ４５ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１６７２—７４１Ｘ（２０１４）０８—０７８４—０６ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｗａｔｅｒ Ｐｕｍｐｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ Ｉｎｃｌｉｎｅｄ Ｓｈａｆｔｓ： Ｃａｓｅ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｎｏ．５ Ｉｎｃｌｉｎｅｄ Ｓｈａｆｔ ｏｆ Ｇｕａｎｊｉａｏ Ｔｕｎｎｅｌ ＮＩＵ Ｈｏｎｇｐｅｉ （Ｔｈｅ ２ｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｒａｉｌｗａｙ １６ｔｈ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｂｕｒｅａｕ Ｌｔｄ．，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００１７ １，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｇｕａｎｊｉａｏ ｔｕｎｎｅｌ ｉｓ ｔｈｅ ｌｏｎｇｅｓｔ ｒａｉｌｗａｙ ｔｕｎｎｅｌ ｉｎ Ｃｈｉｎａ．Ｔｈｅ ｗａｔｅｒ—ｒｉｃｈ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｕｎｎｅｌ ｒｅａｃｈｅｓ ２２．５ ｋｍ ｌｏｎｇ．Ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｓｅｒｉｏｕｓ ｗａｔｅｒ ｉｎｆｌｏｗ，ｔｈｅｒｅ ｉｓ ｇｒｅａｔ ｄｉｆｉｃｕｌｔｙ ｉｆｎ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｕｎｎｅ１．Ｐｒｏｐｅｒ ｗａｔｅｒ ｐｕｍｐｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｉｓ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｆｏｒ Ｎｏ．５ ｉｎｃｌｉｎｅｄ ｓｈａｆｔ ｏｆ Ｇｕａｎｊｉａｏ ａｎｄ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｗａｔｅｒ ｐｕｍｐｉｎｇ ｉｓ ｒｅａｌｉｚｅｄ．Ｉｎ ｔｈｅ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｗａｔｅｒ ｐｕｍｐｉｎｇ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＰＬＣ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ａｎｄ ｓｏｆｔ ｓｔａｒｔｅｒ ｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ，ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｔｒａｓｔ ｉｓ ｍａｄｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｗａｔｅｒ ｐｕｍｐｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｗａｔｅｒ ｐｕｍｐｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ．Ｉｔ ｉｓ ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｗａｔｅｒ ｐｕｍｐｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｓｕｐｅｒｉｏｒ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｗａｔｅｒ ｐｕｍｐｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｔｅｒｍｓ ｏｆ ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌ ｅｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｆｌｉｔｙ．Ｔｈｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｗａｔｅｒ ｐｕｍｐｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｇｕａｎｊｉａｏ ｔｕｎｎｅｌ，ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｉｏｎ ｃｏｓｔ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｒｅｄｕｃｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｇｕａｎｊｉａｏ ｔｕｎｎｅｌ；ｗａｔｅｒ—ｒｉｃｈ；ｉｎｃｌｉｎｅｄ ｓｈａｆｔ；ｗａｔｅｒ ｐｕｍｐｉｎｇ；ＰＬＣ；ｓｏｆｔ ｓｔａｒｔｅｒ ０ 引言 随着施工技术的发展，长大隧道将会越来越多， “长隧短打”的施工方法在较长时问内仍会继续使 用 ｌ。因此，在需要使用斜井反坡排水的富水隧道施 工中，如何优化排水方案以降低工程成本，是隧道施工 中重要的研究课题。 隧道…、包家山隧道，但其排水系统较为简单，仅能控 制水泵启动和停止，以及基本的超压、欠压等水泵保 护。关角隧道５ 斜井的排水系统在此基础上，实现了 多台水泵统一调度，协调工作，互为备用，以及软启动 器二拖多的功能，实现了自动化排水。此功能有利于 节约工程成本，可为今后类似的工程施工提供参考。 传统的人工排水系统自动化程度低，操作繁琐，管 理复杂，应急能力差。目前，自动化给排水系统在矿 井、水库建设中已经有了较为广泛的应用 Ｊ，但在 ｌ 工程概况 西格二线关角隧道为２座平行单线隧道，全长 ３２．６４５ ｋｍ，是国内最长的铁路隧道，也是世界最长的 隧道建设中的使用还不常见。隧道建设工程通常因工 期较短，对属于临时设施的施工排水设施投资较小，大 多采用人工值守的方法进行排水 。在部分长斜井 隧道中也有采用多级泵站自动排水的先例，如乌鞘岭 收稿日期：２０１４—０３—１１；修回日期：２０１４—０５—１０ 高原铁路隧道，全线共设置１０座斜井，斜井总长 １５．３２ ｋｍｌ６ Ｊ。该隧道为富水隧道，单座斜井日最高 涌水量为３０ ０００ ｍ。，曾导致部分斜井多次淹井，累 计停工时间达３５９ ｄ，给施工单位造成了巨大财产损 作者简介：牛红培（１９８７一），男，河南安阳人，２００９年毕业于河南理工大学，土木工程专业，本科，助理工程师，现从事隧道施工技术管理工作。 第８期 牛红培： 关角隧道斜井施工自动化排水技术 失，并严重拖延了工期。其中，斜井反坡排水是最主 要的难题Ｅ ７］。 由横通道与正洞Ⅱ线相交。斜井平面布置见图１。斜 井及正洞主要为三叠系及二叠系砂岩、灰岩和变质砂 ５ 斜井总长为１ ９４５．６８ ｍ，井口至井底高差为 １９５．０８ １ＴＩ，综合坡度为１０．０８％，斜井穿过正洞Ｉ线经 岩，围岩级别为Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ级。灰岩中有古岩溶发育，富 水性好，属于中等富水区 。 图１斜井平面布置图 Ｆｉｇ．１ Ｐｌａｎ ｌａｙｏｕｔ ｏｆ ｉｎｃｌｉｎｅｄ ｓｈａｆｔ ２排水方案 ２．１涌水量计算 根据关角隧道的设计文件，斜井设计正常涌水量 大流量为２３１．７２ Ｌ／ｓ。 根据排水量计算结果，拟采用５台格兰富１５５ ｋＷ潜水泵，则每条管道最大流量为４６．３４ Ｌ／ｓ，查直 为５ ０２９．９ ｍ。／ｄ，可能最大涌水量为１２ ０７１．８ ｍ。／ｄ； 正洞设计正常涌水量Ｉ线为３ Ｉｌｌ。／（ｄ・ｍ），ＩＩ线为 １．８１ ｍ ／（ｄ・ｍ）；可能最大涌水量Ｉ线为７．１９ ｍ。／ （ｄ・Ｉｌ１），ＩＩ线为４．３４ １ＴＩ ／（ｄ・１ＴＩ）。 管损失表可知最小管径为１５０ ｍｍ ９］。考虑管道备 用、维修等问题，选用２００ ｍｍ管道，截面积Ａ＝ ０．０３１ ４ ｍ 。流速 ＝ｑ／Ａ。 （１） ５ 斜井负责Ｉ线ＤＫ２９２＋４９２～ＤＫ２９４＋７００和Ⅱ 线ＤＹＫ２９２＋１８０～ＤＹＫ２９４＋６７５里程段施工，施工中 式中：ｑ为流量；Ａ为管道截面积。 求得最大流速为１．４８ ｍ／ｓ，查表可知２００ ｈｉｍ管 采用双向四工作面同时掘进。根据铁建设［２００８］１６０ 号文件要求，铁路隧道二次衬砌距掌子面最大安全步 距为２００ ＩＴＩ，超过此步距则需施作防水层及混凝土二 次衬砌，因此正洞内最大涌水段长度为每个工作面 ２００ ｍ，共计８００ Ｉｎ。本工程中正常总涌水量为： ３ １ＴＩ ／（ｄ・ｍ）×２００ ｉｎ ｘ ２＋１．８１ ｍ ／（ｄ・１ＴＩ）× ２００ ｍ×２＋５ ０２９．９ ｍ ／ｄ：６ ９５３．９ ｍ ／ｄ 道最大流速为２．６９ ｍ／ｓ，符合要求 。 由于斜井高差较大，因此需采用多级泵站。根据１５５ ｋＷ水泵扬程，暂定为５级泵站。泵站布置如图２所示。 １ ，２ 泵站问管道长度为３８０ １ＴＩ，高差约３８．０９ Ｉｌｌ， 其他泵站问管道长度为３９０ ｉ＇１１，高差为３９．１ ｍ。 计算沿程水头损失： 采用内插值法查管路水头损失估算表可知，最大 流量时每１００ ｉｎ管长损失扬程１．２８ Ｉｌｌ，则１ ，２ 泵站 问沿程水头损失为３８０÷１００×１．２８＝４．８６ ｍ；其他泵 站间沿程水头损失为３９０÷１００×１．２８＝４．９９ １１１。 最大总涌水量为： ７．１９ １３３ ／（ｄ・ｎ１）ｘ２００ ｍ×２＋４．３４ ｍ。／（ｄ・ｍ）× ２００ ｎｑｔ×２＋１２ ０７１．８ Ｉｎ ／ｄ：１６ ６８３．８ １ＴＩ ／ｄ。 ２．２排水设备选型研究 计算局部水头损失： 每个水泵需接３个９０。弯头，查表可知弯头造成 的水头损失为２００ Ｘ １２÷１ ０００÷１００×１．２８ ｌｌｌ Ｘ ３＝ 根据《铁路隧道工程施工安全技术规程》第１０．２ 条规定，工作泵和排水管的能力，应能在２０ ｈ内排出 ２４ ｈ的隧道设计涌水量；工作和备用水泵的总能力应 能在２０ ｈ内排出２４ ｈ的隧道最大涌水量。 因此，各级泵站的正常排水量为ｐ＝６ ９５３．９÷ ２０＝３４７．７ ｍ ／ｈ；最大排水量为Ｑ…＝１６ ６８３．８÷２０＝ ８３４．１９ ｍ ／ｈ。 ０．０９ ＩＩｌ；逆止阀１个，扬程损失为２００×１００÷１ ０００÷ １００×１．２８＝０．２６ １２１。此外，１ ，２ 泵站问管道弯路造 成的局部水头损失，由公式： ｈｉ＝ ／（２ｇ）； ＝（２） （３） ０．９４６ ｓｉｎ （０／２）＋２．０５ ｓｉｎ （ ２）。 换算单位后可求出设计正常流量为９６．５８【／ｓ，最 式中：ｈ 为局部水头损失； 为流速； 为局部水头损 隧道建设 第３４卷 失系数；ｇ为重力加速度；０为管道转弯角度。 求得ｈ；＝０．０２ ｍ。 ０．０２：４３．３２ ｍ；其他泵站间扬程为３９．１＋４．９９＋ ０．０９＋０．２６＝４４．４４ ｍ。因此，单个水泵扬程应大于 ４４．４４ ｍ，考虑到泵站位置可能随现场实际情况有所调 整，因此采用扬程为５０ ｍ以上水泵。综上数据，决定 选择格兰富１５５ ｋＷ水泵，其排水量为１７０ ｍ ／ｈ。 由于水泵扬程＝静扬程＋沿程水头损失＋局部水 头损失，可求得： １ ，２ 泵站间扬程为３８．０９＋４．８６＋０．０９＋０．２６＋ 图２泵站布置图 Ｆｉｇ．２ Ｌａｙｏｕｔ ｏｆ ｐｕｍｐｉｎｇ ｓｔａｔｉｏｎｓ ３ 自动化水泵系统设计研究 ３．１传统泵站的缺点 在以往的隧道施工中，水泵的启动和停止通常由 软停车与启动原理相同。 水泵及软启动器价格昂贵，为了降低成本，在使用 中要求２台软启动器及５台水泵均能轮流启动，互为 备用。因此，在本方案中使用１台西门子ＰＬＣ控制器 来完成２台软启动器对５台水泵的控制。 ３．３ 自动化泵站运行原理分析 人工操作，每个泵站至少需要２人进行２４ ｈ值班。由 于人工操作并不可靠，容易造成集水池溢水和水泵干 烧，当需要根据涌水量同时启动多台水泵时，更容易出 现判断失误。 ３．３．１数据采集 系统采集的数据有集水池水位、水泵温度、排水管 压力、软启动柜接触器状态、水泵开关状态及水泵出水 口压力。 许多工程中采用液位继电器使水泵具备简单的自 动启停功能，但这种方法只能用于小型泵站。在水泵 数量多、功率大时，其缺点就非常明显，表现为： １）水泵无换启动，导致部分水泵因长时间工 集水池水位高度采用超声波液位传感器采集¨ ， 并将其转换为模拟信号输入ＰＬＣ，它是最重要的数据， 用于判断集水池储水量和涌水速率。为提高传感器的 作出现较大磨损，而其他水泵因长期闲置使元件锈蚀， ２种情况均容易使水泵出现故障。 ２）软启动器无换启动，如采用一拖一的方 式，需要购买大量的软启动器，而采用一拖多的方式， 可靠性，应采用２套传感器，并对其数据进行分析，当 差值过大时及时安排人员进行检修；水泵温度和排水 管压力、水泵出水口压力采用温度传感器和压力传感 器采集，用于判断单个水泵工作状态是否正常。 ３．３．２控制系统 会造成软启动器因频繁启动而出现故障。 ３）无警报功能，在液位继电器、水泵出现故障或水 位异常时不能及时采取处理措施，容易造成重大损失。 因此，在涌水量高、排水设备投资大的工程中，为 了节约人力，减少设备维护费用，降低事故风险，可以 考虑采用自动化泵站设计。 ３．２自动化设备选型 为实现水泵轮流启动的目的，５台水泵均需并联 在软启动器下，其主回路图如图３所示。 ＱＦ５ ＱＦ７ 大功率的水泵直接启动会产生较大的瞬时启动电 流，对电机内部和电网产生冲击，严重时还会引起其他 ＮＧ＿ｒＣｌ ＮＧＴＣ２￣＿ Ａ曲Ａ２ 设备的停机和故障¨…，此外水泵在直接停机时产生的 水锤效应也较为明显，对设备和管道的危害极大，采用 软启动器可以完美地解决以上问题。 每台水泵单独配备软启动器成本过高，为降低成 本，决定使用２台容量为１６０ ｋＷ的软启动器对水泵 ＦＲ１囱 ＦＲ２审 ＦＲ ３审 ＦＲ４ ＦＲ ５ ｋＩ５ 念 图３主回路图 Ｆｉｇ．３ Ｍａｉｎ ｃｉｒｃｕｉｔ 进行二拖五启停。软启动器外接旁路接触器，１台水 泵启动完成后接入旁路，然后再进行第２台水泵启动， 第８期 牛红培： 关角隧道斜井施工自动化排水技术 ＰＬＣ系统主要由ＣＰＵ、输入模块和输出模块组成，并 可安装触控屏幕进行人机交流。其基本原理是通过输入 模块采集现场数据，经过ＣＰＵ运算后，由输出模块向软启 动器发出启动和停止的指令，控制原理如图４所示。 ；水泣信号 ＾ｌ 一・ ３）水位位于Ｈ２，Ｈ３之间时，开启２台水泵。 ４）水位位于Ｈ３，Ｈ４之间时，开启３台水泵。 ５）水位位于Ｈ４，Ｈ５之间时，开启４台水泵。 ６）水位位于１１５，Ｈ６之间时，开启５台水泵。 同时，当水位高于 时，发出警戒水位报警；当水位 Ｐ …～ 软启动开关卜…＾． 水泵开关 ｝水泵温度信号卜一 Ｌ Ｃ 低于肌但检测到水泵无法全部关闭时，发出故障报警。 …～Ｈ６，报警水位 ．＝１『５，中高水位 控 ～～排水管压力信号 …一 制 器 …～～一．中水位 １Ｉ声光报警器 ………．Ｉ＝『３，中低水位 …水泵出水￣ＺＩ…．Ｊ－ …一 ２，低水位 ｌ，停机水位 图４控制原理图 Ｆｉｇ．４ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ＰＬＣ 图５水位设定示意图 Ｆｉｇ．５ Ｗａｔｅｒ ｌｅｖｅｌ ｓｅｔｔｉｎｇ 根据图５设置好的水位，系统运行模式如下： １）水位低于Ⅳｌ时，关闭水泵。 ２）水位位于肌， 之间时，开启１台水泵。 如图６所示。 依据系统的运行模式，可绘制泵站的系统流程图， 图６排水系统流程图 Ｆｉｇ．６ Ｆｌｏｗｃｈａｒｔ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｐｕｍｐｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ 奄ｌ建设 第３４卷 水泵并非按顺序启动，为使水泵均衡使用，ＰＬＣ需 共同用电最大负荷计算： Ｐ＝１．１（ ｌ∑ ＋Ｋ２ＥＰ２）。 （４） 对水泵运行次数进行统计，以避免某台水泵频繁启动， 同时对累计运行时间进行统计，优先启动累计运行时 间最短的水泵 。 式中： 为同时施工用具系数，取０．７；ＥＰ１为施工 用具总功率；Ｋ２为洞内照明同时工作系数，取０．８； ∑Ｐ２为洞内只｛ｉ＝明总功率。 根据表ｌ求和可知：∑尸ｌ＝８ ４７７ ｋＷ，ＸＰ２＝１００ ｋＷ，带入式（４）计算可知： Ｐ＝１．１（０．７ Ｘ ８ ４７７＋０．８×１００）＝６ ６１５ ｋＷ。 当系统检测到某台水泵无法正常工作时，则该水 泵退出工作循环，自动切换至下一台水泵，并发出检修 信号。 ３．４供电设备 各级泵站总功率即为水泵功率之和Ｐ＝１５５ ｋＷ× ５＝７７５ ｋＷ，因此考虑选用容量为１ ０００ ｋＶＡ的变压 器。洞内主要用电设备功率见表１。 表１主要用电设备一览表 Ｔａｂｌｅ １ Ｍａｉｎ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ 斜井采用１０ ｋＶ铠装电缆进洞，其最大工作电流 可按式（５）计算： ，＝Ｐ／（４３ Ｕｃｏｓ ）。 压；ＣＯＳ 为功率凶数，取０．８５。 代人数据后可得，＝４５０ Ａ。 （５） 式中：，为最大工作电流；Ｐ为总功率；Ｕ为电缆电 查表可知铜芯电缆的经济电流密度为２ Ａ／ｍｍ ， 因此电缆最小截面积为４５０÷２＝２２５ Ｉｎｍ 。 查阅《电力工程电缆设计规范》可知，截面积 ２４０ １ＴＩＩＴＩ 的铡 铠装电缆其允许载流量为３７８ Ｘ １．２９＝ ４８７ Ａ＞４５０ Ａ，满足要求。但考虑用电设备还有可能增 加，因此最终采用截面积不小于３００ ｉｌｌｎｌ 电缆。 ４ 自动化泵站系统技术经济评价分析 设人工值守、传统无人值守、新型尢人值守分别为 方案Ａ，Ｂ，Ｃ，其设备数量及资金对比如表２所示。其 中，人工工资按４年计算。 表２新旧式泵站对比表 Ｔａｂｌｅ ２ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｔｒａｓｔ ａｍｏｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗａｔｅｒ ｐｕｍｐｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍＳ 由表２可知，与人工值守的泵站相比，新型的泵站 可节约费用１５０余万元，其中，仅人工费即相差１４４万 元。而传统的无人值守泵站虽然也能节省人工费，但 其每个液位传感器只能与ｌ台水泵形成独 的系统， 累计停工抽排水１１７ ｄ；４ 斜井遭遇２次淹井，累计停 工抽排水２４２ ｄ。 新型的泵站系统避免前二者的 足，既适用于大 涌水量的斜井排水，又避免了人工值守容易出现的操 无法实现多台水泵协同工作，因此仅适用于水鼍较小 的斜井施工。 在涌水量较大的斜井，如关角隧道３ ，４ 斜井中， 作失误对没备造成的损害，还可延长软启动器和水泵 寿命，节约了大幂隐眭支出，降低了Ｔ程成本。 ５结论与讨论 关角隧道５ 斜井自２００７年开始施工，至今已进行 仍然采用人工值守的方法。３ 斜井曾遭遇４次淹井， 第８期 牛红培： 关角隧道斜井施＿［自动化排水技术 ７８９ 了６年，由于排水设备的选型和组合得当，５ 斜井从未 发生过淹井事故，大大加快了施工进度，缩短了工期。 文章所述的无人值守排水方法，在工期长、投资大的隧 道工程中，对成本和安全控制非常有利。 同时自动排水技术尚存在一些难以解决的问题： １）ＰＬＣ控制器属于电气自动化专业范畴，由于自 动排水系统的可靠性主要依赖于ＰＬＣ，因此对其接地、 抗干扰、布线方式等均有较高要求，需要厂家的专业工 程师进行安装调试，而且一旦系统出现故障，单次的维 护费用也较高。 ２）为了提高系统可靠性，本工程中采取了冗余设 计，使用了２套液位传感器，并增设了压力、温度传感 器。增设传感器会导致费用的增加，因而在实际应用 中，可靠性与经济性的平衡较难掌握。 ３）隧道涌水量的计算方法很多，但其精度都不 高，难以应用于施工实践。而且多数方法均对水文地 质资料的积累程度有较高要求，对于施工单位较难实 现。本工程中仍采用设计文件中的涌水量进行计算， 与实际水量有一定的出入。 参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ） ［１］ 贾元霞．乌鞘岭特长隧道排水系统设计［Ｊ］．隧道建设， ２００９，２９（４）：４３１—４３４．（ＪＩＡ Ｙｕａｎｘｉａ．Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｄｒａｉｎａｇｅ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｗｕｓｈａｏｌｉｎｇ ｅｘｔｒａ—ｌｏｎｇ ｔｕｎｎｅｌ ｌ＿Ｊ］．Ｔｕｎｎｅｌ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，２００９，２９（４）：４３１—４３４．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）） ［２］ 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电动机组的应用［Ｊ］．流体机械，２００７，３５（１）：４６—４８． （ＣＨＥＮ Ｔｉｎｇｊｉｅ，ＹＵ Ｈａｉｐｉｎｇ，ＳＨＩ Ｚｈｕｎｂｅｉ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｆｔ ｓｔａｒｔ ａｎｄ ｓｏｆｔ ｓｔｏｐ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｌａｒｇｅ—ｓｃａｌｅ ｗａｔｅｒ ｔｏｒｍｐ ｍｏｔｏｒ ｇｒｏｕｐ［Ｊ］．Ｆｌｕｉｄ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ，２００７，３５（１）： ４６—４８．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）） 赵一Ｅ生．基于超声波的煤矿自动排水系统研究［Ｊ］．ｉｌｌ西 煤炭，２００７，２７（３）：２２—２４．（ＺＨＡＯ Ｙｕｓｈｅｎｇ．Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｃｏａｌ ｍｉｎｅ’ｓ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｄｒａｉｎａｇｅ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｊ］．Ｓｈａｎｘｉ Ｃｏａｌ，２００７，２７（３）：２２—２４．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）） ［１２］ 黄天戍，喻劲松，丁捷，等．慕于两门子ｓ７—３００的泵站 现场控制级的设计与实现［Ｊ］．国外电子元器件，２００３ （６）：１４—１６．（ＨＵＡＮＧ Ｔｉａｎｓｈｕ，Ｙｕ Ｊｉｎｓｏｎｇ，ＤＩＮＧ Ｊｉｅ， ｅｔ ａ１．Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ａ Ｓ７—３００一ｂａｓｅｄ ｆｉｅｌｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｌａｙｅｒ ａｔ ｐｕｍｐｉｎｇ ｓｔａｔｉｏｎ［Ｊ］． Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ，２００３（６）：１４—１６．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ））
