概述

　　隨著我國交通工程建設和交通事業的發展，我國所建交通隧道的里程得到了迅速延長，由于不斷增長的交通流量和路況改善以及運輸物品的復雜性，增加了交通隧道的火災和隧道污染等的風險，引發了不少嚴重的災難性事故，尤其是火災事故，它不僅嚴重威脅到人的生命和財產安全，而且對交通設施、人類的生產活動造成巨大的損壞。隧道的智能化監控顯得越來越重要。隨著計算機技術、圖像處理技術、通訊技術、控制技術的發展，以太網技術和總線技術突破了原有的技術瓶頸，為公路隧道的智能化監控提供了一個行之有效的最佳解決途徑，它滿足了社會經濟發展與人們文明生活的高標準的要求，為人類的出行創造了一個安全、方便、快捷、舒適、經濟、高效的交通與生活環境。

　　隧道智能化監控系統隧道智能化監控系統采用分級管理的模式，通過建立多平臺，多系統下的統一管理平臺，實現對所有系統內的分監控中心或各本地監控主機及監控設備進行統一有序的協調、管理。而各分監控中心在服從總監控中心調度指揮的同時，也在自己職能范圍內管理和調度其所管轄各隧道內的監控設備，從而達到集中與分散相結合的多級用戶管理模式。隧道智能化監控系統主要包括：隧道內實時視頻監控、車流量、流速檢測、變配電參數檢測、火災自動報警、照明、通風、緊急電話、環境監測、交通控制等子系統。其中隧道網絡視頻監控系統的建立可實時隧道內交通流量和交通運行的監視，對關鍵路段實施交通適時控制，及時發現各種異常情況并采取應急措施，以確保隧道高速、安全、舒適、經濟地運營。

　　12隧道智能化監控系統

　　統計與打印功能、查詢功能、自動數據備份和系統恢復功能、自動后備功能、聯網功能及網絡管理等功能。實現對隧道引道區、隧道區及出入口區的信號燈、可變情報板、綜合交通信息板、限速信號板、火災自動報警、應急廣播等的控制功能，達到分流、啟閉車道、引導車輛改道等作用，對車輛的運行實施動態管理和控制。

　　2.1.1系統控制模式控制是實現隧道監控系統目的的根本手段。從系統結構考慮，系統控制應從集散式控制系統逐步發展為現場控制，從而提高系統的可靠性、維護操作的方便性與降低工程造價，應用現場總線技術

　　2.1.2系統網絡結構形式確保隧道智能化監控系統的安全和高可靠性，應采用自愈環網拓樸結構形式，自愈環網拓樸結構優點突出，如果在環網的某處發生斷路，它將自動重新配置網絡使通訊得以繼續.

　　2.1.3 設備控制：根據隧道內外的交通狀況、天氣狀況、車流情況，對隧道內各交通控制設備進行遠程控制，通過中央控制中心傳送到現場的PLC；同時，各現場PLC控制單元應能根據隧道內的交通狀況對整個系統進行控制。當某一PLC控制單元在進行控制時，其它PLC控制單元能監測到它的信息，并作出相應的處理，同時，能顯示具體哪個PLC控制單元在進行控制。設備控制還包括通信、廣播、消防等設備的監控。

　　2.1.4 狀態監視在中央控制中心的顯示器上，通過電子地圖，直觀反應出隧道內的圖像資料，實時顯示出隧道內所有交通控制設備、消防設備、通風設備、變配電設備的工作狀態和隧道內交通狀況的畫面。

　　2.1.5故障報警在系統檢測到故障信息后應能立即彈出故障窗口，以閃爍的方式在電子地圖上顯示出相應的故障信息、故障點和故障時間；同時，自動將該故障信息存入故障信息數據庫。

　　2.1.6文檔生成對系統內各項信息進行歸納、分析和整理，并生成所需的各種報表，如操作記錄，報警記錄，日報、月報、季報和年報等。

　　2.1.7數據統計與分析對系統內測量的模擬信息記錄到模擬量歷史數據庫中，同時根據用戶的需要，將記錄在數據庫中的數據信息進行統計與分析，以生成實時趨勢圖和歷史趨勢圖。

　　2.2 PLC控制技術PLC是實現整個隧道智能化監控的最關鍵設備之一，通過設在隧道內的工業控制以太光纖環網，將現場的PLC 直接連接到該網絡上，利用PLC網絡技術來實現分布式采樣，即在被控點附近設置采樣單元，就近完成被控點的狀態采樣和控制輸出，完成該采樣單元內部各控制信號的互鎖；即在各采樣單元之間，通過工業控制以太網絡進行通訊，實現相互協調、相互控制的功能；各采樣單元可獨立組成下位機系統，實現對隧道內設備、交通狀況的監控。

　　2.4 閉路電視監控系統閉路電視監控主要用于控制中心值班員監視隧道內的實時交通情況，輔值班員指揮行車。在發生災情時，及時了解現場的災害和乘客疏散情況。

　　2.5 緊急電話系統隧道設緊急電話，為駕駛員提供一個直接呼救求援的專用通信系統，對火災、交通事故，采用熱線方式，直通計算機主機，并進行聲光報警，警察接到報警后立即響應；同時，視頻檢測器24小時監測隧道的運行情況，指揮中心對隧道的發生事故通過圖像及時記錄與回放，及時了解隧道內發生的情況，及時通過電話和語音進行報警、提示和處理。

　　2.6 有線廣播系統系統可對隧道內來往車輛駕駛員播放各種交通信息等；在發生緊急情況時進行緊急情況的通知，同時，當收到火災報警信號時，能自動進入火災緊急廣播狀態，與火災自動報警系統實現聯動。

　　2.7 隧道通風控制子系統根據隧道的通風方式，分別在隧洞中間、進口及通風豎井附近設置了VI檢測器及風速風向檢測

　　2.8. 隧道照明控照明控制子系統主要由洞內外亮度檢測器和區域控制器完成，根據檢測到的洞內外亮度據、交通量變化以及白天、黑夜等情況，根據預計的照明控制策略控制隧道的照明系統，調節出入口以及洞內照明燈具的亮度，防止黑洞和白洞效應，保證行車的安全暢通，同時，在滿足照明要求的情況下達到節能運行的目的。2.9 電力監控電力監控系統對隧道變電所及箱式變電站的運行狀態進行監視，監測高、低壓開關柜的工作狀態、各斷路器的開關狀態、故障、電流、電壓、頻率、有功功率、功率因素、變壓器溫度等參數，并對供配電系統設備及通風、照明回路進行監控。主要包括顯示和統計打印功能；事件報警和記錄功能；控制操作和記錄功能；數據采集和處理功能；在線維護和修改功能；數據庫部分內容的在線修改；電能管理功能；系統自檢功能。另外，變電所無人值守功能要求配備相應的圖像監視設備和火災自動檢測及手動報警設備，分別納入閉路電視監視子系統和火災報警子系統。

　　2.10. 隧道火災報警火災報警方式分為手動報警按鈕和火災自動探測器兩種。手動報警按鈕，在隧道內應按每50米一套設置手動報警按鈕。在緊急情況下由人工按動報警按鈕，即可將信號傳到隧道監控中心。自動火災報警探測可采用分布式光纖感溫自動探測器，在隧道內頂部敷設感溫火災探測光纜，對隧道內進行連續的溫度檢測。因此，感溫光纖可以將環境溫度以連續的線性方式表示出來。該探測系統還可以準確地定位溫度發生變化的確切位置，定位精確度可達10cm.火災報警系統接受隧道內、變電所、泵房以及設備用房內火災探測器的報警信號，當隧道內發生火災時，發出緊急信號，發出聲、光報警信號，并顯示出火災報警的具體位置，經過視頻監控系統自動將事故地點顯示在相應的工作站和大屏幕上，并啟動相應的控制預案，如啟動應急照明、通風、消防滅火等設施，發布交通誘導信息，調度救援車輛及人員等，以便能快速、有序地疏導隧道內的車輛和人員，保障隧道及司乘人員的生命財產安全。

　　2.11 交通信號控制交通信號控制主要是用于協助疏導交通、給司機提供信息，以保證道路暢通。在隧道兩端入口前設置交通信號燈，由控制中心通過接收其他系統的指令決定信號燈的開關及時間的長短。在隧道入口處設置一個可變限速標志和一個可變情報板，控制中心根據隧道內的交通狀況，編輯和發送交通信息、運營指令、路況資料、限速、報警信息等多幅信息，控制進入隧道的車流量，以避免或排除隧道內交通阻塞，引導車輛運行，并當突發事件發生時關閉隧道通行，在隧道入口處設車高紅外檢測器，對進入隧道的車輛的進行車高測量，發現其高度超出隧道的設置許可，配合車牌識別系統，啟動語音系統、視頻檢測系統，對車輛的禁止駛入進行語音報警提示，用停車系統對違章駛入的車輛進行有效的控制。