概述

　　隨著(zhù)我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，公路及公路隧道的建設項目與日俱增，隧道安全運營(yíng)問(wèn)題顯得越來(lái)越突出，除隧道本身的土建施工質(zhì)量外，隧道的監視與控制管理成為公路隧道安全正常運行的重要課題。其中隧道監控系統是現代城市建設標志性工程之一，隨著(zhù)計算機技術(shù)、圖像處理技術(shù)、通訊技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)展，以太網(wǎng)技術(shù)和總線(xiàn)技術(shù)突破了原有的技術(shù)瓶頸，使隧道的監視與控制系統高速信息共享成為可能。其系統響應約為30－60秒，采用二級計算機網(wǎng)絡(luò )、下級網(wǎng)選用雙環(huán)光網(wǎng)，響應時(shí)間＜10秒，并設有電力、交通、CCTV、交通、收費、廣播、無(wú)線(xiàn)通訊、調度電話(huà)、火災報警、模擬屏顯示等九個(gè)子系統，在中央計算機系統的統一指揮下有機協(xié)調運作。本系統包括電力監控和數據采集系統，交通監控及數據采集系統、雙機設備、模塊化軟件設計、MTBF指標達到106小時(shí)以上。收費效率提高30％以上，營(yíng)運能力提高20％，經(jīng)濟效益明顯提高。

系統結構

　　由于xx高速公路隧道群監控系統，在監控區域上較分散且較偏遠，行政組織管理結構上又涉及到多個(gè)部門(mén)，多級領(lǐng)導，同時(shí)，又要滿(mǎn)足省護路辦的集中管理和統一調度，因此，在方案設計時(shí)，首先就要考慮到整個(gè)系統的架構。

    采用分級管理模式，建立多平臺，多系統下的統一管理平臺，能夠通過(guò)總監控中心對所有系統內的分監控中心以及各本地監控室的主機及監控設備進(jìn)行統一有序的調配、管理。而分監控中心在服從總監控中心調度指揮的同時(shí)，也在自己職能范圍內管理和調度其所管轄各車(chē)站內的監控設備，從而達到集中與分散相結合的多級用戶(hù)管理模式。

　　注：一級監控中心安裝紫金橋服務(wù)器網(wǎng)絡(luò )版軟件；

　　二級監控中心安裝紫金橋網(wǎng)絡(luò )版軟件；

　　三級監控中心安裝紫金橋通用軟件；

　　系統目的

　　中央計算機系統能在各種情況下準確、可靠、迅速作出反應，及時(shí)處理、

　　● 協(xié)調各系統工作，達到實(shí)時(shí)監控的目的。

　　● 設備監控系統承擔隧道通風(fēng)、水泵、照明等設備的監視、控制與檢測，設備發(fā)生故障時(shí)告警，并在正常與非正常情況下采取相應控制措施。

　　● 交通臨控系統應具有完備、實(shí)用、可行的交通監測與控制功能，能快速、準確檢測出各項交通參數并及時(shí)處理，保證隧道安全暢通。

　　● 防災報警監控系統應能迅速地檢測出隧道內險情，如火災、車(chē)禍等，自動(dòng)聯(lián)動(dòng)相關(guān)設備，在中央計算機統一指揮下，協(xié)調各系統采取相應的緊急措施，防止災情蔓延。

　　● 閉路電視監控系統應能對全隧道及道口實(shí)現全范圍、全斷面的監視。通信監控系統實(shí)現隧道內外以及相關(guān)區域或交通線(xiàn)的信息交流。

　　●廣播系統應能進(jìn)行日常業(yè)務(wù)廣播和緊急疏散、急救廣插，與火災報警系統聯(lián)動(dòng)廣播，當隧道發(fā)生阻塞、交通事故或火災事故等緊急情況時(shí)，中控室操作人員能通過(guò)本系統對有關(guān)人員發(fā)布通知，進(jìn)行調度、組織和疏散工作

　　解決方案

　?。ㄒ唬?隧道監控中心

　　要實(shí)時(shí)對本路段隧道交通運行及安全救援的管理和調控，集中控制轄區內隧道的機電設施：變配電、照明、通風(fēng)、安全、火災、交通運行、電視監視等檢測控制的自動(dòng)運行，調度各隧道救援維護組織，轉發(fā)信息，下達控制命令，為現場(chǎng)調試維護隧道設備及火災緊急現場(chǎng)救援提供便利。監控中心內設監控室，監控室配備設備主要有服務(wù)器、工作站、計算機、主區域控制器，火災報警主機、緊急電話(huà)主機、視音頻控制設備、通信網(wǎng)絡(luò )設備、打印機、光盤(pán)刻錄、硬盤(pán)錄像機、大屏幕無(wú)縫拼裝投影屏、UPS 等外圍設備。

　?。ǘ?計算機監控系統及功能

　　隧道監控室控制系統是本系統的中央指揮計算機主控系統，各隧道設備管理微機及ACU網(wǎng)絡(luò )則是各部分職能計算機分系統。

　　1．主控計算機系統

　　系統組成：系統由系統主機(紫金橋服務(wù)器)、隧道管理軟件系統、交通監控軟件系統、照明及通風(fēng)監控軟件系統、控制臺終端軟件系統 等軟件系統組成，采用基于紫金橋組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)，監控計算機的網(wǎng)絡(luò )拓撲為星形結構，各系統通過(guò)主計算機交換數據，網(wǎng)絡(luò )資源共享。

　?、傧到y主機(紫金橋服務(wù)器)：負責網(wǎng)絡(luò )操作和各進(jìn)程的管理與運行，儲存監控系統所有數據；保證系統的安全性，建議采用紫金橋雙機熱備服務(wù)器；

　?、谒淼拦芾碥浖到y：管理計算機接收處理，運算有關(guān)隧道報警、火災檢測、CO、VI 檢測，亮度檢測各類(lèi)數據。同時(shí)還接收來(lái)自于緊急電話(huà)控制火災事故確認信號等。

　?、劢煌ūO控軟件系統：交通監控計算機對其相關(guān)的各種數據進(jìn)行處理、運算。這些數據來(lái)源于各隧道分系統信息包括：

　　● 隧道車(chē)輛檢測檢測并給予處理的隧道交通信息。

　　● 并由緊急電話(huà)控制臺傳來(lái)的隧道交通信息。

　　● 隧道CO、VI 檢測并預處理的空氣質(zhì)量數據。

　　● 火災報警及自動(dòng)檢測并給予處理的隧道火災信息。

　　● 隧道維護管理部門(mén)有關(guān)隧道維護區段的信息。

　　● 隧道閉路電視監視系統對隧道事故，火災的確認信息。

　　● 可變情報板，可變限速標志及車(chē)道指示器的顯示反饋信息。

　?、苷彰骷巴L(fēng)監控軟件系統：

　　照明，通風(fēng)監控計算機經(jīng)網(wǎng)絡(luò )采集隧道內外亮度檢測器預處理更換信息及一氧化碳含量、亮度檢測器、風(fēng)速風(fēng)向儀預處理的信息，綜合交通狀態(tài)及火災報警信息，分別處理運算得到不同等級的照明，通風(fēng)控制方案。

　?、菘刂婆_終端軟件系統：

　　控制臺終端計算機接收從交通監控計算機、安全監控計算機、照明及通風(fēng)監控計算機分別結束的信息。如交通狀況信息，緊急電話(huà)有線(xiàn)廣播信息。交通控制方案，可變情報板，車(chē)道指示燈顯示信息，隧道火災事故報警信息，一氧化碳含量及能見(jiàn)度信息，隧道照明及通風(fēng)機運行信息，攝像機監視區段信息，經(jīng)計算機處理可進(jìn)行以下幾項操作：

　　● 模擬圖形顯示：對隧道交通狀況進(jìn)行模擬顯示；

　　● 模擬火災現狀及發(fā)展趨勢顯示；

　　● 上述各類(lèi)檢測信息的圖表及變化曲線(xiàn)顯示；

　　2．系統信息的采集及傳輸

　?、僭夹畔⒌牟杉?；隧道監控原始信息來(lái)自于現場(chǎng)各類(lèi)檢測設備，如火災報警，火災探測，緊急電話(huà)，車(chē)輛檢測，空氣檢測，亮度檢測，設施狀態(tài)檢測等，上述信息經(jīng)隧道現場(chǎng)設置的ACU 光纖工業(yè)控制網(wǎng)傳輸通道，RS485 通道等傳輸至設備室微機系統?？刂菩畔⒔?jīng)上述通道反向傳輸至設備。

　?、诨鶎涌刂茊卧畔⒌牟杉瘋鬏敚核淼涝O備室微機系統作為隧道基層控制單元，可根據原程序自動(dòng)運行，并整理數據信息向隧道監控站傳送及接收修改控制指令，需通過(guò)ACU 的以太網(wǎng)、I/O、A/D、RS232/422/485 等板卡接口進(jìn)行。

　　總結

　　設計一套完善、先進(jìn)、可靠的隧道監控系統就顯得尤為重要，一旦有預案發(fā)生各子系統會(huì )自動(dòng)綜合聯(lián)動(dòng)，能在最短的時(shí)間內有效地處理事故。