浅析隧道监控系统互联互动的实现

庞宏源

(山西省自动化研究所，山西 太原 030012)



浅析隧道监控系统互联互动的实现

庞宏源

(山西省自动化研究所，山西 太原 030012)

摘要：目前我国高速公路隧道正以高速在发展，由此带来的隧道安全问题也日益严重，为有效制定隧道安全管理应急预案，隧道监控系统实现互联互动就显得尤为重要。本文从隧道监控系统的技术要求组成及互联互动实现方式三方面展开说明，着重阐述了隧道监控系统下交通监控系统的几种工作模式。

关键词：隧道；监控系统；互联互动

随着我国经济的高速发展，我国的高速公路建设在快速实施情况下，高速公路的隧道发展无论从速度、数量还是复杂程度上都位居世界前列。但另一方面，目前我国的道路交通安全状况非常差，可谓是世界上发生道路交通事故比较严重的国家；特别是高速公路隧道成为了高速公路事故的多发区，高速公路隧道发生事故的严重性、发生频率及事故后果远远高于高速公路上的其他路段。因此，为了加强高速公路隧道交通安全的管理，及时有效地应对和处置突发事件，建立安全第一、预防为主的突发事件应急工作体系和科学、有效的处置隧道紧急事件的工作机制，充分发挥高速公路的经济效益与社会效益，保证高速公路隧道安全、畅通地运行，减少高速公路隧道紧急事件，制定隧道安全管理应急预案势在必行，那么如何才能有效地制定隧道安全管理应急预案呢？鉴于上述现实状况，笔者认为高速公路隧道监控系统的实施是最为重要的环节。

1隧道监控系统的技术要求

隧道监控系统根据隧道内监控布设情况不同来划分区域，由各区域控制器进行数据采集和区域处理，各区域控制器再通过通信系统将数据汇总到监控中心进行整体集中控制。

· 隧道监控系统具有先进性、稳定性、安全性、可扩容性、实用性；

· 隧道监控系统能及时地采集隧道内的监控设备工作状态数据、交通情况、环境数据等信息，使监控人员迅速做出安全、可行的交通实施方案；

· 隧道监控系统能将数据以及视频图像能上传至路段管理中心；

· 隧道监控系统能及时与消防、医疗、交警等部门互联互通信息，以便出现突发事件能及时通知并得到以上部门的帮助；

· 整个系统能实现联动控制，一个突发事件的经检测确认，能联动与之相关的控制方案。

2隧道监控系统的组成[1]

隧道监控系统包括监控设备及配套的监控应用软件、摄像机及安装支架和设备机箱、车行横洞消防卷帘洞室门、供配电及照明、设备防雷设施、以及系统组成用的数据传输与图像传输等。

隧道监控系统的设备主要有：隧道洞口的车辆检测机、隧道口与隧道内的可变信息屏、隧道洞口的交通信号灯、隧道内安装的彩色摄像机、用于检测风速风向的检测机、检测隧道内照度的光强检测器、隧道内车道指示标志、一氧化碳/能见度检测机、隧道内PLC本地控制器、车行横洞车辆通行标志灯、人行横洞疏散标志灯、紧急停车带标志灯、疏散与消防标志灯、隧道出入口车辆行车指示诱导灯、分布式感温光纤及分布式光纤测温主机、火灾报警主机、隧道内手动报警按钮、隧道内紧急电话及有线广播系统等。

3隧道监控系统互联互动的实现方式

当一个报警事件经过检测确认后，隧道监控系统会联动与之相关的控制方案，实现整个监控系统的联动控制。

通常隧道内风机安装都是成对安装，一对风机就是一组风机，监控员通过向隧道PLC本地控制器下发风机组编号来实现对隧道内风机组的远程遥控，这样监控员可以启动或停止隧道内任何一组风机的运行。但同一组风机的启停次数不能过频，启动与停止之间的间隔时间不能过短，防止风机出现振荡现象。

隧道内的一氧化碳/能见度检测机、检测隧道内照度的光强检测器[2]、用于检测风速风向的检测机、隧道洞口的车辆检测机、火灾检测器、摄像机等采集的信息通过隧道内PLC本地控制器及视频传输网络传送到隧道管理站的道路、交通、气象、事故等管理工作站，管理工作站进行分析、计算、处理、记录。同时利用计算机网络、视频闭路电视系统等设施，把隧道内道路状况、车辆通行情况、监控设备运行状态等在管理工作站上显示出来。监控值班人员综合上述信息，形成安全、可行的交通实施方案，通过隧道管理站计算机信息网络设置隧道口与隧道内的可变信息屏、隧道内车道指示标志、隧道洞口的交通信号灯、隧道内紧急电话及有线广播系统等等发布必要的指令，向车辆驾驶员给予提示、劝导等。

隧道监控系统管理采用三级管理控制模式，即路段管理中心—隧道管理站—隧道内实际场合[3]。一般情况下，隧道监控系统的运行管理由隧道管理站实施，路段管理中心也可通过隧道管理站实现对隧道内实际场合的进行管理，且路段管理中心比隧道管理站的优先级要高。

当隧道管理站的通信中断或无法实现对相应隧道内的设备进行远程控制管理时，实施降级运行，降级运行就是由隧道内PLC本地控制器构成的隧道内部环网来实现自动控制，也就是隧道内本地手动控制来维持整个隧道内本地设备基本运行功能，因此将要执行的命令比如通风、照明、交通等自动控制程序预先设定在隧道内PLC本地控制器的存储器中。当进行手动控制时，现场管理人员就可通过隧道内PLC本地控制器进行控制。

当隧道内车辆通行处于正常运行状态时，隧道洞口的车道指示标志显示通行标志即车道指示标志显示绿色。如果隧道内发生交通事故、隧道内进行道路维护、隧道内有车辆故障等都会造成交通异常，导致一条车道或者一个隧道单洞阻塞时，此时隧道中该条车道车道指示标志就显示红色，隧道洞口的交通信号灯显示禁止通行标志，甚至在严重的情况下开启另一个隧道单洞为可逆车道。

图1　发生交通事故时实施预案流程图

当隧道内发生火灾事故时就要开启相应位置的风机、调整风机的吹风方向、照明亮度以及隧道洞口的交通信号标志、车道指示标志等引导车辆和人员疏散，封锁发生火灾相应的隧道，开辟另一个隧道单洞为双向行驶等。

图2　发生火灾事故时实施预案流程图

当发生以上等紧急事件时，隧道管理站将发生紧急事件地点的图像切换显示到监视器墙或主监视器上，并将紧急事件信息上传至路段管理中心。

4结束语

综上所述，隧道监控系统能通过先进的监控、管理手段，对整个隧道进行协调控制，以确保高速公路隧道管理达到最佳运行状态。同时还能够及时发现并处理隧道事故事件、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。

参考文献

[1]王德虎.隧道监控系统典型解决方案[J].山西建筑，2010(35)：367.

[2]曹力.高速公路隧道监控系统的组成与作用[J].湖南交通科技，2009(3)：3.

[3]姬卫东.隧道监控系统设计方案[J].低压电器，2008(16)：59.

收稿日期：2015-11-30

作者简介：庞宏源(1979- )，男，山西清徐人，工程师，大学本科，研究方向：机电自动化应用。

文章编号：1674- 4578(2016)02- 0008- 02

中图分类号：TP277

文献标识码：A

Analysis on the Realization of the Interaction of the Tunnel Monitoring System

Pang Hongyuan

(ShanxiInstituteofAutomation,TaiyuanShanxi030012,China)

Abstract:At present, the developing of China's highway tunnel is in a high speed, which brings about the problem of tunnel safety, so it is very important to develop the emergency plan for tunnel safety management. In this paper, three aspects of the technical requirements on the tunnel monitoring system and the realization of interconnection and interaction with the system are described.

Key words:tunnel; monitoring system; interconnection