隧道监控解决方案

一、方案组成

    1、组成原理及拓扑结构

    2、隧道综合监控系统软件界恒
    3、隧道无级调光控制系统
    4、隧道电力监控系统
 二、系统组成原理及拓扑结构
       隧道综合监控系统通过对隧道内各种数据信息进行采集，实时掌握隧道内的运行情况。当隧道内发生异常（火灾、阻塞、 能见度超标等）情况时，系统可快速发出报警，并自动或人工执行相关预案，实现采集设备、控制设备、诱导设备的相互联动, 确保隧道内车辆和司乘人员的安全，大大提高隧道控制中心在突发事件下的快速反应和处置能力。
       隧道综合监控系统主要包括：照明监控系统、通风监控系统、交通控制系统、电力监控系统、视频监控系统、火灾报警系统、消防监控系统、紧急电话和广播系统、LED显示系统等。
       该系统能够实现各个子系统之间数据交互以及设备单控、联动控制等；同时系统中设有控制面板子系统，其中集成了众多监控工具，能够方便、快捷的为监控员提供强大的数据支持。

三、隧道监控子系统简介
      本系统内各子系统之间独立又相互联系，既避免由于某子系统出故障而影响其它子系统的运行，又可保证整个系统的联动运行；当管理机构的控制设备出现故障时，在本地控制器上可完成现场控制。
      系统采用分层分布式结构，系统包括：隧道现场数据采集与控制层（区域控制器、配电柜、传感器、电力仪表等，可手动控制）、变电所数据展示与控制层（服务器、工作站、视频墙、NVR、磁盘阵列等，实现网络连接、协议转换、总线转换等数据交换功能，实现通讯数据的上行和下达）、远程控制中心（视频墙、工作站、NVR等）。
       1、隧道交通监控设施主要包括：可变信息发布屏、交通信号灯、车道指示灯、可变限速信息屏、监控摄像机、雷达、红外车辆检测器等。
       交通监控系统有手动、自动控制和时段控制工作模式，可远程控制车道指示灯、信号灯，管理界面实时釆集交通设备的状态，可以通过界面监控隧道交通实景画面。
       在隧道内发生交通拥堵、交通事故、火灾等异常状况下，监控员可迅速做出反应，通过视频摄像机监视隧道的交通运行状况和事故现场，并且能够根据釆集到的隧道 实时交通数据、事故类型、事故特点等信息，监控员需及时启动相应的交通控制预案，对隧道进行交通诱导控制。
       交通控制预案应包括：隧道单向行车方案、隧道封闭行车方案、隧道单车道阻塞行车方案、隧道双车道阻塞（完全阻塞）行车方案、隧道双向行车方案等。

        2、隧道火灾报警监控基本设备包括：火灾报警工作站、隧道火灾报警控制器、手动火灾报警按钮、烟感探测器，以及红外报警探测器（光纤光栅探测器）、光缆、环网交换机、三层交换机等组成，是一个集手动和自动报警于一体的智能化系统。

       消防监控软件主要功能：实时釆集手报按钮报警信息，隧道和工作站声光报警。同时联动摄像机，打开相应位置像机，实景判断隧道是否发生火灾，并弹出火灾联动控制预案。
       工作模式有手动和自动两种。火灾自动报警子系统用于隧道内发生火灾时，自动或人工发出 紧急信号，迅速通告管理机构进行排灾抢救，组织和交通运行调整，启动消防水泵，进行灭火、救援等活动。对于发生火灾后的处理，通风机的控制，通常应经操作员确认后，釆用人工控制方式。
       本子系统由手动报警配合视频监视子系统确认事件性质。
       3、隧道通风控制基本设施包括：风速风向检测器、CO检测器、VI检测器、风机等。
通风控制分为远程控制、自动控制和手动控制两种方式，其中人工控制优先权高于自动控制。隧道通风控制可以针对不同工况提供相应的通风控制预案，预案包括：COVI联动控制方案、风机时 间分段控制方案、火灾通风控制方案等。

四、隧道照明监控子系统

        隧道照明控制基本设施包括：亮度检测器、照明回路等。
        隧道照明控制系统还包括：照明工作站、照明局端控制器、远端 控制器、亮度传感器、车辆检测器、LED灯具及驱动器、环网交换机、 三层交换机等部分组成。
        工作模式有手动和自动两种。
        照明控制分为人工、本地自动（光 强联动、时段）、远程控制三种方式，可以按天气、时间等不同 情况照度分级进行控制，以减少“黑洞效应”并实现隧道照明节能控制。

隧道监控子系统及照明监控子系统软件界面

五、隧道无极调光系统
       随着公路交通的需求和发展，隧道的数量和长度越来越大，随之带来的是关于隧道照明的两大问题。大部分公路隧道照明设计往往是按最大车流量来设计的，所以当车流量较少时，过度照明严重，电能浪费巨大。另外，由于高速公路隧洞属于管状结构，隧洞内外光差很大，隧洞入口和出口处存在着严重的“黑洞”和“白洞”效应（人眼瞳孔会根据环境光线的明暗而自动变化。当车辆高速驶入隧道，因光线突然变暗，人眼瞳孔会自动放大，但无法快速适应洞内环境，会出现眼前一片漆黑现象。当车辆高速驶出隧道时，因外部光线突然变强，人眼瞳孔会自动缩小，但也无法快速适应外部环境，眼前会出现是一片白光现象）。由此原因，极易诱发群体群伤交通事故。
       隧道照明可以改善改善隧道内驾驶员视觉适应滞后现象，无级调光系统白天可根据洞外亮度 自动调节洞内亮度，夜晚或车流量较小时可将灯具功率同步减小，在满足隧道照明规范的前提下 最大限度地降低照明能耗，实现按需照明的节能目标。
       该子系统系统包括亮度可控型LED隧道灯、环境检测装置、LED亮度智能无级控制装置、通讯系统和 上位机管理软件等组成系统的环境检测装置将检测到的隧道洞外亮度信号转换为4～20mA标准信号传送至LED亮度 智能无级控制装置上，再由其后转为DC0～5V或DC0～10V的直流模拟信号输出，去控制LED灯进 行亮度调节。
       隧道照明无级调光系统功能特点:
       1）输出电压回路分为基本照明和加强照明两个回路，每个回路又有2路输出。
       2）控制输出的0V对应灯具的最大亮度，5V对应灯具的最小亮度；这使得故障状态下照明灯具能 够满功率工作，从而确保了行车安全。
       3）基本照明输出功率可任意设定，加强照明可随洞外亮度实时变化，两路均可无级调光，实现理解地按需照明。
       4）备有两路RS-485通讯口，可与中控室实现通讯，中控室可根据实时路况（如车流量、检修、事故等）控制洞内照明强度。
       5）可接收来自车检器的控制信号，当没有车辆通行时，可将照明功率调至最小；当有车辆到来时，可瞬间将洞内照明调控至需要的亮度，最大限度地节约电能。
       6）与原有系统在电气线路上完全兼容。

 隧道无极调光系统架构图

隧道无极调光系统软件界面

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