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清连高速公路隧道监控系统升级改造设计作者：林志毅　李宏杰?? 来源：中国高新网?? 更新时间：2011年08月17日 　　广东省清连一级公路道路路面破坏严重，路况越来越差，同时由于道路开口设置和混合交通以及交通安全设施的普遍不足，极大地影响了该段公路的行车安全、舒适和畅通，在使用功能与服务水平等方面已无法提供汽车专用公路应有的效能。根据交通调查及交通量预测结果，拟将该公路改造提升为高速公路。　　清（远）连（州）一级公路升级改造（高速）工程包含5座既有隧道和9座新建隧道，机电附属工程将对这14座隧道整体设置与主体工程考虑相配套、相协调的隧道通风、照明、消防、监控、供电等营运管理设施，使之满足高速公路行车运营条件。其中对既有隧道的机电改造将涉及对既有设备的调查再利用及新技术新设备的使用，隧道监控系统尤其如此。一、既有隧道监控系统的调查情况　　既有隧道包括2座长隧道（石仓岭隧道和焦冲隧道），1座中隧道（六甲洞隧道），2座短隧道（猴子迳隧道和迳口隧道），原监控系统仅在长隧道外场设置了监控设施，并设置有石仓岭隧道管理所和焦冲隧道管理所，内设监控室，分别对两个长隧道进行独立监控管理，短隧道无监控设施。　　监控设备现状如下：　　中央控制系统：设置了紧急电话控制台、广播控制台、CCTV主监控台、监视器、服务器、工作站、模拟电子显示屏等（监视器已老化图像模糊，其它设备运行正常但性能落后）。交通控制与诱导系统：在隧道口和洞内设置交通信号灯、车道指示器、车辆检测器、火灾疏散指示标志、限速牌、可变情报板等（设备维修困难或已损坏）。　　闭路电视系统：隧道外设带云台摄像机，隧道内每150m设1处定焦摄像机（老化现象严重，且部分光端机和箱体已损坏，部分传输光纤也已断掉）。　　火灾报警系统：采用空气管线型差温火灾探测器，手动报警按扭每50m设1处（故障率高）。　　紧急电话系统：电缆型抗噪音电话，每150m设1处（容易损坏且线路已老化）。　　有线广播系统：洞外和洞内均设置了扬声器，洞内设置间距500m左右（设备运行正常）。　　从上述内容可看出，长隧道原监控系统配置较完整，基本符合《公路隧道交通工程设计规范》（JTG/T D71-2004），但随着时间的推移和科学技术的发展，原隧道机电系统大部分设备　已经陈旧损坏无法维修或技术落后不能满足当前隧道运营管理的需求。因此，需对该工程所有隧道进行整体改造，结合实际情况重新设计施工。　　自2000年以来，由于科学技术的快速发展，新技术、新产品层出不穷，特别是计算机技术、电子技术和通信技术的迅速发展，更加促进了隧道机电系统的发展，出现了很多适用于隧道的先进设备，这些设备专为隧道恶劣环境而设计，技术成熟，为本工程的改造施工奠定了基础。二、隧道监控系统改造设计　　全线可分为两个隧道群，延用原隧道管理所。石仓岭隧道管理所负责猴子径隧道、横山仔隧道和石仓岭隧道的营运和管理工作，焦冲隧道管理所负责杜步岭段5个短隧道、石潭段3个短隧道、迳口隧道及焦冲隧道、六甲洞隧道的营运和管理工作，各管理所负责辖区内日常的交通数据采集、视频监控以及综合信息处理，一旦发生特殊情况（如交通事故、火灾等），能在第一时间组织现场救援。　　两个管理所的监控信息最后通过高速公路通信系统上传至阳山监控中心，由阳山监控中心进行全线交通协调，统一监控全线运营情况。　　为满足长隧道升级改造为高速公路后隧道通风控制、照明控制、交通控制等运营管理需要，石仓岭隧道、焦冲隧道和六甲洞隧道监控系统须按A级标准设计，设置完善配套的隧道监控设施；各短隧道也应能实现对照明和交通的控制。　　（一）中央控制系统　　两个隧道管理所设置相同规模的中央控制系统，由容错服务器、各系统工作站及网络交换机、各系统软件等组成。各工作站通过服务器交换数据，实现资源共享。现场控制系统由各隧道内的可编程控制器PLC、工业以太网交换机、通信线缆等主要设备材料构成。各PLC设置于各隧道设备密集的地方，以光纤冗余环网方式相连接，传输各类检测信息、控制信号和指令。一旦中央控制系统出现故障，各隧道现场控制系统也可完成对隧道设施的基本控制功能。监控室内设备全部采用新设备。　　（二）通风照明控制系统　　通风照明控制系统由管理所通风照明监控工作站、各隧道相应PLC、CO/VI检测器、风速风向检测器、亮度检测器、控制单元和隧道内通风机、照明灯具组成。由工作站对隧道环境检测信号和交通状态、火灾报警状态的数据运算处理后，通过交流接触器来控制设备配电回路的通与断，从而控制风机的运行台数、风速风向、运行时间和照明灯具的开启回路数。应能实现远程自动控制和现场手动控制两种控制方式。　　因机电附属工程同时对通风系统进行了改造，射流风机配电有两种情况：一组（两台）风机共用一根干线配电电缆和每台风机