1)隧道整體監控
2.1.3 隧道監控策略
1)隧道整體監控
隧道因空間封閉、救援難度大,應重點考慮監控策略。本項目內 2 座隧道,其中監控等級
A 級 1 座、監控等級 C 級 1 座。根據隧道等級劃分、隧道位置分布和隧道數量,以管理操作可
靠、方便和造價合理為目標,本次設計監控等級 A 級隧道通過監測、控制及誘導設備(交通檢
測與控制、環境檢測和控制、照明控制、火災報警、視頻監控、有線廣播及緊急電話等技術手
段),綜合對隧道路段進行整體監控;隧道變電所設置監控攝像機及感煙探測器,中間塢隧道
內設置車道指示標志及監控攝像機等設備。
(1)監控等級 A 級隧道監控策略
①交通檢測與控制
交通檢測與控制設備監測交通狀況、組織車輛按指定車道及限速行駛,在隧道出現交通事
件、火災、環境指標超標時,可引導車輛迅速疏散,是隧道行車安全的重要保障。主要由車輛
檢測器、交通信號燈、車道控制標志、隧道內情報板、電光誘導標志及數據網絡通信設備等組
成。
控制方式可以分為自動控制與手動控制,正常情況下通過隧道管理站的計算機對隧道交通
信息進行數據采集、分析、信息發布及實時控制。隧道本地控制器(PLC)向下以一對多的方
式與外場設備相連,實時采集交通數據,并配備相應的各種接口模塊與各監控設備進行通信。
緊急情況下可實現現地人工手動控制。
②環境檢測與通風控制
通風控制設備監測隧道內的環境質量,自動啟動通風設備,保證隧道內空氣質量的良好。在
發生火災時,控制風機進入排煙工況,以保障隧道內救援工作的開展。主要由能見度/一氧化碳
檢測器(VI/CO)、風速風向檢測器及數據網絡通信設備等組成。
控制方式可以分為自動控制與手動控制。正常情況下通過隧道管理站的計算機對自動檢測
各環境參數進行分析,結合交通流量進行遠程控制。緊急情況下,操作人員可通過隧道變電所
可編程控制器及隧道風機配電箱的控制按鈕實現現地手動控制風機運轉。
③火災報警
隧道火災報警用于及時檢測隧道內的火災險情,自動或人工發出報警信號,并將報警信號
迅速通告隧道管理站及路段監控中心,以利于迅速進行滅火、救援、交通疏導等活動。主要由
隧道火災報警控制器、隧道內的雙波長火災報警系統和手動報警按鈕、光電感煙探測器以及數
據網絡通信傳輸設備等組成。
本次設計在隧道全程設置雙波長火災報警系統(含手動報警按鈕),火災報警按鈕每 50 米
一個,與隧道滅火器洞室同址設置,同時在各隧道變電所內設置感煙探測器,全程監控隧道路
段內的火災信息。當自動檢測到火警或緊急情況下人工按動報警按鈕,信號傳到隧道管理站監
控室,通過閉路電視監視子系統或現場人員確認事件后實施救援行動。
④照明控制
照明控制可根據檢測到的洞內外光強數據和交通量,結合時段等因素對隧道照明系統進行
控制,調節出入段以及洞內的照明亮度,保證行車安全。主要由光亮度檢測器及網絡通信設備
等組成。
控制方式可以分為自動控制與手動控制。正常情況照明自動控制通過在隧道入洞口成對
(洞內、洞外)設置光亮度檢測器,實時檢測洞內外的亮度值。并把檢測值傳至隧道管理站計
算機系統綜合處理后產生控制方案,對現場控制終端下達控制命令,實現對照明的控制。緊急
情況下可實現現地人工手動控制。具體照明控制方案詳見 “供配電及照明設施”。
⑤視頻監控
視頻監控通過設置在隧道洞內的監控攝像機或洞外洞口附近的監控攝像機直觀地、及時地
觀測隧道內外交通運行狀況和事故現場,對特殊事故進行確認,為救災排險提供第一手信息。
主要由隧道外監控攝像機、隧道內監控攝像機、隧道管理站監視器及網絡通信設備等。
本次設計在隧道的洞口處設置遙控攝像機,以便觀察隧道口附近的車流。由監控室集中監
控并發出指令遙控攝像機云臺上、下、左、右轉動,調節光圈、焦距等;同時在隧道內部按 150
米的間距設置 1 臺監控攝像機,對隧道內部的交通情況進行全程無盲點監控。
⑥緊急電話及有線廣播
隧道緊急電話為在隧道內遭遇緊急情況、需求援的司乘人員提供緊急呼叫的專用通信系
統,是隧道監控系統收集隧道內車輛故障、交通事故、設備狀態等信息的主要設備。隧道管理
站值班人員可根據需要通過有線廣播對行駛車輛的司乘人員、駐留在隧道洞口及緊急停靠帶的
人員進行應急廣播和安全廣播。具體設計詳見 “通信設施”。
⑦設備數據傳輸、控制模式
隧道監控設備的種類多而復雜,為了保證各監控設備數據傳輸的可靠性和實時性,本次設
計隧道的控制網絡結構方案采用環形結構。環形冗余結構帶有線路冗余,具有很高的生存性,
當線路上有一個斷點時,整個網絡仍可正常通訊,常見于工業網絡。
隧道內各監控設備的監控數據首先由布置在隧道內和隧道變電所的本地控制器(PLC)進
行實時采集和控制,同時經設置在各隧道變電所內的工業以太網交換機組成環形自愈環網將數
據傳送到隧道管理站管理。
2)綜合指揮調度
考慮到本項目隧道路段眾多,綜合顯示各類信息、各系統間聯動處置需求較大,在隧道管
理站設置 GIS 平臺,用以各類信息綜合顯示、操作。通過 GIS 平臺系統使用者可以動態實時的
以圖形化形式查詢、更新如下內容:
(1)各類空間、地理基礎數據;
(2)周邊互通、服務區、收費站、養護工區的基礎數據;
(3)外場機電設備、交通標志的布設位置信息;
(4)監控設備的參數狀態顯示、故障提醒;
(5)外場攝像機拍攝的視頻圖像;
(6)交通流量、車速、車道占有率、氣象狀況、交通事件、施工占道、交通管制等信息;
(7)緊急情況下(火災、事故、嚴重阻塞、惡劣氣象狀況)的預警提醒。
隧道管理站在事故發生后,應第一時間啟動緊急救援程序,并及時與路段監控中心上報事
故情況,由路段監控中心協調相關單位、部分的協同應急處置,路段監控中心作為本路段內緊
急救援系統的調度平臺,應實現交通監控、交警、路政等部門的共同辦公,并與其他各有關部
門保持熱線聯系。路段監控中心實行 24 小時值班制度,可由管理公司、高速路政、高速交警
三家單位派員值班,采用“三統一、一共享”的模式,即“統一平臺、統一指揮、統一機制、
資源共享”的運作模式。
3)隧道防災救援預案
隧道的防災救援預案是設計中不可缺少的一部分,一旦隧道內發生災情,及時實施切實可
行、合理有效的災害處理措施和對策,對于減少災害損失和人員傷亡至關重要,一旦災情得到
確認,根據事故類型、規模和發展趨勢,按預先編制的不同預案進行處理。
(1)火災救援方案
當洞內發生火災時,通過可變情報板、車道指示器等監控設施向洞內外車輛發出信息、禁
止洞外車輛繼續駛入隧道。
火災隧道內,火災點前方車輛自行脫離火區,火災點后方車輛靠右停車,放棄車輛,人員
逃生。
根據火災程度,組織人員救援并通知附近消防部門滅火救災。
(2)交通事故救援方案
當發生小型交通事故時,隧道可繼續通行,通過可變情報板向駕駛員車輛發布“前方事故、
減速慢行”等信息,限速行駛;
當發生大型交通事故時,立即關閉隧道,禁止車輛駛入,事故點后方已進入隧道的車輛靠
右停車。
同時立即通知交管部門,隧道管理人員進入現場,進行初步處理。待交管部門勘查現場、
處理事故完畢后并清障后,恢復隧道的正常行車。此過程中可視情況需要,另一隧道進入雙向
行車模式。