高速公路隧道设计之隧道监控策略

1)隧道整体监控
2.1.3 隧道监控策略
1)隧道整体监控
隧道因空间封闭、救援难度大,应重点考虑监控策略。本项目内 2 座隧道,其中监控等级
A 级 1 座、监控等级 C 级 1 座。根据隧道等级划分、隧道位置分布和隧道数量,以管理操作可
靠、方便和造价合理为目标,本次设计监控等级 A 级隧道通过监测、控制及诱导设备(交通检
测与控制、环境检测和控制、照明控制、火灾报警、视频监控、有线广播及紧急电话等技术手
段),综合对隧道路段进行整体监控;隧道变电所设置监控摄像机及感烟探测器,中间坞隧道
内设置车道指示标志及监控摄像机等设备。
(1)监控等级 A 级隧道监控策略
①交通检测与控制
交通检测与控制设备监测交通状况、组织车辆按指定车道及限速行驶,在隧道出现交通事
件、火灾、环境指标超标时,可引导车辆迅速疏散,是隧道行车安全的重要保障。主要由车辆
检测器、交通信号灯、车道控制标志、隧道内情报板、电光诱导标志及数据网络通信设备等组
成。
控制方式可以分为自动控制与手动控制,正常情况下通过隧道管理站的计算机对隧道交通
信息进行数据采集、分析、信息发布及实时控制。隧道本地控制器(PLC)向下以一对多的方
式与外场设备相连,实时采集交通数据,并配备相应的各种接口模块与各监控设备进行通信。
紧急情况下可实现现地人工手动控制。
②环境检测与通风控制
通风控制设备监测隧道内的环境质量,自动启动通风设备,保证隧道内空气质量的良好。在
发生火灾时,控制风机进入排烟工况,以保障隧道内救援工作的开展。主要由能见度/一氧化碳
检测器(VI/CO)、风速风向检测器及数据网络通信设备等组成。
控制方式可以分为自动控制与手动控制。正常情况下通过隧道管理站的计算机对自动检测
各环境参数进行分析,结合交通流量进行远程控制。紧急情况下,操作人员可通过隧道变电所

可编程控制器及隧道风机配电箱的控制按钮实现现地手动控制风机运转。
③火灾报警
隧道火灾报警用于及时检测隧道内的火灾险情,自动或人工发出报警信号,并将报警信号
迅速通告隧道管理站及路段监控中心,以利于迅速进行灭火、救援、交通疏导等活动。主要由
隧道火灾报警控制器、隧道内的双波长火灾报警系统和手动报警按钮、光电感烟探测器以及数
据网络通信传输设备等组成。
本次设计在隧道全程设置双波长火灾报警系统(含手动报警按钮),火灾报警按钮每 50 米
一个,与隧道灭火器洞室同址设置,同时在各隧道变电所内设置感烟探测器,全程监控隧道路
段内的火灾信息。当自动检测到火警或紧急情况下人工按动报警按钮,信号传到隧道管理站监
控室,通过闭路电视监视子系统或现场人员确认事件后实施救援行动。
④照明控制
照明控制可根据检测到的洞内外光强数据和交通量,结合时段等因素对隧道照明系统进行
控制,调节出入段以及洞内的照明亮度,保证行车安全。主要由光亮度检测器及网络通信设备
等组成。
控制方式可以分为自动控制与手动控制。正常情况照明自动控制通过在隧道入洞口成对
(洞内、洞外)设置光亮度检测器,实时检测洞内外的亮度值。并把检测值传至隧道管理站计
算机系统综合处理后产生控制方案,对现场控制终端下达控制命令,实现对照明的控制。紧急
情况下可实现现地人工手动控制。具体照明控制方案详见 “供配电及照明设施”。
⑤视频监控
视频监控通过设置在隧道洞内的监控摄像机或洞外洞口附近的监控摄像机直观地、及时地
观测隧道内外交通运行状况和事故现场,对特殊事故进行确认,为救灾排险提供第一手信息。
主要由隧道外监控摄像机、隧道内监控摄像机、隧道管理站监视器及网络通信设备等。
本次设计在隧道的洞口处设置遥控摄像机,以便观察隧道口附近的车流。由监控室集中监
控并发出指令遥控摄像机云台上、下、左、右转动,调节光圈、焦距等;同时在隧道内部按 150
米的间距设置 1 台监控摄像机,对隧道内部的交通情况进行全程无盲点监控。
⑥紧急电话及有线广播
隧道紧急电话为在隧道内遭遇紧急情况、需求援的司乘人员提供紧急呼叫的专用通信系
统,是隧道监控系统收集隧道内车辆故障、交通事故、设备状态等信息的主要设备。隧道管理
站值班人员可根据需要通过有线广播对行驶车辆的司乘人员、驻留在隧道洞口及紧急停靠带的
人员进行应急广播和安全广播。具体设计详见 “通信设施”。
⑦设备数据传输、控制模式
隧道监控设备的种类多而复杂,为了保证各监控设备数据传输的可靠性和实时性,本次设
计隧道的控制网络结构方案采用环形结构。环形冗余结构带有线路冗余,具有很高的生存性,
当线路上有一个断点时,整个网络仍可正常通讯,常见于工业网络。
隧道内各监控设备的监控数据首先由布置在隧道内和隧道变电所的本地控制器(PLC)进
行实时采集和控制,同时经设置在各隧道变电所内的工业以太网交换机组成环形自愈环网将数
据传送到隧道管理站管理。

2)综合指挥调度
考虑到本项目隧道路段众多,综合显示各类信息、各系统间联动处置需求较大,在隧道管
理站设置 GIS 平台,用以各类信息综合显示、操作。通过 GIS 平台系统使用者可以动态实时的
以图形化形式查询、更新如下内容:
(1)各类空间、地理基础数据;
(2)周边互通、服务区、收费站、养护工区的基础数据;
(3)外场机电设备、交通标志的布设位置信息;
(4)监控设备的参数状态显示、故障提醒;
(5)外场摄像机拍摄的视频图像;
(6)交通流量、车速、车道占有率、气象状况、交通事件、施工占道、交通管制等信息;
(7)紧急情况下(火灾、事故、严重阻塞、恶劣气象状况)的预警提醒。
隧道管理站在事故发生后,应第一时间启动紧急救援程序,并及时与路段监控中心上报事
故情况,由路段监控中心协调相关单位、部分的协同应急处置,路段监控中心作为本路段内紧
急救援系统的调度平台,应实现交通监控、交警、路政等部门的共同办公,并与其他各有关部
门保持热线联系。路段监控中心实行 24 小时值班制度,可由管理公司、高速路政、高速交警
三家单位派员值班,采用“三统一、一共享”的模式,即“统一平台、统一指挥、统一机制、
资源共享”的运作模式。
3)隧道防灾救援预案
隧道的防灾救援预案是设计中不可缺少的一部分,一旦隧道内发生灾情,及时实施切实可
行、合理有效的灾害处理措施和对策,对于减少灾害损失和人员伤亡至关重要,一旦灾情得到
确认,根据事故类型、规模和发展趋势,按预先编制的不同预案进行处理。

(1)火灾救援方案
当洞内发生火灾时,通过可变情报板、车道指示器等监控设施向洞内外车辆发出信息、禁
止洞外车辆继续驶入隧道。
火灾隧道内,火灾点前方车辆自行脱离火区,火灾点后方车辆靠右停车,放弃车辆,人员
逃生。
根据火灾程度,组织人员救援并通知附近消防部门灭火救灾。
(2)交通事故救援方案
当发生小型交通事故时,隧道可继续通行,通过可变情报板向驾驶员车辆发布“前方事故、
减速慢行”等信息,限速行驶;
当发生大型交通事故时,立即关闭隧道,禁止车辆驶入,事故点后方已进入隧道的车辆靠
右停车。
同时立即通知交管部门,隧道管理人员进入现场,进行初步处理。待交管部门勘查现场、
处理事故完毕后并清障后,恢复隧道的正常行车。此过程中可视情况需要,另一隧道进入双向
行车模式。

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于灯火阑珊处,于暗香离别时,未曾放弃。
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