隧道安全运行保障系统

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隧道监控系统
• 1.显示功能 – 显示隧道内及洞口的检测及控制设备状态，显示数量依隧道长短及设 备数量而定。显示内容主要有:
• 各种风机的符号，各个风机的状态(正转、反转、停止)。 • 各种照明灯具的符号，各个灯具的状态(开、关)。 • 事故报警按钮的符号，各个事故报警按纽的所在区段和状
态(报警、非报警)。 • 火灾报警检测器和火灾手动报警按钮的符号、所在区段及
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隧道监控系统
• 2.控制功能 – 隧道内设备依控制方式可分为就地控制、远程控制和自动控制。 • 自动控制方式下根据采集到的隧道交通流量、环境参数、光照参数、 风速等数据自动决定设备运营模式和交通模式，然后再根据现场反馈 的参数不断调整运营模式。 • 隧道发生火灾或事故时，系统将及时调整隧道的交通模式和通风方式， 以满足救援需要。可在上位机控制各个设备，实施远程控制 • 隧道现场还可通过现场的控制开关进行就地控制。
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发展阶段
• 第一阶段（继电器控制模式） – 各种检测器、控制对象与总控室之间采用硬连线，接线复杂、系统故障 率高，可靠性低。
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发展阶段
• 第二阶段（单片机控制模式） – 连接方式采用系统总线，系统简化，可靠性高，但系统开发工作量大， 抗干扰性差，长距离传输控制可靠性低。
• 第三阶段（微机控制模式） – 采用高可靠性、抗干扰、适应恶劣环境的机电一体化PLC、工控机、光纤。
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隧道内交通规则
• 对隧道内行驶车辆的要求 – (1). 在正常行驶条件下，所有车辆必须各行其道，不得变线。除非有事故 车占道，并有信号指令方可变线。 – (2). 在隧道内禁止蛇行和超车，隧道内有分道标志线(实线)。 – (3). 隧道内不得停车。 – (4). 隧道交通信号的设置方式可分为: 对向交通信号，单向交通信号，可 按需要改变行车流向的交通信号。
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提纲
31 概述 32 隧道安全保障系统的发展阶段 3 公路隧道智能控制的关键技术 34 隧道监控系统 35 隧道内交通规则 36 隧道交通控制设备
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隧道交通控制设备
• 隧道交通信号灯 – 安装在隧道入口匝道旁 – 用三色信号灯指挥车辆 • 绿色表示隧道运行正常，车辆可以进入 • 红色禁止车辆前进(如隧道出现事故或车辆违章超高等) • 黄色闪烁信号提醒用户注意。
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地下电缆隧道
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某人防工程平时a 作出租车侯客厅 21
杭州市八0三地下粮库
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隧洞开挖图
矿山隧道
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概述
• 隧道的分类及其作用
– 2、按隧道长度分（公路隧道规范）
• (1)特长隧道：
L>3000 m
• (2)长 隧 道： 3000 m ≥L>1000 m
• (3)中长隧道： 1000 m ≥L>500 m
什么是隧道？
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重 庆 临 江 门 车 站
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北京复兴门车站
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概述
• 隧道的分类及其作用 – 1、按用途分（常用分类方法） • (2)水工隧道：是水利工程和水利发电枢纽的一个重要组成部分。主 要包括：
– 引水隧道：把水引入水电站发电机组产生动力资源。 – 尾水隧道：把发电机组排出的废水送出去的隧道。 – 导流隧道（泄洪隧道）：疏导水流 – 排沙隧道：用于冲刷水库中淤积的泥沙而修建的隧道
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隧道监控系统
• 3.组态化设计 – 隧道机电监控系统可方便进行扩展，如增减客户机、增加运营模式等， 这些均不需通过修改程序完成，只须用户通过计算机修改数据库及监控 流程即可完成，可极大地满足用户的现场工作需要。 – 对分期修建的公路隧道以及近期和远期交通流变化较大的公路隧道，设 备需要不断增加时，应用组态技术具有明显优势。
• (4)短 隧 道：
L≤500 m
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概述
• 隧道的分类及其作用 – 3、按断面面积分： (1)特大断面隧道：断面积在100m2 以上 • (1)特大断面隧道：断面积在100m2 以上 • (2)大断面隧道：断面积在50~100m2 之间 • (3)中等断面隧道：断面积在20~50m2 之间 • (4)小断面隧道：断面积20 m2 以下
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公路隧道智能控制的关键技术
• 公路隧道智能控制的关键技术 – ③公路隧道的通讯网络问题 • 防止网络阻塞或瘫痪，保证通讯质量与通讯速率，提高整个系统 的可靠性，系统不会因为个别控制设备发生故障而影响整个系统 的正常运营。 – ④公路隧道的综合控制问题 • 发生交通异常尽快做出反应，调度相应的部门、人员进行处理并 恢复正常交通，最后，将这些适合国情的研究成果，综合成一套 完整的监控软件。
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提纲
31 概述 32 隧道安全保障系统的发展阶段 3 公路隧道智能控制的关键技术 34 隧道监控系统 35 隧道内交通规则 36 隧道交通控制设备
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公路隧道智能控制的关键技术
• 公路隧道智能控制的关键技术 – ①公路隧道的通风控制问题 • 在火灾情况下如何进行通风控制，无异常交通时如何进行通风控 制，使系统既能为道路使用者提供满足卫生标准要求的环境条件， 又能达到节约能源的目的，同时考虑设备的运转平衡。 – ②公路隧道的交通控制问题 • 如何预防影响正常运营的异常交通事件的发生，如何自动检测异 常交通事件，如何进行疏导、诱导与控制。
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提纲
31 概述 32 隧道安全保障系统的发展阶段 3 公路隧道智能控制的关键技术 34 隧道监控系统 35 隧道内交通规则 36 隧道交通控制设备
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隧道监控系统
• 系统组成 – 通风监控系统 – 照明系统 – 交通监控系统 – 中控室计算机系统 – 供电监控系统 – 火灾报警系统 – 闭路电视系统 – 紧急电话系统
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概述
• 与国外的差距 – 长大隧道通风 – 长大隧道照明 – 长大隧道应急救援系统设计与管理
• 愿景 – 通过多学科联合攻关，到2040-2050年，公路基本达到发达国家管理水 平，基本解决运行安全关键技术和关键设备问题。
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提纲
31 概述 32 隧道安全保障系统的发展阶段 3 公路隧道智能控制的关键技术 34 隧道监控系统 35 隧道内交通规则 36 隧道交通控制设备
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隧道交通控制设备
• 紧急广播系统 – 有线广播系统由隧道控制室的扩音器、控制器、录音机和沿隧道设置的 扬声器等组成。 – 洞内扬声器应分音区布置，并注意调节每音区扬声器的延时播放时间， 以克服洞内混响。 – 保证所有发布的信号联动和互锁，以免出现信号间的相互矛盾和混乱。
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本节结束 谢谢！
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隧道内交通规则
• 交通信号灯的安装要求
– （1）对向2车道隧道可以设在车道正上方或行车方向右侧上隅，单向2车 道(或3车道)隧道可以设在各车道正上方。
– （2）信号灯与其它灯（照明灯、应急电话指示灯等）不应设在同一断面 和同一高度上，并在色调和饱和度上有明显区别。
– （3）信号灯的间隔应保证交通密度最大时，司机能通视两组信号灯，即 当前一组信号灯尚未离开视野之前，后一组信号灯已经进入视野范围， 以确保行车安全。
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上海崇明越江隧道
用作地下通道的工程建筑 物
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概述
• 隧道的分类及其作用 – 1、按用途分（常用分类方法） • (1)交通隧道：提供运输的孔道和通道，主要有：铁路隧道、公路隧道、 水底隧道、地下铁道、人行地道。
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什么是隧道？
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什么是隧道？
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隧道交通控制设备
• 车道控制信号灯 – 车道采用LED或光纤双面信号灯，以备紧急情况下变向行驶使用。 – 灯安装在隧道入口和洞内车道正上方。 • 红X表示此车道封闭 • 绿↑表示此车道允许通行 • 两状态互为锁定。
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隧道交通控制设备
• 可变信息板 – 可变信息板包含限速和洞内交通文字信息两部分内容。 – 通常以LED点阵或光纤面板显示。
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二滩电站的大坝：高240米
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二滩电站的引水隧道
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二滩电站的a 尾水隧道
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水工隧道
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概述
• 隧道的分类及其作用 – 1、按用途分（常用分类方法） • (3)市政隧道：是城市中为安置各种不同市政设施的地下孔道。主要 有：给水隧道、污水隧道、管路隧道、线路隧道、人防隧道。(例如： 综合管网、海底设施隧道等) • (4)矿山隧道：其作用主要是为采矿服务的。主要有：运输巷道、给水 隧道、通风隧道。
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隧道监控系统
• 4.信息管理
– 中央监控系统不仅监控设备运行状况，也能提供其运营资料信息， 形成报表及记录，供有关管理者决策和管理各子系统，使其联合 运作，充分发挥设备的性能。特别是在在发生灾害情况下各子系 统联合运作，启动迅速，可有效地帮助运营人员抢险救灾。主要 数据报表有:
• 1). C0, VI检测数据日、月、年变化情况 • 2). 交通量检测数据日、月、年变化情况 • 3). 事故记录统计 • 4). 火灾记录统计 • 5). 安全运营天数统计
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隧道监控系统
隧道监控系统功能示意图
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提纲
31 概述 32 隧道安全保障系统的发展阶段 3 公路隧道智能控制的关键技术 34 隧道监控系统 35 隧道内交通规则 36 隧道交通控制设备
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隧道内交通规则
• 对交通信号灯的要求 – 交通信号灯应能分段控制，以便在道路阻塞时，分段控制运行车辆的行 上、变线、疏散及退避等。 – 保证运行车辆在设计交通密度条件下能同时看到两组信号灯。 – 保证在发出紧急警报(火警或交通事故)时，后续车辆不再涌入隧道。 – 信号灯使用不间断电源。
第六章 隧道安全运行保障系统
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提纲
31 概述 32 隧道安全保障系统的发展阶段 3 公路隧道智能控制的关键技术 34 隧道监控系统 35 隧道内交通规则 36 隧道交通控制设备
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概述
• 隧道的定义
– 通常指用作地下通道的工程建筑物。
– 1970年，OECD(世界经济合作与发展组织)隧道会议从技术方面给隧道定 义：以任何方式修建，最终使用于地表以下的条形建筑物，其内部空洞 净空断面在2m2以上者均为隧道。
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概述
• 隧道的分类及其作用 – 4、按隧道所处的地理位置划分： • 山岭隧道 • 水底隧道 • 城市隧道
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概述
本章以公路隧道为主进行教学
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概述
• 安全保障系统功能 – 对交通流进行监控。 – 动态显示交通画面。 – 事故探测与防灾组织。 – 调节隧道照明。 – CO和VI的监控。 – 设备故障诊断（照明、通风、消防、通信设备等）。
工作状态，显示各处的检测信息。 • 信号灯的符号，显示各组信号灯的状态<红、绿、关)。
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隧道监控系统
• 1.显示功能 – 显示隧道内及洞口的检测及控制设备状态，显示数量依隧道长短及设备 数量而定。显示内容主要有:
• 各种水泵的符号，显示各个水泵的状态（启动、停止、备用)。 • 水位符号，显示水位状态(高位、中位、低位)。 • 摄像机的符号，显示各个摄象机所在的区段及工作状态。 • 各个CO，VI检测器的符号及工作状态，显示各处的检测数据。 • 风速仪的符号及工作状态，显示各处的检测数据。 • 交通量检测器的符号及工作状态，显示各处的检测数据。