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近二十年來，隨著我國公路交通事業飛速發展，公路的等級不斷提高，通車里程逐年攀升，公路建設已成為拉動國民經濟增長的支柱產業和帶動地方經濟發展的龍頭。在山嶺和丘陵地區乃至越江過河的公路建設中，隧道方案以能縮短行車里程，提高線型標準、保障運營安全，保護生態環境等優點，得到普遍應用，并且越修越長，規模越來越大。許多特長隧道、大跨度扁平隧道、雙層隧道、沉管隧道、盾構隧道、高海拔隧道、寒區隧道相繼建成。在堅持可持續發展，切實保護生態環境和有限的土地資源的戰略指導下，長大隧道的建設必然任務越來越重，技術要求越來越高。 公路隧道是公路上的特殊路段，空間環境狹窄、光線變化大、視野不清，存在潛在的交通事故危險。特別是發生火災等緊急事件時，交通輸導和救援工作與普通路段大不一樣，而且二次事故產生的后果遠比原發性事故嚴重得多，因此長隧道內的安全保障是公路隧道建設和運營要特別關注的問題。公路隧道在使用過程中，會因為汽車尾氣排放并且不易散發而導致隧道內空氣質量惡化。公路隧道運營過程中的能耗（照明和通風）遠高于一般道路的運營能耗。 為了使隧道能安全、環保、高效、經濟運行。隧道監控系統是長隧道的安全保障必不可少的，也是保證隧道交通暢通與環保必須的工程設施。 公路長隧道監控系統的建設一般包括隧道監控室、隧道變電所、隧道內現場設備、將這些設備和中控室聯系起來的信息傳輸網絡、以及使這些設備和諧準確運轉的控制軟件。按功能區分，隧道監控系統可分為以下部分，具體的工程實施可能根據具體情況有些小變動： 1.隧道火災報警子系統 火災報警子系統用于隧道內發生火災時，發出緊急信號，迅速通告隧道監控站，請求滅火、救援等活動。 報警方式有：手動報警按鈕和火災自動探測器兩種。手動報警按鈕方面，在隧道內一般按每50米一套設置手動報警按鈕。火災自動探測器方面，可選擇雙波長火災自動探測器或分布式光纖感溫自動探測器，若采用前者，則在隧道內按每50米一套設置，與手動報警按鈕設在一個綜合盤內；若選用后者，則在隧道內頂部敷設感溫火災探測光纜。另外，在隧道變電所內設置手動報警按鈕和感煙式火災自動探測器。當發生火災有人工報警或自動檢測出火災時，在隧道監控站相應工作站上有聲音和告警信號，并且顯示出火災報警的地點位置，同時經過閉路電視監視子系統自動將故障地點處的攝像機監視畫面顯示在相應的彩色監視器、大屏幕投影屏或工作站顯示器上，并提供控制方案，待值班員經其它手段確認后再進行發布。 系統結構：本子系統由隧道監控站火災報警工作站、隧道火災報警主機、隧道內手動火災報警按鈕、雙波長火焰探測器或光纖感溫火災自動探測器、隧道變電所的感煙火災探測器、手動報警按鈕以及傳輸通道等構成。 本子系統為獨立子系統，采用專線方式。本子系統可進行設備自檢，并將自檢后的信息上傳隧道監控站，包括設備工作狀態和故障信息。 2.隧道通風控制子系統 由于隧道內汽車排放的廢氣、行駛時帶起路面上的煙氣和粉塵不易擴散，對人體非常有害，也影響行車安全，因此隧道內保持良好的空氣是行車安全的必要條件。 在隧道內設置環境檢測器：一氧化碳（CO）/透過率（能見度）檢測器和風速風向檢測器。由隧道監控站工作站根據檢測到的CO濃度和隧道內的能見度情況及風速風向調節風機的運轉，實現節能和保持風機較佳壽命的運行。 系統結構：通風控制子系統由隧道監控站計算機系統、隧道風機控制柜、風機、一氧化碳/透過率檢測器、風速風向檢測器以及傳輸通道等組成。 通過隧道內一氧化碳濃度和能見度高低、風速風向、交通量數據對風機進行自動控制和實現節能。通風控制分為自動控制和手動控制兩種方式。系統中帶有火災發生后排煙控制方案提示，經人工修正后可以對風機實行控制，也可以進行人工控制。 通風控制子系統對通風的控制原則遵照國家或國際有關標準和規定，保持隧道內環境指標在標準范圍內。系統可反饋一氧化碳/透過率檢測器、風速風向檢測器、風機設備的工作狀態并提供環境檢測器的故障信息。 3.隧道照明控制子系統 由于隧道內、外的亮度差別較大，因此司機在進出隧道時會產生種種特殊的視覺問題，因此如何減少這種亮度差別帶來的影響是隧道照明控制子系統的一個重要目的。 在隧道入口設置光強檢測器，其檢測數據作為對隧道的照明回路實施控制的依據，另外隧道出口段的照明可參照入口進行控制。 隧道照明有人工、自動（本地）、遠程控制（人工/自動）三種方式，其中人工（本地）方式由照明系統自行完成，自動（本地）及遠控方式由監控系統與照明系統配合完成。 系統結構：隧道照明控制子系統由隧道監控站計算機系統、隧道控制柜、照明燈具、洞內外光強檢測器以及傳輸通道等組成。根據光強檢測器檢測到的洞內外照度來控制隧道入口段、出口段及基本段的照明，以保證行車安全并實現節能。 4.電力監控子系統 電力監控系統對隧道變電所及箱式變電站的運行狀態進行監視，并可對供配電系統設備及通風、照明回路進行控制。 另外變電所無人值守功能要求配備相應的圖像監視設備和火災自動檢測及手動報警設備，分別納入閉路電視監視子系統和火災報警子系統。 5.交通監控子系統 （1）交通檢測部分 在隧道內設置固定攝像機，通過對部分固定攝像機圖像的處理（視頻事件檢測設備），可得到交通量、平均車速、占有率等交通參數，根據交通參數的運算，可判斷隧道內的交通運行狀況，也是通風控制子系統的基本數據。 同時，通過攝像機視頻圖像的處理，還可直接得到隧道內交通異常信息，如事故、擁堵、違章行車、煙霧等信息，并在發生異常事件時自動報警。 （2）交通信號控制部分 交通信號控制主要是用于協助疏導交通、給司機提供信息，以保證道路暢通。 在隧道兩端入口前設置交通信號燈，用于表示此時隧道內的交通情況。交通信號燈可顯示紅、黃、綠三色及一個轉彎標志。綠色表示隧道內正常；黃色表示隧道內交通異常，應注意行駛；紅色表示此時隧道關閉，禁行；轉彎標志表示需要從隧道口的換向車道駛入對向隧道或者調頭從對向車道駛回。 在隧道入口、出口和隧道內設置車道指示標志，指示每條車道的狀況。設備采用LED顯示方式，包括兩個顯示板，每個顯示板上可顯示紅色“X”或綠色“↓”，分別表示本車道處于關閉或通行狀態。由于在事故情況下需要使用反向隧道，因此車道指示標志采用雙面式。 在隧道每個人行橫洞和車行橫洞處設置橫洞指示標志，用于緊急情況下指示道路。本標志平時不亮，僅在緊急情況下疏散人員和車輛時顯示。光源采用專用白熾燈，信息的顯示是通過開關啟動相應燈箱的光源來顯示信息。 在隧道兩端入口設置小型可變信息標志，用于簡單信息提示和速度限制。 在隧道內或隧道口設置可變信息標志和可變限速標志，用于在異常情況下發布隧道內交通提示信息和速度控制信息。 （3）系統結構 系統結構：本系統由隧道監控站計算機系統、隧道交通監控本地控制器、外場設備以及傳輸通道等組成。隧道交通監控本地控制器系統是隧道監控站與隧道外場設備的聯系紐帶。隧道（群）的本地控制器目前流行通過工業以太網全部相連，形成一個冗余環網系統，并通過該工業以太網與隧道監控站相連；本地控制器向下則以一對多的方式與隧道內分散的外場設備相連。本地控制器系統收集、存儲和管理外場設備數據，監控外場設備工作狀態，報告給隧道監控站，并且接收隧道監控站命令對外場設備進行控制；另外它還具有本地自動控制的功能，在維修或測試等需要時可由隧道內的本地控制器進行控制。 系統運行：通過檢測交通參數及隧道環境參數，根據軟件運算可得出交通和環境狀況，即可采用相應的控制方案。 6.閉路電視子系統 閉路電視子系統用于直觀地、及時地觀測隧道內外交通運行情況和事故現場，為救災排險提供第一手信息。在隧道內一般按每150米左右安裝一臺定焦距彩色攝像機，順車輛行駛方向設置。在隧道的兩端及隧道之間均安裝彩色遙控攝像機。在車行橫洞洞口對面側壁上安裝彩色遙控攝像機，可實時動態地監視緊急停車帶及橫洞附近的交通狀況。 另外變電所無人值守功能要求配備相應的圖像監視設備，納入閉路電視監視子系統。在隧道的變電所內設置室內型彩色遙控攝像機。 系統結構：本子系統由隧道監控站閉路電視監視控制設備、外場攝像機以及傳輸系統等構成。 7.緊急電話子系統 緊急電話系統為邵陽至懷化高速公路上駕駛員提供一個直接呼救求援的專用通信系統。 在隧道監控站設緊急電話控制臺，控制臺控制所轄隧道區域內的緊急電話。 在隧道內一般按每200米設置1個緊急電話，部分隧道的隧道口也設置了緊急電話。 8．有線廣播子系統 根據管理的需要，在超過1000米的隧道內設置有線廣播子系統，用于在發生緊急情況時，進行緊急情況的通知。 有線廣播信號是和緊急電話信號一起通過光纖傳輸到各個隧道，在隧道內設置有線廣播終端設備。 |
