北方严寒地区隧道水消防远程监控系统设计分析

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1、北方严寒地区隧道水消防远程监控系统设计分析　　摘要本文立足于目前我国北方严寒地带高速公路隧道水消防系统管理现状而开展研究编写的，主要在隧道水消防管道水压与温度监测、消防水泵远程控制、消防蓄水池水量监测等方面进行研究，可以实现隧道变电所驻地电工现场监测和指挥调度大厅远程监测，提高隧道洞内火灾事故发现率、处置及时率，减少人员现场检查频率，降低检查难度，提高隧道安全性。　　【关键词】高速公路隧道消防监控　　随着我国经济的不断发展，高速公路建设也在快速的发展，目前我国高速公路总里程数已经跃居世界第一。高速公路事业的发展的同时，高速公路的安全性也越发的被

2、人关注，尤其是高速公路隧道消防系统直接影响着用路人在同行隧道时的生命财产安全，因此隧道消防系统逐渐引起了人们的高度重视。因此高速公路隧道水消防系统需要进行相应的研究，采取更为科学有效的方式来保证高速公路隧道消防供水系统的可靠性。确保高速公路隧道消防供水系统可靠运行，减少因为高速公路隧道消防供水系统故障导致的二次事故，促进高速公路事业的健康发展。　　1原理结构　　隧道水消防监控系统主要由信息采集和设备控制两部分组成，信息采集主要负责对隧道水消防管道内水压、蓄水池水位、管道温度等数据进行采集，供远端指挥调度大厅、隧道变电所值班电工查看，为启动水泵提

3、供决策依据，设备控制主要实现完成对隧道消防供水泵、稳压泵远程启动控制功能，实现远程控制蓄水池补水，远程控制水消防管道补充水压等功能。　　1.1信息采集工作原理　　隧道的压力、水位、温度数据，通过不同的传感器将物理状态转换为4～20ma信号，传输给IO模块的AI采集端口。卷帘门和消防水泵控制柜的状态通过IO模块的DI端口采集，IO模块使用主动式OPC推送方式，将数据分别上报给变电所监控计算机和分中心隧道消防监控计算机。　　1.2设备控制原理　　卷帘门和消防水泵的控制通过IO模块的DO端口实现，在监控计算机将控制指令通过OPC方式下发后，IO模块驱

4、动相应的继电器工作，控制相应的设备控制端，实现控制功能，如图1所示。　　2主要功能　　2.1消火栓水压远程监测　　隧道消防监控界面显示隧道两侧的当前水压，当水压小于预设阈值时，触发报警信息显示。当联动控制功能开启后，水压小于阈值时自动开启稳压泵，当水压超过预设上限时关闭稳压泵。　　2.2隧道卷帘门远程控制　　可远程控制卷帘门的上升和下降。并可查看当前的反馈状态。　　2.3消防水泵远程控制　　可?h程开启和关闭水泵，可查看配电柜当前状态。　　2.4消防水池水位遥测　　可远程查看蓄水池水位，水位低于预设阈值将报警提示。当联动控制功能开启后，水位低于

5、阈值时自动开启补水泵，当水位高于预设上限时关闭补水泵。　　2.5变电所监控　　变电所计算机分别连接监控数据网及监控视频网，设有两台显示器，分别显示隧道CCTV视频和消防监控界面。　　3硬件设计　　3.1消火栓水压远程监测　　（1）在两侧隧道内ACU旁边的消火栓箱内，分别将原水压表改造为水压变送器（量程0～1MPa）。　　（2）在ACU内，各安装1台MOXAioLogikE1242数据IO采集模块（提供4路模拟量采集），采集水压变送器和温度变送器各自提供的4～20ma输出，设备接入监控数据网络。　　3.2隧道卷帘门远程控制　　（1）在隧道一侧的卷

6、帘门旁安装配电箱，内设1台MOXAioLogikE2210数据IO控制模块，以及卷帘门控制继电器。　　（2）在隧道入洞口ACU及卷帘门配电箱旁分别安装收发器并敷设光缆，用于将网络连接到控制模块。　　（3）将新安装的控制线缆分别连接两台卷帘门控制器的控制端口。　　3.3消防水泵远程控制　　（1）在消防泵房稳压泵控制柜内安装1台MOXAioLogikE2210数据IO控制模块。　　（2）改造配电柜电路，增加IO控制功能。　　（3）安装1台5口工业交换机，连接各模块。　　3.4消防水池水位遥测　　设备配置：　　（1）在蓄水池井口内测安装超声波一体式探

7、测仪，并制作支架，做好防水防晒保护。　　（2）在蓄水池井口外侧安装配电柜，内装数据IO采集模块。　　（3）通过网线连接消防泵房交换机。　　3.5变电所显示设备　　设备配置：　　（1）在变电所值班室安装1台23寸显示器，1台无风扇工控机，内装隧道监控程序及隧道视频客户端。　　（2）工控机2个网卡分别连接监控数据网及监控视频网。　　4软件设计　　消防监控软件使用组态软件（组态王）开发，通过本机的OPC服务器与现场IO设备保持数据同步。　　设有登陆、主页、隧道控制、实时数据列表、历史数据查询等页面。程序设置数据改变命令，当采集数据发生变化时更新界面相

8、关显示内容，对于水压、水位等数据设置专用的非线性表，通过校对可保证数据的准确性。当需要执行联动的条件为真时，执行相应的联动操作。程序采用模块化设计，不