隧道工程机电设备智能监控及维护管理研究.pdf

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1、交通建设建材与装饰2013年11月隧道工程机电设备智能监控及维护管理研究贺实意（重庆渝信路桥发展有限公司重庆市南岸区400060）摘要：随着隧道工程开展地不断深入，机电设备监控和维护管理工作变得更加重要。本文结合某下沉隧道工程建设，深入研究了基于隧道管理模式的隧道监控系统，分析了隧道运营管理及监控需求，构建了多系统、多功能、多管理方的隧道集成化、综合化的智能监控管理系统，介绍了系统处理流程的关键技术，优化隧道管理模式，保障隧道运营安全和服务质量。关键词：隧道；管理及监控需求；综合监控系统；管理；智能交通中图分

2、类号：U453.7文献标识码：B文章编号：1673-0038（2013）33-0136-03前言随着经济社会不断发展，我国的交通系统不断发展和完善，隧道工程数量不断增加，对其的监控和维护工作也提出了更高的要求。在实际的系统创设和管理过程中，只有熟悉相关的系统及技术要求，并根据特定的隧道机电设备实际情况，才能够切实提高系统的管理水平，以提高隧道交通质量水平。1隧道工程机电设备监管系统概述某高速公路工程以下沉隧道工程为背景，通过集成电子技术、计算机技术、现代通信技术、现代信息处理技术、控制与系统技术、管理与决策支

3、持技术和智能自动化技术等先进手段，以信息采集、传输、处理和共享为基础，通过高效利用所有资源，以较图1系统结构图综合监控系统由设备监控子系统、火灾自动报警及联动子系低的成本保障安全，提高了运输效率和效益。统、电力监控子系统和隧道紧急对讲电话组成，并与隧道智能交2隧道监控与维护管理需求分析通中心平台系统进行互联，系统结构如图2所示。基于信息共享和系统联动的理念，建立多系统、多功能、多管理方的智能化隧道监控管理系统，系统遵循安全可靠、功能合理、技术先进、实施简单、经济实用、维护方便的基本方针，以完善管理、实效操作为

4、出发点，建立智能化操作模式。系统采用多管理方多级管理、三级控制的分层分布式结构。多管理方分别是交管中心、道桥处管理中心、排管处管理中心以及路灯处管理中心；三级控制分别是各管理中心、隧道监控中心和现场就地级。系统应具备多种运行模式，当出现异常情况需由正常运行模式转为灾害运行模式时，系统应能迅速转变为应急模式，为防灾、救援和事故处理指挥使用提供方便。系统具备独立运行和降级运行能力，就地级设备应保证相对独立的工作，即就地级脱离管理中心级和隧道监控中心级管理时，仍能独立运行。系统采用图2综合监控系统结构图统一的软件开

5、发平台、统一的数据库平台，应用软件采用模块化3.1.1综合监控中心平台结构和统一的人机界面，系统易于扩充。系统要求24h不间断工监控中心局域网网络采用基于IEEE802.3标准以太网，作，系统设备具有较强的防尘、防腐蚀、防潮、防震、防霉、防电磁100Mbps，C/S结构，网络协议采用TCP/IP，为保证系统的可靠性，干扰和静电干扰的能力，确保适应隧道环境可靠运行。采用双网构成，具有热备、冗余、开放、易扩展等特点，任何模块3监管系统构成的单点故障不会影响其他设备的正常工作。根据隧道管理及监控的需求分析，隧道监控

6、管理系统通过建3.1.2设备监控子系统立面向“高安全”目标的综合监控系统和面向“高品质”目标的智设备监控子系统采用分布分散式结构，由现场总线、冗余能交通系统，建立起一种实时、准确、高效的监控管理体系，从而PLC控制器、I/O模块、温湿度探测器等组成。系统由主PLC直接使交通设施得以充分利用并能够提高效率，保障安全。系统结构接入节点ISCS局域网，实现环境及机电设备信息的采集及控制如图1所示。功能。在主PLC与FAS接口实现在火灾情况下设备进入灾害模3.1综合监控系统式状态。·136·2013年11月建材与装饰

7、交通建设3.1.3火灾自动报警子系统测抓拍设备2套，于隧道东西两侧敞开段出人口LED龙门架处火灾自动报警子系统主要由火灾报警主机、感温光纤报警主安装大货车闯禁行检测抓拍设备2套。机、联动控制器、消防专用电话总机、隧道紧急电话主机、光电式4监管系统处理流程感烟探测器、感温探测器、感温光纤探测器、声光报警装置、手动4.1工作模式报警按钮、信号线缆等构成。对隧道内FAS系统信息和设备进行在系统的监控方案中，为了便于维护控制，设置了两种工作实时检测。发生火灾时，接收并确认灾情，发出报警，及时向各管模式：正常工况模式和

8、异常工况模式，如图3所示。正常工况下，理中心及有关部门通报联络，传递灾害信息；启动消防广播，指通过适当的算法设计，发挥系统控制的自动化优势，对通风、照导人员疏散；联动控制人员对通风空调系统、给排水系统、照明明灯等机型自动调节，减少监控人员的工作强度，降低能耗；在系统、车道灯控系统、诱导发布系统等进行联动控制。异常工况下，采用人机结合方式，通过合理的组织机构设置和救3.1.4电力监控系统灾流程设计，发