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1、第六章 隧道安全运行保障系统提纲提纲概述概述隧道安全保障系统的隧道安全保障系统的发展阶段发展阶段3 3 1 13 3 2 23 3 3 3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隧道内交通规则隧道内交通规则 隧道交通控制设备隧道交通控制设备3 3 5 53 3 6 63 3 4 4隧道监控系统隧道监控系统概述隧道的定义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。上海崇明越江隧道上海崇明越江隧道用作地下通道的工程建筑物用作
2、地下通道的工程建筑物用作地下通道的工程建筑物用作地下通道的工程建筑物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。什么是隧道？什么是隧道？什么是隧道？什么是隧道？什么是隧道？什么是隧道？重重庆庆临临江江门门车车站站北京复兴门车站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
3、泥沙而修建的隧道二滩电站的大坝：高二滩电站的大坝：高240240米米二滩电站的引水隧道二滩电站的引水隧道二滩电站的尾水隧道二滩电站的尾水隧道水工隧道水工隧道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。地下电缆隧道地下电缆隧道某人防工程平时作出租车侯客厅某人防工程平时作出租车侯客厅杭州市八杭州市八0 0三地下粮库三地下粮库隧洞开挖图隧洞开挖图矿山隧道矿山隧道概述
4、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： L3000 m (2)长 隧 道： 3000 m L1000 m (3)中长隧道： 1000 m L500 m (4)短 隧 道： L500 m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50100m2 之间(3)中等断面隧道：断面积在2050m2 之间(4)小断面隧道：断面积20 m2 以下 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概述本章以本章以公路隧道公路隧道为主进行教
5、学为主进行教学 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）。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。提纲提纲概述概述 隧道安全保障系统的隧道安全保障系统的发展阶段发展阶段3 3 1 13 3 2 23 3 3 3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隧道内交通规则隧道内交通规则 隧道交通控制设备隧道交通控制设备3 3 5 53
6、 3 6 63 3 4 4隧道监控系统隧道监控系统发展阶段第一阶段（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。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。提纲提纲概述概述 隧道安全保障系统的隧道安全保障系统的发展阶段发展阶段3 3 1 13 3 2 23 3 3 3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隧道内交通规则隧道内交通规则 隧道交通控制设备隧道
7、交通控制设备3 3 5 53 3 6 63 3 4 4隧道监控系统隧道监控系统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。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。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
8、生故障而影响整个系统的正常运营。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。提纲提纲概述概述 隧道安全保障系统的隧道安全保障系统的发展阶段发展阶段3 3 1 13 3 2 23 3 3 3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隧道内交通规则隧道内交通规则 隧道交通控制设备隧道交通控制设备3 3 5 53 3 6 63 3 4 4隧道监控系统隧道监控系统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隧道监控系
9、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)。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、
10、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。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。
11、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。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、
12、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). 安全运营天数统计隧道监控系统隧道监控系统功能示意图提纲提纲概述概述 隧道安全保障系统的隧道安全保障系统的发展阶段发展阶段3 3 1 13 3 2 23 3 3 3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隧道内交通规则隧道内交通规则 隧道交通控制设备隧道交通控制设备3 3 5 53 3 6 63 3 4 4隧道监控系统隧道监控系统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
13、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。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。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
14、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。提纲提纲概述概述 隧道安全保障系统的隧道安全保障系统的发展阶段发展阶段3 3 1 13 3 2 23 3 3 3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隧道内交通规则隧道内交通规则 隧道交通控制设备隧道交通控制设备3 3 5 53 3 6 63 3 4 4隧道监控系统隧道监控系统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
15、，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。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。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。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。本节结束谢谢！
