凌廣宇

摘 要：近年來，國家十分重視對交通事業(yè)的建設，這也是我國人們生活水平提升以及經(jīng)濟良好發(fā)展對交通事業(yè)建設的需求。高速公路是交通事業(yè)建設中的重要部分，在高速公路建設中避免不了存在出現(xiàn)隧道情況，而隧道監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路運營與管理中具有著重要的作用，對其緊急預案的處理也具有保障作用。文章針對高速公路運營隧道智能化變配電監(jiān)控系統(tǒng)的應用進行分析，來對其進行深入的研究。

關鍵詞：高速公路運營；隧道；智能化；變配電監(jiān)控系統(tǒng)

隧道是高速公路的運營中重要的管理內容，在高速公路隧道部分往往需要涉及大量的配電設備，而配電系統(tǒng)也是其監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮作用的前提保障。在新時期環(huán)境下，信息智能技術得到了快速的發(fā)展，這也為高速公路變配電監(jiān)控系統(tǒng)的管理和發(fā)展提供了良好的條件，變配電監(jiān)控系統(tǒng)智能化也是其為了未來發(fā)展的趨勢，而高速公路運營隧道智能化變配電監(jiān)控系統(tǒng)如何進行具體的應用和實現(xiàn)，就是本文主要研究的內容。

1 高速公路運營隧道監(jiān)控系統(tǒng)作用

在新時期環(huán)境下，高速公路的發(fā)展十分迅速，高效的高速公路交通系統(tǒng)也是我國經(jīng)濟發(fā)展前提基礎保障。高速公路是我國的交通系統(tǒng)內的重要組成部分，而高速公路運營中也常見一些交通事故發(fā)生，特別在高速公路隧道通行中，而在高速公路運營中隧道監(jiān)控系統(tǒng)的應用有效降低了隧道內交通事故的發(fā)生頻率，保證車輛安全的通行。通過高速公路運營隧道監(jiān)控系統(tǒng)能夠對隧道內通風、照明以及行車等情況實現(xiàn)全方位動態(tài)監(jiān)控，其監(jiān)控系統(tǒng)主要的功能是進行交通、照明及通風的檢測，交通檢測主要是對高速公路的隧道內主要的信息進行及時獲取，相關部門根據(jù)高速公路的隧道內信息可以對行車進行合理指導；照明檢測主要是對隧道中光照強度進行監(jiān)測，結合外在的天氣條件，及時進行隧道洞內部光照強度的調節(jié)和控制，保障隧道內的行車具有良好的光照環(huán)境和條件，保障交通的安全，使隧道中亮度的變化符合人眼適應的曲線；通風檢測主要是對隧道環(huán)境內的數(shù)據(jù)實施實時檢測和獲取，來對隧道內的風機運行狀態(tài)進行控制，保證隧道內各項空氣的指標滿足行車需要的指標要求[1]。

2 高速公路運營隧道智能化變配電監(jiān)控系統(tǒng)的應用

2.1 系統(tǒng)構成

此系統(tǒng)主要由3層構架構成，根據(jù)現(xiàn)階段高速公路隧道的供配電監(jiān)控系統(tǒng)要求，此系統(tǒng)的3層架構主要有隧道監(jiān)控中心主站、各隧道區(qū)域配電房的本地管理站和各隧道的前端測控裝置。

第一層為隧道監(jiān)控中心主站層，其主要包括服務器、前臺的管理系統(tǒng)、報警系統(tǒng)以及后臺的數(shù)據(jù)庫等，主要的任務是進行本路段所有隧道的供配電相關監(jiān)控系統(tǒng)全局管理。第二層為各隧道區(qū)域配電房的本地管理站，其主要是針對更好地進行上百公里區(qū)域路段各隧道整體對象的管理所進行的區(qū)域化管理方式，在本地的管理站中，指對本地的配電房供配電的監(jiān)控系統(tǒng)進行管理。第三層為各隧道的前端各控裝置，其主要有安裝在各隧道的配電房各類監(jiān)控的主機、智能設備的監(jiān)控器和各類配電的測控模塊部分。此系統(tǒng)第一層和第二層主要借助主干光纖的以太網(wǎng)進行一體化結合，而第二層和第三層借助區(qū)域內部的TCP/IP類型協(xié)議網(wǎng)絡當作傳輸?shù)耐ǖ?，來和整個系統(tǒng)進行一體化結合。

根據(jù)高速公路隧道的供配電對監(jiān)控實際狀況以及具體的需求，按照TCP/IP的協(xié)議，通過高速公路的光纖IP網(wǎng)絡當作傳輸?shù)耐ǖ溃瑏砑袠嫿ǔ龈咝阅芎涂煽堪踩木W(wǎng)絡化監(jiān)控系統(tǒng)，在各隧道的配電所現(xiàn)場監(jiān)測中，主要通過網(wǎng)絡監(jiān)控的主機和各類的測控模塊來進行其各系統(tǒng)的監(jiān)控，其監(jiān)控主機通過IP網(wǎng)絡對數(shù)據(jù)進行傳輸，借助現(xiàn)場總線進行控制技術的采集，和系統(tǒng)測控模塊進行連接，來實現(xiàn)供配電的系統(tǒng)電流、電壓、開關、刀閘以及智能電源等監(jiān)控。另外，在各個隧道的配電所還設置本地的調度中心，并于高速公路的監(jiān)控中心構建供配電的監(jiān)控系統(tǒng)調度監(jiān)控的中心[2]。

2.2 系統(tǒng)功能

2.2.1 配電監(jiān)測

配電監(jiān)測是隧道智能化變配電監(jiān)控系統(tǒng)進行有效監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集基礎，對于系統(tǒng)配電監(jiān)測來說，其對配電數(shù)據(jù)的采集主要包括實時采集和定時采集兩種方式，所采集數(shù)據(jù)量也可以分成模擬量以及開關量等，模擬量主要包括電流、電能、電壓、溫度以及有功的功率等，開關量主要是指設備運行的狀態(tài)實時信號、斷路器以及隔離開關的位置信號等。通過隧道智能化變配電監(jiān)控系統(tǒng)人機控制界面，就能夠以一種一次的系統(tǒng)圖形式將現(xiàn)場所采集數(shù)據(jù)進行有效的顯示，進而對所采集數(shù)據(jù)實施有效分析，并實時進行報警推送[3]。

2.2.2 交通監(jiān)測

系統(tǒng)交通監(jiān)測主要內容包括了交通監(jiān)測的設備、交通的控制設備以及交通誘導設備等，交通監(jiān)測設備有車輛的監(jiān)測器、視頻類型的監(jiān)控設備以及攝像機等，主要對隧道內交通的信息情況進行監(jiān)測，體現(xiàn)隧道內運營的狀況；交通的控制設備以及交通誘導設備主要有交通的信號燈、指示燈、可變的情報板、限速的標志以及交通區(qū)域的控制單元等，主要進行交通信息的收集與處理，并將其傳送到中央控制的計算機中，并接受中央控制計算機所傳達的指示信息，根據(jù)所選定方案以及控制的制定，對隧道內的交通流量以及交通狀態(tài)進行有效的控制。

2.2.3 通風監(jiān)測

系統(tǒng)通風監(jiān)測主要對隧道內通風的情況以及風機運行的狀態(tài)實施有效的監(jiān)測，在通風監(jiān)測中具有對數(shù)據(jù)的采集和處理、風機的控制以及運轉狀態(tài)的反饋能力等，同時其還能夠按照隧道內實際風向、風速、CO等信息數(shù)據(jù)以及風機的轉向實際情況進行分析，從而制定出通風控制的方案，來對隧道內風機啟動以及正反轉的工作狀態(tài)實現(xiàn)控制。另外，通風監(jiān)測中不僅需要具有正常情況下通風的控制功能，還需要具備火災情況下對通風的有效控制，同時對隧道內的CO濃度以及VI值保持在合理范圍內[4]。

2.2.4 照明監(jiān)測

照明監(jiān)測是系統(tǒng)最為基本的功能，其目的是實現(xiàn)對隧道內良好照明條件的保障。照明檢測主要針對隧道內照明情況以及照明回路的狀態(tài)實施監(jiān)測，對隧道內照明回路開關的狀態(tài)實施控制，并根據(jù)當?shù)貙嶋H的天氣條件情況進行控制方案的制定，從而保證隧道內行車具有良好的視覺環(huán)境，保證隧道內行車的安全。照明控制需要對正常情況下的隧道明暗變化進行有效的控制，另外，其還需要具有在應急情況下的照明控制功能，為隧道通行的全過程和全周期實現(xiàn)有效的照明控制。

2.2.5 火災監(jiān)測

火災監(jiān)測能夠有效地對隧道內火災報警信號進行輸出，和手動報警以及火災自動的報警相比，其有效地實現(xiàn)了隧道變配電監(jiān)控系統(tǒng)的智能化?；馂谋O(jiān)測還能夠對隧道內的火災情況自動地記錄、整理、儲存，并打印報警的記錄，通過系統(tǒng)顯示器就能夠對報警區(qū)域進行及時準確的顯示，還能夠對自動化探測器故障信息進行自動檢測，其與交通監(jiān)測的服務器進行聯(lián)網(wǎng)就能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分享和交換。同時，火災監(jiān)測能夠和系統(tǒng)內的其他功能模塊進行聯(lián)動使用，在發(fā)生火災情況時，就能夠對風機、廣播、交通管理的標志、隧道卷簾門以及消防等設備進行有效控制，從而制定出相應的處理和控制方案，就能夠有效地實現(xiàn)對火災形勢的控制，保證隧道通行的安全性。

2.2.6 操作控制

在隧道智能化變配電監(jiān)控系統(tǒng)中，最重要的是操作控制部分，其也是實現(xiàn)系統(tǒng)功能的基礎保障。系統(tǒng)操作控制主要可以分為遠程控制以及就地控制，遠程控制主要是相關人員借助系統(tǒng)智能化手段來對目標進行遠程的控制，同時設置防誤閉鎖的功能，這種控制方式主要使用主選控制的方式，在調度中心進行設置；就地控制主要是在各個開關柜遠方/就地的控制中切換控制的方式，就地操作采用就地控制的按鈕，這種控制方式主要用于開關的檢修以及現(xiàn)場的調試用，是控制操作后備使用方式，遠方控制和就地控制是相互閉鎖的，在控制中只有一種控制方式是生效的。在操作控制中，還需要具有操作權限以及防誤閉鎖的手段，來保證其操作控制的安全可靠，操作權限主要是進行操作控制密碼設置，來保證操作人員具有允許的操作行為；防誤閉鎖主要是進行誤操作的判斷，并對相關操作人員的操作情況進行記錄，從而保證操作控制的安全性和正確性。

3 結語

綜上所述，隧道智能化變配電監(jiān)控系統(tǒng)對高速公路隧道安全通行具有重要的意義，其有效提高了隧道運營和管理的水平，這就需要相關單位對此系統(tǒng)不斷進行研究，促進其得到更好的應用和作用的發(fā)揮。

[參考文獻]

[1]李靈愛，陳蔚.基于“分級控制”的隧道照明智能控制系統(tǒng)研究分析[J].工程技術（文摘版），2016（6）：267.

[2]韓芳，王紅梅，韓紅生.高速公路遂道供配電監(jiān)控系統(tǒng)設計[J].微處理機，2014（4）：47-49.

[3]馬振林.高速公路運營隧道智能化變配電監(jiān)控系統(tǒng)的應用[J].北方交通，2018（4）：146-147.

[4]陳斌.高速公路隧道節(jié)能通風控制系統(tǒng)的設計與開發(fā)[D].長沙：湖南大學，2014.