1、第六章 隧道安全运行保障系统,提纲,概述,隧道安全保障系统的发展阶段,公路隧道智能控制的关键技术,隧道内交通规则,隧道交通控制设备,隧道监控系统,概述,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,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
2、？,什么是隧道？,什么是隧道？,重庆临江门车站,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泥沙而修建的隧道,二滩电站的大坝：高240米,二滩电站的引水隧道,二滩电站的尾水隧道,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
3、、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,某人防工程平时作出租车侯客厅,杭州市八0三地下粮库,隧洞开挖图,矿山隧道,概述,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5
4、0100m2 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,本章以公路隧道为主进行教学,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
5、。,提纲,概述,隧道安全保障系统的发展阶段,公路隧道智能控制的关键技术,隧道内交通规则,隧道交通控制设备,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,概述,隧道安全保障系统的发展阶段,公路隧道智能控制的关键技术,隧道内交通规则,隧道交通控制设备,隧道监控系统,公路隧道智能
6、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
7、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,概述,隧道安全保障系统的发展阶段,公路隧道智能控制的关键技术,隧道内交通规则,隧道交通控制设备,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
8、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、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
9、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。,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
10、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、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,概述
11、,隧道安全保障系统的发展阶段,公路隧道智能控制的关键技术,隧道内交通规则,隧道交通控制设备,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
12、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,概述,隧道安全保障系统的发展阶段,公路隧道智能控制的关键技术,隧道内交通规则,隧道
13、交通控制设备,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，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！,
