高速公路隧道防災救援監(jiān)控系統(tǒng)研究

（中鐵四局電氣化公司，安徽 蚌埠 233040）

高速公路隧道防災救援監(jiān)控系統(tǒng)研究

周來勝

（中鐵四局電氣化公司，安徽 蚌埠 233040）

本文簡要介紹了高速公路隧道防災救援監(jiān)控系統(tǒng)的功能特點，并對系統(tǒng)方案進行了分析。

公路隧道；防災救援；監(jiān)控

1 概述

高速公路隧道內(nèi)由于車速高、流量大，以及光線較差、空氣質(zhì)量低、環(huán)境噪聲大而比一般路段發(fā)生交通事故的幾率相對較大。因迂迥空間有限，隧道內(nèi)的事故處理起來比較困難，中斷交通時間較長。

火災，是公路隧道面臨的高度危險之一。現(xiàn)代化交通系統(tǒng)的迅速發(fā)展，大大增加了隧道火災的潛在危險。鑒于隧道內(nèi)環(huán)境特殊，火災一旦發(fā)生，往往會一發(fā)不可收拾，并且由于缺乏逃生設施及救護人員，加之司機與乘客驚慌失措，很可能造成重大傷亡。發(fā)生在隧道中的火災，多數(shù)是開放性火災，它帶有濃煙，其熱輻射率為數(shù)兆瓦級，在數(shù)分鐘內(nèi)便可形成火災。因此隧道區(qū)段應配備較完善的監(jiān)控，以減少事故、減少污染、增強隧道的通行能力，延長隧道的使用期限，保證隧道的安全運營。解決好公路隧道的防災救援問題，成為一個急需解決的重要課題。

2 隧道防災救援監(jiān)控系統(tǒng)方案

為使隧道能安全、環(huán)保、高效、經(jīng)濟運行，隧道監(jiān)控系統(tǒng)是長隧道安全保障必不可少的，也是保證隧道交通暢通與環(huán)保必須的工程設施。建立一套完善的隧道火災安全監(jiān)控系統(tǒng)是一項非常重要的工作，其目的是把已發(fā)生的火情消滅在萌芽或發(fā)展的初期，把災害損失降低到最小。公路長隧道監(jiān)控系統(tǒng)的建設一般包括隧道監(jiān)控室、隧道變電所、隧道內(nèi)現(xiàn)場設備、監(jiān)控信息傳輸網(wǎng)絡、以及使這些設備聯(lián)動運轉的控制軟件。

火災報警子系統(tǒng)用于隧道內(nèi)發(fā)生火災時，發(fā)出緊急信號，迅速通告隧道監(jiān)控站，請求滅火、救援等活動。火災報警系統(tǒng)達到自動檢測、集成聯(lián)動，以使發(fā)生火災時自動控制隧道內(nèi)交通控制系統(tǒng)、閉路電視系統(tǒng)和通風照明系統(tǒng)，消防系統(tǒng)自動運轉，并將報警信號傳到監(jiān)控中心和隧道管理所以便及時組織救援，以達到降低火災損失的目的。該子系統(tǒng)由隧道監(jiān)控站火災報警工作站、隧道火災報警主機、隧道內(nèi)手動火災報警按鈕、雙波長火焰探測器或光纖感溫火災自動探測器、隧道變電所的感煙火災探測器、手動報警按鈕以及傳輸通道等構成。火災報警監(jiān)測系統(tǒng)能無間隙地、隨時隨地在無人干預的情況下，對隧道空間進行自動監(jiān)測。

基于光纖光柵傳感技術的火災報警監(jiān)測系統(tǒng)應用于隧道火災報警監(jiān)測領域，輔以視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行復核，并與消防控制系統(tǒng)進行聯(lián)動。將三大子系統(tǒng)進行無縫連接，從而構成一套完整的隧道火災安全監(jiān)控系統(tǒng)。

1）采用光纖光柵傳感技術對隧道火災進行自動檢測，克服了傳統(tǒng)電類傳感器易受電磁場干擾的影響，通過波長解調(diào)和復用技術使探測的距離大大增加；2）采用視頻監(jiān)控子系統(tǒng)對火災現(xiàn)場進行復核，對來自火災報警子系統(tǒng)的報警信息進行確認和定位，防止來自外界環(huán)境引起的誤報，從而提高監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性；3）通過總線控制方式使監(jiān)控系統(tǒng)的智能化程度大大提高，采用分級管理的模式，通過建立多平臺、多系統(tǒng)下的統(tǒng)一管理平臺，實現(xiàn)對系統(tǒng)內(nèi)的所有分監(jiān)控中心、監(jiān)控主機及監(jiān)控設備進行統(tǒng)一有序的協(xié)調(diào)、管理。

設置防災通風的隧道應設計防災救援設備監(jiān)控系統(tǒng)，并具備遠程監(jiān)控功能；防災救援設備監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控主機、主控制器、遠程站、集中監(jiān)控盤等設備組成，完成對隧道內(nèi)通風、照明、消防泵等設備進行監(jiān)控 。

3 隧道防災救援監(jiān)控系統(tǒng)功能

3.1 通過對隧道的監(jiān)控，能使管理部門及時處理突發(fā)事件，防止交通阻塞，減少交通延誤。

3.2 在發(fā)生交通意外事故時，能及時處理事故，防止二次事故的發(fā)生，并能在重點位置對事故進行取證。

3.3 保護重要交通設施的安全，降低其受破壞的機率。

3.4 能夠監(jiān)控隧道的交通情況和路產(chǎn)路權狀況，保證行車安全和路產(chǎn)路權的安全。

3.5 在正常情況下，隧道管理站計算機系統(tǒng)僅采集隧道信息，綜合分析隧道交通運行狀況、環(huán)境指標狀況、設備運行狀況上傳監(jiān)控分中心，隧道管理救援站對隧道實施控制。

3.6 隧道出現(xiàn)異常情況時，隧道管理站計算機根據(jù)數(shù)據(jù)處理結果，一方面向操作員報警，一方面迅速顯示相應的控制方案，待操作員根據(jù)緊急電話、電視攝像機畫面、巡邏車等確認后，再發(fā)布控制指令，封閉隧道或限制車流量等，完成控制功能；并將實時控制指令告知監(jiān)控分中心。

4 隧道監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)動聯(lián)調(diào)

為了實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)各個子系統(tǒng)的聯(lián)動，需要通過監(jiān)控系統(tǒng)軟件對各子系統(tǒng)進行24小時不間斷可靠監(jiān)控，根據(jù)采集到的各子系統(tǒng)工作情況控制各子系統(tǒng)聯(lián)合運作，統(tǒng)一有效管理。

監(jiān)控軟件通過各硬件系統(tǒng)的配合，能對各機電設備、安全指標、交通管理、環(huán)境參數(shù)等進行有效的監(jiān)測、控制、智能化管理，并提供事故預處理方案，為積極預防、處理事故提供可靠的保障。同時，當發(fā)生火災、交通事故、交通阻塞、隧道養(yǎng)護維修、緊急停電等異常情況時，能提供各種報警聯(lián)動預案，以便迅速及時自動或手動處理事故。

5 隧道防災救援監(jiān)控系統(tǒng)實施中的注意事項

消防和火災報警系統(tǒng)的施工必須按照消防監(jiān)督部門批準的施工設計文件進行施工，不得隨意更改。修改設計應有設計單位出具的設計變更通知單。消防和火災自動報警系統(tǒng)施工前，應具備設備布置平面圖、接線圖、安裝圖、系統(tǒng)圖以及其它必要的技術文件。另外，水消防系統(tǒng)的施工工藝是施工中的一個難點。高速公路隧道一般以山區(qū)居多，高位水池設置于山上，供水管道長且不直，高位水池和低位水池的修建和防滲漏以及消防管道的施工和防滲漏是施工難點，是比較容易出現(xiàn)質(zhì)量問題的工序。

結語

消防和火災報警工程竣工后，管理單位必須制定隧道火災應急處置程序、安全疏散預案和滅火救援預案，并由消防施工單位配合隧道機電系統(tǒng)總集成單位在監(jiān)控軟件中實現(xiàn)。

山區(qū)高速公路隧道分布較廣，由此造成公路隧道的防災救援系統(tǒng)具有內(nèi)容多、難度大、標準高、技術復雜等特點，需要由中心計算機系統(tǒng)統(tǒng)一控制、指揮、管理。火災發(fā)生后隧道內(nèi)各個防災救援子系統(tǒng)都應成為一個聯(lián)動協(xié)調(diào)的大系統(tǒng)，才能更好完成消防滅火和救援組織工作，保障公路隧道安全運行。

[1]翁小雄，等.機電工程技術手冊[M].北京：人民交通出版社，2005.

[2]曾盛. 公路隧道監(jiān)控系統(tǒng)的設計和發(fā)展[J].現(xiàn)代隧道技術，2004（04）.

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