高速公路隧道監控系統的組成與作用

張亮兵

摘 要：在國民經濟不斷攀升的過程中，高速公路發展起到了功不可沒的作用，而在現下的高速公路之中隧道工程不斷增多，而隧道內由于光線等問題成為交通事故的高發區，因此加強高速公路隧道監控系統建設就顯得越發重要，在文章中作者將從高速公路隧道監控系統組成及作用出發，提出作者對高速公路隧道監控系統發展展望。

關鍵詞：高速公路隧道；監控系統；組成作用

前言

高速公路隧道監控系統組成復雜，主要由信息采集系統、監控執行系統、信息傳輸系統、監控控制系統四個部分組成，而在高速公路之中，在隧道內發生交通事故的比例最高，并且事故損失大，處理難度更大，因此能夠加強高速公路隧道監控系統組成與作用研究，從而完善高速公路隧道監控系統建設就顯得十分重要。

1 高速公路隧道監控系統的組成

1.1 信息采集設備

信息采集設備是高速公路隧道監控系統的重要組成部分，主要由五種設備裝置組成，第一是光亮度檢測儀器，高速公路隧道由于光線不足，就必須要設置光亮度檢測儀器，其檢測原理主要就是利用隧道進光區發光密度，從而將光電轉化為電流值，最終能夠以數字的方式傳達到相關的監控室中，再利用計算機對這些數據進行分析，最后將控制指令傳達到燈具之中，為隧道增添照明光線[1]。第二是煙霧濃度檢測器，該儀器的使用原理就是利用發射光對隧道中的煙塵顆粒進行折射或者慢反射，從而測出光損耗值，并將這個值以電流的形式傳送到控制室中，控制室通過相應的數據分析，確定風機的開啟等級，從而為駕駛人員提供更好的行車視覺效果。第三是一氧化碳濃度檢測器，由于隧道空氣流動性比較差，機車中排放的一氧化碳很難消散，這就需要對隨時對隧道內的一氧化碳濃度進行檢測，檢測原理是利用紅外波，轉化為電流，從而傳達給計算機控制室。第四是火災溫控檢測裝置，利用光纜變化原理，對隧道內的火災溫度進行檢測，溫度升高光纜傳播波長加大，從而發出相應的報警。第五隧道攝像機，主要是進行圖像采集工作，從而對路段行駛狀況進行監控。

1.2 監控執行設備

高速公路隧道監控系統中的監控執行設備同樣由五部分組成，（1）隧道照明工具，以為行駛車量提供足夠的行駛亮度為基準要求，但是在燈位設置方面要符合科學性的原則，應該按照隧道的總長度進行劃分。（2）隧道交通信號燈，主要是在隧道的入口處進行設置，以LED發光器件為主，分為紅、黃、綠三個顏色，通過相關的指示命令進行轉換，并且要保障亮度高、色度純，耗電量低、顯示清晰、使用壽命長[2]。（3）車道控制標志，安裝在隧道的出入口隧道頂部處，若是較長的隧道每隔300～500m之間就應該設置一個車道控制標志，其中×表示禁止通行，↓表示車道開通，-表示車輛可以通過車行橫道。（4）可變限速標志，主要是安裝在隧道入口的前方，并且以交通信號燈前方200～300m之間為主，通過可變限速標志，行駛人員可以更好的控制車速，從而防止交通事故發生。

1.3 信息傳輸通道

信息傳輸通道也就是指隧道監控室，對于高速公路隧道監控系統而言，這就相當于系統的靈魂與大腦，是高速公路隧道監控系統最核心的一個部分。信息傳輸通道中要進行信息分析、識別、傳送，具體而言，要進行“監”與“控”兩個方面工作。首先在監控方面，信息傳輸通道中含有光纜、視頻電纜、信號電纜等設備，這樣可以對相關的數字信號進行接受與傳送，但是值得注意是是，無論光纜線形，都必須要進行嚴格的設計與按照敷設，這樣才能保障信號傳輸工作的有效進行，從而不會出現信息錯碼、亂碼的現象，為監控信息可靠性提供保障。其次是在控制方面，注重是由監控室的計算機進行指令控制，在這個過程中會涉及到編輯模塊、通信模塊、中心控制模塊、電源模塊等，并將信息指令傳輸到執行設備之中，在這個過程中，必須要保證空洞箱在執行設備中心，并且接線位置要牢固穩定，這樣才能更好的發射指令，從而確保高速公路隧道運行暢通。

1.4 監控控制系統

在監控控制系統之中，設備的啟動與變化都是按照相關的程序嚴格執行的，換而言之，就是以采集的數據信息為依據，從而通過編碼程度進行指令調節，最后由控制中心，將這些數據轉化為相關的指令，并且監控控制系統還有一個特殊的功能，就是當數據信息達到一定的峰值時，設備就可以開啟變化指令，并且計算機也可以進行儲存檢索。以火災報警為例，火災報警就是一個獨立的監控控制系統，溫控采集元件進行相關的數據采集，當隧道內的溫度達到60℃時，就會將信號傳到到信息傳輸通道，這時人工的在監控控制系統中按下相關的報警元件，就可以起到報警作用，同時還可以將發生時間以及其他的相關信息數據進行數據庫錄入。

2 高速公路隧道監控系統的作用

在高速公路之中，隧道監控系統主要可以起到兩個方面的作用，首先是對隧道路段的實時調節作用，也就是指通過監控錄像，對相關的數據進行分許處理，從而對相關的指令進行分析，并且將正確的指令信息發送到接收設備之中，這樣接受設備就可以根據指示命令進行相關的調節，如根據隧道內的光線情況進行燈光環境調節，從而為駕駛人員提供更好的行車環境，在或者當隧道前方出現封道時，還可以給駕駛員相關的車速提示，并且在這個過程中，調節是自動控制的，當隧道行車環境控制在最佳時，相關的設備就會停止調節，若是達不到相關的調節標準，那么隧道監控設備還會進行更高一級別的調節，這就是一種高速公路隧道監控系統調節作用體現[3]。另外一種作用是報警作用，也就是指當隧道內出現火災或者交通事故時，隧道監控系統可以通過閉合回路發出報警鳴笛，從而防止事故擴散，減少人員傷亡。

3 高速公路隧道監控系統的發展展望

通過上述文章分析發現，高速公路隧道監控系統由多種設備組成，并且為行車安全與隧道暢通提供了重要的保障，因此高速公路隧道監控系統發展與建設具有重要的作用的意義。但是從近些年的交通運行形勢發展分析，車輛、車速都在不斷的進行提升，因此傳統的高速公路隧道監控系統已經無法滿足車輛運行要求，并且兩者之間的差距越來越遠，這對我國的交通運行行業發展是具有一定影響的，因此加快高速公路隧道監控系統發展就顯得勢在必行。而為了能夠實現這一目標，就必須要注重新技術、新設備的安裝研發，如可以將GPS技術應用在其中，從而對行車移動信號進行更好的追蹤，或者利用衛星通信技術，將氣象情況，行車占有量情況納入到高速公路隧道監控系統之中，除此之外，還要加強高速公路隧道監控系統管理，防止人為破壞，定時進行檢修，從而使高速公路隧道監控系統更加完善，推動我國交通運輸事業發展，這是筆者對未來我國高速公路隧道監控系統的發展展望。

4 結束語

高速公路推動了交通運輸事業發展，而交通運輸事業發展也要依托于公路建設，兩者之間具有相輔相成的關系，而在高速公路之中，隧道內易發生交通事故，因此為了能夠使我國交通運輸事業朝著更好的方向邁進，加強高速公路隧道監控系統的組成與作用研究十分必要。

參考文獻

[1]劉剛.高速公路隧道監控系統的研究與實現[J].電子技術與軟件工程，2015（09）：57.

[2]王斌.高速公路隧道監控系統的發展現狀及展望[J].交通建設與管理，2014（08）：167-168.

[3]連德勝.關于高速公路隧道監控系統的應用與管理[J].遼寧省交通高等專科學校學報，2013（04）：110-113.