隧道監(jiān)控與通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介及常見(jiàn)故障檢修

李振宇

摘 要：高速公路隧道機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)為了實(shí)現(xiàn)其安全、可靠、可控、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定、便捷等功能，劃分為以下四大系統(tǒng)：供配電系統(tǒng)、監(jiān)控與通信系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)，文章闡述了監(jiān)控與通信系統(tǒng)設(shè)備原理及常見(jiàn)故障檢修。

關(guān)鍵詞：車(chē)檢器;情報(bào)板;信號(hào)燈;指示器;圖像監(jiān)控;緊急電話與廣播;事件檢測(cè)

1 監(jiān)控與通信系統(tǒng)

1.1 微波車(chē)輛檢測(cè)器

微波車(chē)輛檢測(cè)器用于自動(dòng)檢測(cè)道路的交通流數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行處理并上傳到指調(diào)分中心，以便指調(diào)分中心根據(jù)實(shí)時(shí)交通狀況及時(shí)做出控制方案。微波車(chē)輛檢測(cè)器采用數(shù)字雙雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)，由檢測(cè)主機(jī)、數(shù)據(jù)線、固定支架等組成。

傳輸方式：通過(guò)光端機(jī)將數(shù)據(jù)傳到就近收費(fèi)站或者隧道變電所，匯總后上傳至指調(diào)分中心。

常見(jiàn)故障及維修：

無(wú)數(shù)據(jù)：⑴確認(rèn)串口服務(wù)器RX/TX指示燈是否閃爍，如果不閃爍證明微波串口輸出故障。⑵確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)是否可達(dá)。⑶微波車(chē)檢的電源故障。⑷串口服務(wù)器電源故障。

Ping不通：⑴確認(rèn)光端機(jī)光路狀態(tài)是否正常。⑵光端機(jī)電源故障。

1.2 F型可變情報(bào)板

采用F形立柱型，設(shè)置在各個(gè)隧道入口前，主要用于向用路人發(fā)布前方路段的交通運(yùn)行狀況及相關(guān)的控制、誘導(dǎo)和限速信息。收費(fèi)站入口前F型可變情報(bào)板全屏顯示琥珀色，主線路段上F型可變情報(bào)板為1塊全彩屏+1塊琥珀色屏組成。

傳輸方式：F型可變情報(bào)板數(shù)據(jù)采用以太網(wǎng)數(shù)據(jù)光端機(jī)，將網(wǎng)絡(luò)信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，傳到就近收費(fèi)站，再將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，接入收費(fèi)站監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)交換機(jī)上傳至指調(diào)分中心。

常見(jiàn)故障及維修：

通信中斷：⑴查看情報(bào)板是否正常運(yùn)行，如果不亮，就是電源跳閘。⑵都正常的話查找光路，查看光端機(jī)狀態(tài)燈確認(rèn)光路是否完好，光路有問(wèn)題的就要逐級(jí)查找光路（傳輸至就近變電所或者收費(fèi)站）。⑶光路沒(méi)問(wèn)題的話，確認(rèn)光端機(jī)是否正常（尾纖有個(gè)凸起處必須對(duì)準(zhǔn)光端機(jī)光口的凹陷處，否則無(wú)法保證光路正常運(yùn)行）。⑷再確認(rèn)遠(yuǎn)端光端機(jī)至情報(bào)板網(wǎng)線是否正常。

情報(bào)板左右兩側(cè)亮度不一致：⑴零線斷了，導(dǎo)致零點(diǎn)漂移。

顯示不全、花屏或者不亮：⑴顯示模塊故障。⑵顯示模塊電源故障。⑶情報(bào)板內(nèi)部工控機(jī)故障，需要更換。

1.3交通信號(hào)燈

交通信號(hào)燈布設(shè)在隧道洞口入口前150～400米的位置，用以表示隧道交通的運(yùn)行情況，指示車(chē)輛是否可以進(jìn)入隧道。交通信號(hào)燈由四個(gè)燈組成，紅、綠、黃三顯示信號(hào)燈。

常見(jiàn)故障及維修：

交通信號(hào)燈不亮：⑴電源跳閘或供電故障。⑵220V輸出繼電器損壞。

交通信號(hào)燈不可控：⑴確認(rèn)RS485通訊線路是否正常。⑵確認(rèn)區(qū)域控制器串口模塊是否正常運(yùn)行。⑶確認(rèn)區(qū)域控制器CPU單元是否正常工作。⑷確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)通訊是否正常。

1.4車(chē)道指示器

車(chē)道指示器設(shè)置在隧道入口、出口及隧道內(nèi)，可分車(chē)道顯示道路狀況。

常見(jiàn)故障及維修：

車(chē)道指示器不亮：⑴電源跳閘或供電故障。⑵車(chē)道指示器控制板損壞。⑶220V輸出繼電器損壞。

車(chē)道指示器不可控：⑴確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)通訊是否正常。⑵確認(rèn)隧道內(nèi)PLC輸出模塊（即I/O模塊）的輸出狀態(tài)是否正常。⑶確認(rèn)220V輸出繼電器的輸出狀態(tài)是否正常。⑷確認(rèn)車(chē)道指示器控制板是否正常。

車(chē)道指示器反饋不對(duì)：⑴確認(rèn)車(chē)道指示器控制板反饋信號(hào)是否正常。⑵確認(rèn)PLC輸入模塊（即I/O模塊）的輸入狀態(tài)是否正常。⑶確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)通訊是否正常。

1.5圖像監(jiān)控系統(tǒng)

在全線的隧道設(shè)置遙控?cái)z像機(jī)和定焦攝像機(jī);在隧道變電所高壓配電室設(shè)置一套半球攝像機(jī)，變電所UPS室設(shè)置一套半球攝像機(jī)，消防泵房設(shè)置1套隧道半球攝像機(jī)，發(fā)電機(jī)室設(shè)置一套半球攝像機(jī)，變電所低壓配電室設(shè)置1套快球攝像機(jī)。

傳輸方式：監(jiān)控圖像通過(guò)圖像編碼器將模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，形成環(huán)網(wǎng)，接入隧道變電所ODF配纖架（其中短隧道采用單環(huán)傳輸，長(zhǎng)隧道采用雙環(huán)傳輸），并通過(guò)跳纖將圖像傳送至就近收費(fèi)站，接入收費(fèi)站的隧道監(jiān)控?cái)z像機(jī)采用圖像編碼器前端數(shù)字化組成的光纖環(huán)網(wǎng)，直接接入收費(fèi)站的三層以太網(wǎng)交換機(jī)上，通過(guò)通信系統(tǒng)提供的傳輸通道上傳至指調(diào)分中心并進(jìn)行存儲(chǔ)。進(jìn)行視頻事件檢測(cè)的圖像經(jīng)交通事件分析儀處理后，檢測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)通信系統(tǒng)提供的傳輸通道上傳至指調(diào)分中心。

常見(jiàn)故障維修：

云臺(tái)不可控：⑴編碼器死機(jī)，重新啟動(dòng)編碼器。⑵485控制線松動(dòng)，利用工程寶接入485控制線，看看是否可以控制云臺(tái)。

視頻不在線：⑴利用工程寶到設(shè)備端查看視頻是否在線。⑵光纖接頭松動(dòng)，重新插拔一下。⑶編碼器視頻線松動(dòng)或者視頻頭焊接不牢，重新插拔一下。⑷編碼器故障，重啟一下。

同一個(gè)環(huán)多個(gè)視頻不在線：⑴查找環(huán)網(wǎng)，確認(rèn)編碼器光纖燈是否正常閃爍。⑵首端或者尾端不在線設(shè)備需要重點(diǎn)排查，編碼器是否掉電，光纖是否正常。

視頻花屏：⑴利用工程寶到設(shè)備端查看視頻是否花屏。⑵光纖接頭松動(dòng)，重新插拔一下。⑶編碼器視頻線故障或者視頻頭焊接不牢，重新插拔一下。⑷編碼器故障，重啟一下。

視頻扭曲：視頻防雷模塊損壞造成視頻扭曲。

1.6 隧道緊急電話與有線廣播系統(tǒng)

大連恒為ERT-FPA系統(tǒng)是為了向行駛在高速公路隧道路段的司乘人員提供緊急呼叫、通告司乘人員隧道、路面通行狀況而設(shè)置的。按功能可劃分為緊急電話報(bào)警系統(tǒng)和廣播系統(tǒng)：當(dāng)高速公路上發(fā)生突發(fā)事件或異常情況時(shí)，使用者可以利用設(shè)置在路邊的緊急電話分機(jī)向控制臺(tái)呼叫，值班員接通呼叫后，可以根據(jù)實(shí)際情況，調(diào)度人員和車(chē)輛實(shí)施救援、排障等幫助;當(dāng)隧道內(nèi)發(fā)生阻塞、交通事故或火災(zāi)等意外緊急情況時(shí)，廣播控制臺(tái)可通過(guò)本系統(tǒng)對(duì)隧道洞內(nèi)外進(jìn)行廣播，指揮調(diào)度、疏導(dǎo)交通和組織救援等。

系統(tǒng)構(gòu)成：ERT-FPA型緊急電話系統(tǒng)，由控制中心設(shè)備、外場(chǎng)分機(jī)和隧道廣播揚(yáng)聲器、功率放大器組成。

傳輸設(shè)備：系統(tǒng)主要傳輸介質(zhì)為光纜，控制中心同緊急電話分機(jī)以及功率放大器連接都是通過(guò)光纖，功率放大器同揚(yáng)聲器之間通過(guò)音頻電纜連接。系統(tǒng)利用單模光纜，將隧道左、右線的緊急電話分機(jī)分別連接成一個(gè)環(huán)網(wǎng);傳輸光纜是路側(cè)分機(jī)與控制中心進(jìn)行通訊的主要介質(zhì)。

常見(jiàn)故障維修：

電話不通：⑴緊急電話采用光纖環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，主要查找不通的電話首端或者尾端，查找出環(huán)路斷點(diǎn)即可。⑵光模塊損壞，需更換。

1.7 視頻交通事件自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)

概述：視頻交通事件自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)是利用隧道內(nèi)的固定式攝像機(jī)采集的視頻圖像作為輸入，通過(guò)對(duì)視頻圖像的處理分析，在圖像的覆蓋范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行交通參數(shù)的檢測(cè)及各種交通事件、事故的自動(dòng)檢測(cè)，包括車(chē)輛事故，車(chē)輛停駛、交通擁堵、車(chē)輛慢行、車(chē)輛遺棄物，煙氣和火災(zāi)檢測(cè)等。同時(shí)，利用隧道口的云臺(tái)式遙控?cái)z像機(jī)采集的視頻圖像作為輸入，通過(guò)對(duì)視頻圖像的處理分析，在圖像的覆蓋范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行各種交通事件、事故的自動(dòng)檢測(cè)，包括車(chē)輛事故，車(chē)輛停駛、交通擁堵、行人、車(chē)輛遺棄物、煙氣和火災(zāi)檢測(cè)等。系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)地快速報(bào)警，為道路的交通安全管理和道路的運(yùn)行提供極大的幫助。

系統(tǒng)構(gòu)成：視頻事件檢測(cè)系統(tǒng)由視頻事件檢測(cè)分析儀、交通事件檢測(cè)管理服務(wù)器、交通事件管理計(jì)算機(jī)、以太網(wǎng)交換機(jī)、外場(chǎng)攝像機(jī)及相關(guān)的傳輸設(shè)備以及全套檢測(cè)軟件和管理軟件組成，其中視頻事件檢測(cè)分析儀設(shè)置在就近收費(fèi)站;交通事件檢測(cè)管理服務(wù)器、交通事件管理計(jì)算機(jī)均安裝在指調(diào)分中心。

常見(jiàn)故障維修：

通信中斷：⑴收費(fèi)站事件監(jiān)測(cè)主機(jī)故障，機(jī)柜封閉太好，散熱不好，導(dǎo)致設(shè)備故障。⑵事件監(jiān)測(cè)服務(wù)器死機(jī)，需要重新啟動(dòng)。

實(shí)時(shí)視頻不在線：⑴軟件參數(shù)配置問(wèn)題。

2 結(jié)語(yǔ)

文章闡述了高速公路隧道監(jiān)控與通信系統(tǒng)組成、原理及常見(jiàn)故障檢修，在大幅提升隧道管理水平的同時(shí)實(shí)現(xiàn)降本增效、安全通行。

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