1雪峰山隧道工程概況

　　雪峰山隧道是國家高速公路網(wǎng)上海至瑞麗高速公路邵陽至懷化段的特大型隧道工程，全長6.95公里，為上下分離式4車道隧道，其中左線隧道長6946米，右線隧道長6956米。洞內(nèi)設(shè)計車速80㎞／h，是上海通往云南、貴州的咽喉要道。

　　雪峰山隧道設(shè)有完善的監(jiān)控系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、消防救援系統(tǒng)，雪峰山隧道在邵陽至懷化高速公路的江口收費(fèi)站內(nèi)合并設(shè)有雪峰山隧道監(jiān)控管理所。

　　雪峰山隧道監(jiān)控系統(tǒng)包括：隧道監(jiān)控管理所中心控制系統(tǒng)、隧道現(xiàn)場控制系統(tǒng)、電視圖像監(jiān)視系統(tǒng)、交通監(jiān)控系統(tǒng)、隧道通風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng)、隧道照明監(jiān)控系統(tǒng)、隧道火災(zāi)檢測報警系統(tǒng)、有線廣播系統(tǒng)、緊急電話系統(tǒng)、視頻車輛檢測系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)等。

　　2系統(tǒng)整體架構(gòu)

　　2.1網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　　雪峰山隧道監(jiān)控系統(tǒng)在隧道監(jiān)控所設(shè)置一套計算機(jī)控制管理系統(tǒng)，在隧道變電所內(nèi)各設(shè)置一套現(xiàn)場控制工作站。隧道監(jiān)控所通過廣域網(wǎng)分別與之相連。隧道的監(jiān)測、控制和設(shè)備的控制由變電所內(nèi)的綜合控制柜和隧道現(xiàn)場的現(xiàn)場控制柜（PLC）實現(xiàn)，現(xiàn)場工作站和綜合控制柜以及現(xiàn)場控制柜（PLC）通過局域網(wǎng)相連。其系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示：

2.2隧道監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)組成

　　隧道當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)收集各機(jī)電設(shè)備狀態(tài)、安全指標(biāo)、環(huán)境監(jiān)測參數(shù)等數(shù)據(jù)或下發(fā)監(jiān)控所發(fā)出的控制指令，通過綜合控制柜把綜合控制柜、PLC以及各控制模塊、通訊模塊的數(shù)據(jù)收集并上發(fā)到監(jiān)控所服務(wù)器、監(jiān)控工作站以及現(xiàn)場監(jiān)控計算機(jī)，同樣，也可把經(jīng)過遠(yuǎn)程路由的監(jiān)控所、當(dāng)?shù)赜嬎銠C(jī)控制指令通過各控制、通訊模塊下發(fā)到各機(jī)電設(shè)備。雪峰山隧道監(jiān)控系統(tǒng)采用羅克韋爾自動化公司A-B品牌的PLC現(xiàn)場控制器，采用1756-ENBT以太網(wǎng)通信模塊通過雙冗余工業(yè)以太網(wǎng)光纖環(huán)路實現(xiàn)互通。如圖2所示。

2.3本地控制器

　　本地控制器是整個監(jiān)控系統(tǒng)的核心，是監(jiān)控系統(tǒng)的基層部分，也是隧道人工控制系統(tǒng)，是隧道監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)場控制部分，同時也是最核心的部分，是整個監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。

　　隧道本地控制系統(tǒng)主要包括通風(fēng)子系統(tǒng)、照明子系統(tǒng)、交通子系統(tǒng)、監(jiān)控子系統(tǒng)、火災(zāi)報警子系統(tǒng)等。其中各子系統(tǒng)又包括各種設(shè)備的開關(guān)量輸入、輸出；各種環(huán)境檢測儀器的數(shù)字模擬量輸入。除此之外，可變情報板和線圈型車檢器也是通過隧道本地控制系統(tǒng)中的串口通信模塊實現(xiàn)與上位機(jī)軟件數(shù)據(jù)交換。

　　雪峰山隧道本地控制器主要由數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、模擬量輸入模塊、串口通信模塊和以太網(wǎng)模塊構(gòu)成。如圖3所示：

3系統(tǒng)工作原理

　　雪峰山隧道的監(jiān)控設(shè)備主要包括：車輛檢測器、風(fēng)速/風(fēng)向檢測器、CO/VI檢測器、光強(qiáng)檢測器、攝像機(jī)、視頻檢測、火災(zāi)報警、隧道廣播等等。它們將采集隧道內(nèi)車輛信息、風(fēng)速、一氧化碳、能見度信息、光強(qiáng)度信息、隧道風(fēng)機(jī)狀態(tài)信息、火災(zāi)情況、車輛事故情況等等，并通過信息發(fā)布系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)信息，引導(dǎo)車輛行駛，如圖4所示。

　　圖4 雪峰山隧道監(jiān)控系統(tǒng)功能示意圖
3.1電視監(jiān)控系統(tǒng)

　　隧道電視監(jiān)控系統(tǒng)由16路視頻檢測器、攝像機(jī)、數(shù)據(jù)光端機(jī)、交通監(jiān)控計算機(jī)、監(jiān)視器、DLP大屏幕投影、硬盤錄像機(jī)組成。

　　在隧道的左右線共設(shè)置了68臺防水護(hù)罩定焦黑白攝像機(jī)，16臺事故監(jiān)測攝像機(jī)，在隧道左右線的出入口各設(shè)置1臺電動聚焦云臺式彩色攝像機(jī)。

　　隧道電視監(jiān)控系統(tǒng)對隧道出、入口及隧道內(nèi)的交通流量、車流密度及道路使用狀況進(jìn)行監(jiān)視，可及時、直觀地得到隧道現(xiàn)場情況的畫面，幫助辨認(rèn)交通、火災(zāi)事故的類型及其嚴(yán)重程度，還能夠?qū)σ曨l圖像進(jìn)行錄像、打印，以便分析及取證。

　　該系統(tǒng)能夠和火災(zāi)報警系統(tǒng)聯(lián)動，接受來自隧道各種報警設(shè)備發(fā)出的報警信息，對攝像進(jìn)行聯(lián)動控制，自動顯示報警區(qū)段及相鄰區(qū)段的圖像，并自動錄像，自動將時間、攝像機(jī)號碼（對應(yīng)相應(yīng)的隧道區(qū)段）記錄在錄像帶上。如果幾種報警設(shè)備同時報警，則以火災(zāi)報警區(qū)定為優(yōu)先顯示。

　　3.2 交通控制系統(tǒng)

　　隧道交通控制設(shè)備包括線圈型車輛檢測器、車道指示標(biāo)志、交通信號燈,隧道交通誘導(dǎo)設(shè)備包括可變限速標(biāo)志和可變情報板。

　　隧道入口的車輛檢測器對出入隧道車輛的車速、車流量進(jìn)行檢測，把搜集到的信息通過RS485接口匯接到PLC設(shè)備串口通訊板中，經(jīng)過隧道多模光纖冗余環(huán)網(wǎng)接至隧道監(jiān)控所管理計算機(jī)，經(jīng)過對收集到的信息進(jìn)行確認(rèn)、加工處理，監(jiān)控所根據(jù)隧道運(yùn)行情況來控制信號燈和車道指示器的狀態(tài)，根據(jù)車輛、車速情況調(diào)整限速標(biāo)志及情報板內(nèi)容,同時指令通過通信系統(tǒng)傳送到PLC,由PLC對車道指示燈、隧道橫洞指示燈等交通控制設(shè)備和交通信號燈、可變情報板等誘導(dǎo)設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行控制。