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公路隧道环境监测及控制系统设计一、绪论随着交通运输的发展，公路隧道的建设越来越普遍。
公路隧道作为重要的交通基础设施，为人们的出行提供了便利，同时也对环境和安全提出了更高的要求。
为了保障公路隧道的安全和环境保护，需要建立一套完善的环境监测及控制系统，对隧道内外的环境参数进行实时监测和控制，以便及时发现问题并采取措施进行处理。
二、隧道环境影响因素1. 大气环境：包括温度、湿度、气压、风速、风向等参数，这些参数对于隧道内的通风和空气质量有着重要的影响。
2. 照明环境：隧道内部的照明设施对于车辆和行人的安全具有重要意义，需要对照明设施的亮度、亮度均匀度等参数进行监测和控制。
3. 噪声环境：隧道内部的噪声对于周围居民和隧道使用者的健康和生活质量有着重要的影响，需要对噪声进行实时监测和控制。
4. 空气质量：包括一氧化碳、氮氧化物、颗粒物等污染物的浓度，这些参数对于隧道内的空气质量和使用者的健康有着直接的影响。
三、系统设计要求1. 实时监测：系统需要对隧道内外的环境参数进行实时监测，并能够实现数据的实时显示和存储。
2. 远程监测：系统需要支持远程监测功能，可以通过网络平台实现对环境参数的监测和控制。
3. 报警功能：系统需要设置相应的报警阈值，并能够在参数超出阈值时实现报警功能，以便及时采取措施进行处理。
4. 自动控制：系统需要实现对隧道内部设施的自动控制，包括照明设施、通风设施等，以便根据环境参数的变化进行自动调整。
5. 数据存储和分析：系统需要对监测到的数据进行存储和分析，以便后期对环境参数的变化进行分析和研究。
四、系统设计方案1. 硬件设备：系统的硬件设备包括传感器、监测仪器、控制器等，传感器用于采集环境参数，监测仪器用于对参数进行处理和显示，控制器用于对设施进行控制。
2. 软件系统：系统的软件系统包括数据采集软件、数据处理软件、远程监控软件等，数据采集软件用于对传感器采集到的数据进行采集和处理，数据处理软件用于对数据进行分析和存储，远程监控软件用于实现对环境参数的远程监控和控制。
浅谈高速公路隧道（群）供配电监控系统解决方案目前我国的高速公路隧道多在无人山区，人员值守的管理难度比较大，要实时集中管理这些隧道的情况，需通过一些科学智能的监控管理手段来管理。
本文结合某高速公路实际，就高速公路遂道（群）供配电监控系统的需求和解决方案进行了分析阐述。
标签：高速公路隧道供配电监控系统1 背景随着现代化进程的推进，高速公路建设在迅猛发展。
目前国内高速公路隧道日益增多，如不采用先进的监控管理措施，在交通量大、气候恶劣的情况下，极易发生交通事故和交通阻塞。
目前我国的高速公路隧道多在无人山区，人员值守的管理难度比较大，要实时集中管理这些隧道的情况，还需通过一些科学智能的监控管理手段来辅助管理。
高速公路隧道一般会设立隧道配电所对隧道内的照明，交通情况，供配电情况，风机运行情况等进行管理。
为了高速公路正常通车，防范交通安全隐患，需要一整套智能隧道供配电监控系统，对高速公路路段内的多个隧道进行集中监控管理，实时了解各隧道内灯光照明情况，风机运行情况，各配电所内高低压配电情况，发电机组，UPS等智能设备运行情况等，远程智能控制隧道照明系统，风机启停运转控制等。
2 高速公路隧道（群）供配电监控系统建设需求分析实时集中管理高速公路路段内各隧道供配电情况，在高速公路监控管理中心，实时查看各隧道前端站各类信息监测情况，及建立一套完善的自动报警管理平台等。
通过高速公路隧道供配电监控系统设于各隧道前端站点的各类测控保护装置，实时采集高速公路隧道照明通风等供电设备的运行状态，及对进线、出线、高压配电柜断路器等状态的监视，对故障动作信号的采集，将加快对事故的反映和处理速度，缩短故障的停电时间；通过监控中心主站还可以远程遥控相应开关及接触器回路，提高供电及隧道运营的可靠性。
通过对系统各级/段母线电压实时采集，使电压合格率进一步提升，为电气设备稳定运行打下坚实的基础；对电能量及电度的采集可以全面了解系统各负荷及总负荷变化及耗电成本。
高速公路隧道监控系统解决方案随着现代化交通网络的不断发展，高速公路已成为人们最常用的交通工具之一。
然而，在高速公路上行驶的过程中，隧道是一个需要特别关注的区域。
高速公路隧道不仅涉及到车辆的安全行驶，还涉及到很多其他的因素，如隧道内部通风、照明等。
因此，对高速公路隧道进行监控至关重要。
本文将介绍高速公路隧道监控系统的解决方案。
高速公路隧道监控系统的核心是监控设备和软件，包括摄像机、监控主机、监控软件、通信设备等。
在选择监控设备时，需要考虑多方面因素，例如接入网络的带宽、图像传输质量、适应各种光线环境等。
因此，选择高清晰度、防水防尘的摄像机具有重要的意义。
同时，监控主机需要具备高性能的计算和存储能力，确保能够处理大量的视频数据，并将数据存储在数据中心或服务器上。
最终，使用可靠的通信设备确保监控数据的及时传输，以避免数据丢失或影响高速公路隧道的行车安全。
监控软件是高速公路隧道监控系统中最重要的组成部分之一。
监控软件不仅负责处理监控数据，还能够与其他系统集成以实现更广泛的功能。
这些功能包括视频分析、事件通知、灰尘检测、照明控制以及多个厂家的设备管理等。
此外，监控软件还可以实现实时视频流的观看，以及对历史录像的回放和存档。
与传统的监控系统不同，高速公路隧道监控系统的特殊环境要求就在于它需要更高的耐用性和可靠性。
由于隧道环境的险恶性，监控设备需要具备良好的防火和防爆能力。
同时，高速公路隧道监控系统还需要满足防水、防尘、抗震等特殊要求，以确保设备可以长时间稳定、有效地运行。
在实现现代化高速公路隧道监控系统的过程中，必须遵守严格的标准和规范。
例如，在设计和安装系统时，应根据现有的国家和地方法规，采用合适的监控方案，以确保系统的安全性和稳定性。
例如，在工程施工过程中，应根据设计需要，采用合适的技术和材料，以确保系统的安全性和稳定性。
综上所述，高速公路隧道监控系统的解决方案可以通过设备的选择、软件功能的实现、特殊环境下的耐用性和可靠性，以及各种法规和规范的遵守实现。
xx机场高速公路隧道监控设计方案1、概述“xx机场高速公路工程”作为xx市公路网规划“八纵六横”的第六纵线，是连接xx机场、xx航空产业园的快速通道，其建设对xx发展为珠江口西岸核心城市及区域性交通枢纽、完善xx两港集疏运系统及区域综合运输网络等具有重要意义。
高速公路全线长30.292公里，全线双向4车道，有5座隧道，设计速度为100公里/小时。
2、系统的主要设计原则（1）综合考虑国内外的先进技术和成熟可靠的设备，保证系统可靠运行。
（2）充分考虑现在和未来营运管理的需要，开放性和兼容性加强，易于扩充和修改。
（3）设备的故障率低，监控功能强，维修方便。
（4）依据交通需求和系统功能的要求，采取一次设计，分期实施的原则。
3、总体设计（1）界定工程界面：机场高速道路交通监控与隧道交通监控不在同一合同段，为两家设计单位，与沿线交通监控工程专业设计密切相关的隧道监控设施，其设计方案、位置和规模等，应与沿线交通工程设计单位共同研究商定。
机场高速全路段设乾务管理所负责对整个道路和隧道的管理，其中乾务管理所为沿线交通监控工程设计范围，处理好隧道土建工程、隧道隧道的机电设施（隧道通风设施、供电照明设施、隧道照明设施、隧道监控设施、隧道消防及隧道出入口管线综合及管线用房）、道路交通监控、隧道房建之间的界面，明确各专业之间的相互关系在本工程中显得尤为重要。
（2）建立完善的道路监控体系根据本高速公路的特点，设计采用先进的视频、通信技术，建成高速公路独立的监控体系，提供各类监测数据，对设隧道管理所负责对整个道路和隧道的管理。
监控设备设施之间通过电气连接，并在其他机电设施的支持下，实现信号和信息的传送和交互，从而构成多个在功能上既相对独立，又紧密了解的功能子系统。
同一个设备设施可以在多个子系统中发挥作用。
根据控制与被控制的关系，监控系统总体上可以划分为三级，本项目计算机控制分为三级。
第一级为隧道本地控制器。
与隧道内监控设备构成现场工业以太网系统，本地控制可自动或手动控制挂在总线上的每个设备。
隧道监控测量方案1. 引言隧道是一个封闭的道路系统，通常位于地下或山脉中，连接两个地点。
由于隧道的特殊性，其监控和测量是非常重要的。
监控隧道可以帮助确保隧道的安全性和可靠性，并提供实时的数据以便进行维护和改进。
本文档提出了一个隧道监控测量方案，旨在提供一种有效的方法来监控和测量隧道的关键参数。
2. 监控设备2.1 摄像头为了实现对隧道的实时监控，我们建议安装摄像头。
摄像头可以用于监测隧道的交通状况和行人活动。
建议在出入口和重要位置安装摄像头以获得最佳监控效果。
摄像头应具备高分辨率和低光照下的良好表现，以确保清晰的图像质量。
2.2 温度传感器温度是隧道内部环境的一个重要参数。
安装温度传感器可以实时监测隧道内的温度变化。
这对于检测火灾或其他温度异常非常有用。
温度传感器应该具有高精度和可靠性，并能够与监控系统实时通信。
2.3 烟雾传感器烟雾是隧道内部可能发生的火灾的一个重要指标。
安装烟雾传感器可以及时检测到隧道内的烟雾，并发出警报。
烟雾传感器应具有高度敏感性和可靠性，以确保在火灾发生之前及时发出警报。
2.4 气体传感器隧道中的气体浓度是另一个需要监控的重要参数。
高浓度的有害气体会对隧道使用者的健康产生危害。
安装气体传感器可以实时监测隧道中气体浓度的变化，并及时采取措施。
气体传感器应具有高灵敏度和稳定性，能够准确地测量各种气体。
3. 数据采集和存储为了实现对隧道的监控和测量，采集和存储数据是至关重要的。
采集传感器数据可以通过有线或无线方式进行。
建议使用无线传感器网络来收集传感器数据，并配备数据收集节点。
数据收集节点可以将采集到的数据传输到中央服务器进行存储和分析。
4. 数据分析和展示隧道监控数据的分析和展示对于及时发现问题和做出决策非常重要。
建议使用数据分析和可视化工具来对采集到的传感器数据进行处理。
通过分析数据，可以识别出潜在的问题和异常，并通过可视化界面向用户呈现。
5. 报警系统隧道监控中的报警系统是一项关键功能。
隧道监控解决方案通常包括以下几个方面的内容：
1. 视频监控系统：
-在隧道内设置摄像头，全方位监控隧道内的交通状况和安全情况。
-采用高清晰度摄像头和夜视摄像头，确保在各种光线条件下都能获取清晰的影像。
-配备视频分析软件，能够进行车辆识别、事故检测、烟雾检测等功能。
2. 照明系统：
-隧道内部的照明系统需要保证充足的光照，以确保司机能够清晰看到道路和标识。
-照明系统应具备远程监测和故障报警功能，确保隧道内部的照明一直处于良好状态。
3. 空气质量监测：
-安装空气质量监测设备，监测隧道内的CO、CO2、NOx等有害气体的浓度，确保车辆和乘客的健康安全。
4. 火灾预警系统：
-安装烟雾探测器和火灾报警器，一旦发生火灾或烟雾，系统能
够及时报警并触发应急响应措施。
5. 通风系统：
-隧道内安装通风设备，保证空气流通，排除尾气和污染物，确保隧道内空气新鲜。
6. 数据采集与监控中心：
-将各种监测设备采集的数据汇总至监控中心，实现对隧道各项指标的集中监控和管理。
7. 应急救援设备：
-配备紧急电话、灭火器等应急救援设备，以便在紧急情况下进行救援和报警。
以上是隧道监控解决方案的一般内容，针对不同的隧道类型和用途，还可以根据实际需求进行定制化设计。
隧道监控解决方案的实施需要考虑到技术成熟性、可靠性和合规性，同时也需要符合相关的法规标准和安全要求。
2012年第32期（总第47期）科技视界SCIENCE &TECHNOLOGY VISION 科技视界在城市公路穿越江河湖泊河建设中，隧道方案能够缩短行车里程，隧道监控系统在保障隧道运营安全方面也显得越来越重要。
下面，就简单介绍一下隧道监控系统的设计方案。
1系统概述公路隧道是公路上的特殊路段，由于空间环境相对狭窄、光线变化大、视野不清，存在潜在的交通事故危险。
特别是发生火灾等紧急事件时，交通输导和救援工作与普通路段有很大区别，而且二次事故产生的后果远比原发性事故严重得多，因此长隧道内的安全保障是公路隧道建设和运营要特别关注的问题。
2系统组成及系统结构设计康王路隧道监控系统包括中央控制管理、交通监控、通风及照明控制、紧急电话及有线广播、火灾报警、无线通信、电源及接地等系统，各系统之间既相对独立又相互联系，可独立发挥各个系统的作用又能相互协调、有机结合。
3系统的功能设计3.1中央控制管理系统中央控制管理系统是监控系统的核心,能够全面及时地掌握并控制整个隧道的运营情况，所有设备均与相应的监控系统、控制系统联动，实现自动控制，并有远程和现场控制功能。
在各种情况下准确、可靠、迅速地做出反应，及时处理、协调各系统工作，以达到实时监控的目的。
3.2操作站工作人员可根据隧道运行情况，按照操作权限，及时调整隧道运行参数和控制参数，对系统的资源、通信和设备进行设定、修改等操作。
3.3交通监控系统交通监控系统是交通控制的重要组成部分，能实时检测路段上的各项交通参数，如：车流量、速度、密度、占有率等，然后上传到中心控制管理系统，以便分析、判断交通运行状况，当检测到交通异常状况时，由中心控制管理系统，通过ACU 向可变信息标志、可变限速标志、交通信号灯、车道指示器等设备发出控制指令，指挥、诱导、控制道路交通，防止重大交通事故的发生。
3.3.1交通监测设施交通监测设施主要用于检测隧道内交通信息，监视隧道内运营状况。
（1）车辆检测器车辆检测器主要用于自动检测隧道内的交通参数，为制定交通控制方案提供依据。
隧道内每隔500米设一处检测截面，并在每车道各埋设两个线圈，间距为4～6m ，能检测出每一车道上的车流密度、统计车流量，当车流达到预定值时，即向中心控制室报警，通过改变可变限速标志的显示，指示司机减速或停车。
（2）视频监控系统视频监控系统主要用于监视隧道内外的交通运营情况和事故现场，以便隧道监控中心值班员对整条隧道的交通运行状况及相关设施实行全范围、全方位监视。
在发生紧急情况下可对事故上传图像信息进行确认，为选择疏导方案提供依据。
系统由监控中心集中控制设备、隧道内的视频监视前端设备、前端编码器、相关控制室内的视频监视终端及传输通道组成。
3.3.2交通控制及诱导设施交通控制及诱导设施主要是用于协助疏导交通、给司机提供信息，以保证道路畅通。
（1）区域控制器ACU区域控制器由微处理器及外围设备组成，通过设在车道内的车辆检测器，采集相关信息来进行车速、车流量、车辆占用率等的预处理，并接受交通监控计算机的控制命令，实施隧道交通调度控制。
（2）交通信号灯在隧道两端入口前设置交通信号灯，用于表示此时隧道内的交通情况。
在道路口、隧道入口处分别设置三显示交通信号灯用于车辆诱导控制。
交通信号灯由红、黄、绿三色灯组成。
（3）车道指示器车道指示器主要是用来指示车辆的通行和前进方向的一种信号灯，车道指示器安装在隧道内各车道中心线的正上方。
车道信号灯由绿“↓”、黄灯和红“×”组成，正常情况下显示绿色“↓”，表示该车道打开；异常情况下显示黄灯或红色“×”，表示该车道故障或关闭。
（4）可变信息标志可变信息标志是控制中心通过文字方式对进入隧道、路面的车辆进行诱导指示，发布交通信息、运营指令、路面情况、气象资料等综合信息的电子显示设备。
（5）可变限速标志可变限速标志是用于在异常情况下发布隧道内交通提示信息和速度控制信息的电子设备。
（6）疏散诱导标志疏散诱导标志是在紧急情况下疏散人员和车辆时显示，平时并不点亮。
疏散诱导标志主要包括：紧急电话标志灯，人行横洞和车行横洞标志，消防箱、灭火器标志灯等。
3.4通风及照明控制系统通风及照明控制系统能完成对隧道内的通风系统、给排水及灭火系统、照明系统、电力监控系统的设备运行进行隧道自动化管理，完成监控及消防联动功能，实现节能、安全可靠运行的目的。
通风及照明控制系统包括对排水泵、消防泵、自动消防系统、风机等设备的自动监测的启动。
3.4.1通风控制子系统隧道内空气中的有害气体，汽车行驶排放的烟尘和带进的灰尘影响隧道内的能见度。
为了保证行车安全，须对隧道内的气体浓度和能见度进行监测，当隧道内的气体浓度和能见度超过允许值时及时报警，并自动根据气体浓度和能见度指标及自然通风和季节等状况进行风机控制。
3.4.2照明控制子系统根据洞口外部光线强弱控制隧道内照明灯组的开闭情况，以调节洞内光强，保持洞内外较小的光强反差，使驾驶员适应隧道内外亮度差，以保证行车安全。
根据照度计实测的隧道外亮度值，对隧道内的照明进行自动控制，实时调节隧道内的照明，同时有效地降低照明的能源消耗。
3.4.3给排水监控子系统系统利用液位仪表实时地采集到雨水泵、废水泵、消火栓泵、水喷雾泵等工作状态及水位状态，并能对雨水泵、废水泵人工/远动控制。
3.4.4电力监控子系统电力监控系统对隧道变电所及箱式变电站的运行状态进行监视，并可对供配电系统设备及通风、照明回路进行控制。
3.5紧急电话及呼救系统紧急电话系统的作用是在隧道内发生各类交通事故时，车辆驾驶人员能及时向隧道管理中心人员呼叫求援。
有线广播系统正常时主要用于隧道日常业务管理、播放背景音乐，并可传递公路养护施工状况或交通信息。
当隧道内发生交通阻塞、交通事故、火灾等情况下，控制中心值班员可通过广播系统向隧道内进行扩音广播（下转第198页）公路隧道监控系统设计方案李庆刚陆海燕（中铁第一勘察设计院〈集团〉有限公司通号处陕西西安710043）【摘要】本文简单介绍了隧道监控系统的设计，主要包括中央控制管理、交通监控、通风及照明控制、紧急电话及有线广播、火灾报警等系统。
【关键词】交通监控；通风机照明控制；紧急电话及有线广播；火灾报警公路科技1852012年第32期（总第47期）科技视界SCIENCE &TECHNOLOGY VISION（上接第179页）展，才能适应随着高速公路建设的飞速发展下的新形势下工程监理的发展需要。
在我们的实际工作中要注意许多问题，抓住重点分清主次，分清工程质量管理特点，只要建设、监理、施工三方不断加强质量管理，提高质量管理水平，确保其安全性，保证施工的顺利进行，高速公路的质量就会不断地得到提高。
【参考文献】［1］张夏．浅谈我国工程监理行业现存问题及分析[J]．四川建材,2009(1)．［责任编辑：王静］S（上接第185页）和传递信息、组织灭火、指挥疏导车辆、治理混乱、抢救受伤人员。
同时本系统还具有与防灾、消防等系统联动的功能。
3.6火灾报警系统火灾报警子系统用于隧道内发生火灾时，发出紧急信号，迅速通告隧道监控中心，请求灭火、救援等活动，如关闭隧道、打开风机和照明、启动消防水泵等动作。
火灾报警系统采用分布式感温光纤自动探测和手动报警按钮相结合的方式。
隧道内顶部设置分布式光纤感温探测系统，手动报警按钮设置在隧道行车方向右侧，间距50m 。
4结论通过上述隧道监控系统的设置，使隧道在监控系统的保护下，能够完成隧道的正常、异常及阻塞情况下的工作模式。
通过设置的各种检测设备，及时提取车流量、速度、密度、空气质量等各种信息，通过控制中心及时调整隧道运营方案，减少交通事故的发生，提高事故发生后的处理速度，保证隧道正常运营。
【参考文献】［1］JTG T D71-2004公路隧道交通工程设计规范[S].［2］GB50116-98火灾自动报警系统设计规范[S].［3］李得俊.公路隧道监控系统探讨[J].青海交通科技,2006,5.［4］尹锋,赵等层,祝勇.高速公路隧道监控系统的设计[J].公路工程,2010,6.［5］王德虎.隧道监控系统典型解决方案[J].山西建筑,2010,12.［6］曾盛.公路隧道监控系统的设计和发展[J].现代隧道技术,2004,8．［责任编辑：王洪泽］SDSP 处理图像时可进行平滑滤波、边缘检测、定位配准、图像识别等。
平滑滤波完成图像识别的预处理功能。
图像识别的过程，以烟包检测为例，即先对图像进行定位配准、边缘检测，测得图像的边缘数据，再对边缘进行统计计算，根据检测阈值来判断该被测物体是否合格。
3图像处理器软件主体结构系统软件的流程分四个步骤，首先是系统上电初始化，加载程序和初始化各种参数，然后系统开始运行。
依靠光电感应开关和机械定位装置等设备探测烟包的位置，当烟包刚好处于最佳摄像位置时，光电开关发出一个图像采集触发指令，并实时传送给图像处理器。
图像处理器接收触发指令，在FPGA 的控制下完成图像的采集，并通过FIFO 将数据分批传送至DSP 。
接下来是图像处理，即通过一定的图像处理算法完成各种检测任务。
最后将检测结果输出到MCU 控制器，由控制器统计检测结果和控制相关设备的运行。
图4系统软件结构图系统软件的主体结构如图4所示。
首先通过FLASH 和PROM 分别加载DSP 和FPGA 的程序，复位DSP 和FPGA ，系统初始化，打开DSP 的中断，准备进行图像采集。
接着当被测烟包处于最佳摄像位置时，由光电开关探测烟包的位置，并向FPGA 发出一个触发脉冲，FPGA 检测到采样脉冲即控制采集一幅图像。
接下来，通过选通信号，FPGA 将采集的图像数据依次写入FIFO 。
FIFO 半满即产生DSP 中断，DSP 执行中断子程序，读取FIFO 内部数据并保存数据。
DSP 读取数据的同时，输出端同步计数，保证图像和数据同步。
在两次中断的间隔时间，DSP 还可以同时执行其它工作，如处理上一帧图像数据或输出结果等。
最后通过同步计数数值判断是否完成了一副图像的采集，如果完成了则进行图像处理。
图像处理主要完成图像预处理及图像识别两部分功能。
通过中值滤波消除噪声，使图像的背景均匀，即为图像预处理功能，滤波处理后烟包瑕疵等待检测的指标仍保持原有特征，此过程可以由DSP 或者大容量的FPGA 来完成。
进行图像识别时，首先进行边缘检测和阈值分割，得到图像的边沿相关数据，再计算边沿的周长和图像的面积，和检测阈值进行比较，判断被测烟包是否合格，此过程由DSP 完成。
最后图像处理器再将检测结果送到MCU 控制器，从而控制设备进行后续操作，并可以通过USB 总线接口将讯息传送到上位管理机，实现检测的结果的分析统计与记录。
4总结与展望本课题利用DSP 处理速度快等优点，研究了将DSP 技术和MCU 等嵌入式技术应用于香烟外包装视觉检测过程领域的方法，解决了图像处理数据量大和检测系统实时性要求高之间的矛盾，针对烟包在线检测的特点，设计了视觉检测系统的总体结构，对系统的各个部分提出了实现方案，包括CCD 摄像机的选取、光源照明系统的设计、图像处理系统的设计等，阐述了针对烟包常见包装问题的检测原理，针对图像处理的要求以及处理平台的硬件资源，提出了实时处理软件的工作流程，并介绍了检测软件的主体结构。
