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凤永高速隧道群PLC控制系统设计作者：许永军来源：《科技经济市场》2014年第07期摘要：根据凤永高速公路监控系统隧道群监控子系统方案设计，结合隧道监控系统中对交通应用的实际需求，探索智能联动控制的实现方法和管理方案，对隧道监控系统性能提升有很深远的意义。
关键词：隧道；监控；应用1 系统构成（一）系统组成凤永高速公路隧道群的PLC系统，主控PLC选用带冗余的双CPU、双电源、双通信模块配置；从PLC选用单CPU、单电源、带热插拔功能的配置；通行采用工业以太网交换系统。
（二）区域控制器的功能（1）收集本区段检测设备检测的信息，包括CO检测器、能见度检测器、透过率检测仪、车辆检测器等；（2）对收集信息进行预处理（如：隧道内的CO正常运营时允许的浓度一般在150-250ppm，，交通阻滞（隧道内各车道均以怠速行驶，平均车速为10km/h时可为300ppm，经历时间不超过20分钟；隧道内烟雾允许浓度为7.0*0.001 1/m；隧道内风速正常运营时推荐为10m/s），并储存在本地的存储单元内；（3）隧道内的区域控制器的存储单元中处理好的信息（CO浓度、能见度、烟雾浓度、透过率、车辆检测、交通信号标志等）上传给隧道的主控制器，再通过主控制器与监控中心的服务器以以太网的方式通讯；2 通风控制系统从先进性、可靠性、经济性等诸方面考虑出发，隧道的弱电检测控制系统采用全PLC可编程控制器完成现场采集、控制，通过光总线方式与中央控制与管理系统的监控计算机系统相连接，利用先进的人机界面图形控制软件进行人机交互，实现整个隧道机电系统的控制、协调和管理。
通风与环境检测系统的设计和配置将符合总体设计思想并体现该系统体系结构设计的各种特性。
（1）方案描述为了最合理和有效的使用隧道通风设备，在保障行车安全的前提下，节约能耗，故在隧道内设置通风检测控制系统。
该系统由CO、VI检测器获得基本数据，在隧道内设置远程终端控制器，在中央控制室设置交通控制计算机，实现分散控制、集中管理的分级控制。
高速公路隧道LED无极调光智能控制系统及应用摘要：中国高速公路隧道照明系统基本使用高压钠灯，造成大量电能浪费的同时，也无法做到结合使用场景的灯光亮度合理精准调控。
基于此，本文提出全新的高速公路隧道照明控制系统，该系统可以做到对高速公路隧道内灯光亮度的合理调控，在确保行车安全的同时减少电能损耗，有效符合国家层面提出的节能减排目标。
关键词：隧道照明；无极调光；智能控制系统；节能引言经济的飞速增长，我国高速公路的建设数量与建设规模也不断增加。
据统计，截至2020年底，我国高速公路总里程达16.10万公里，其中公路隧道已达21316处。
而陕西省作为全国的隧道大省，隧道数量众多，隧道照明用电消耗也成为隧道运营管理单位的一项巨大开支，同时为响应国家“双碳”政策号召，急需加大高速公路隧道LED照明节能技术研究力度。
20世纪中叶，以欧洲为首的西方国家选择智能调光照明控制技术，制定了相应标准，且获得了全面的发展，促进了隧道照明的发展。
对比国外，我国的隧道照明技术发展晚于国外，无完善的设计规范，一般设计按照《公路隧道设计规范》(JTJ026-90)开展。
在90年代后期，为满足行车安全基本需求，贯彻安全、节能理念，开始确定灯具安装的相关方案，加大了“黑洞效应”、“白洞效应”、“灯具开启数量”几大主题的研究。
本文根据多年机电工程积累经验，研发了一套高速公路隧道LED照明智能控制系统，并应用于十天高速红石河隧道和银昆高速天台山隧道机电项目。
1常见的城市隧道照明控制技术1.1PLC控制技术PLC控制技术也被称为电力载波控制技术，需要在系统中安装PLC控制器、传输模块与终端感知设施。
在系统运行期间，由传感器持续采集现场监测信号，由PLC控制器对现场信号进行扫描识别，然后根据用户程序扫描结果选择是否执行预先设定的特殊功能指令，经由锁存电路向外接设备输出控制指令，执行照明灯具开启、关闭等控制动作。
PLC控制技术有控制方式多元化的优点，可以根据照明控制需求采取顺序控制、定时控制、环境自适应控制、闭环控制、计数控制等多种控制方式。
高速公路隧道监控系统的PLC应用分析一、引言随着交通道路的不断发展，作为其一个重要环节的隧道，其数量也在不断增加。
由于我国复杂的地理条件以及隧道本身的特点，隧道监控系统在隧道的运营和管理以及事故处理中发挥着极其重要的作用。
因此，建设可靠、稳定、先进、经济以及可扩展的合理的隧道监控系统成为工程界和公路营运管理部门共同关心的问题。
微电子、通信、计算机技术的发展大大提高了公路交通的信息化和智能化程度，与3C技术相结合的PLC以其卓越的可靠性、抗干扰性以及灵活的控制方式成为隧道监控系统的核心控制器，其与开放的网络通信系统一起，共同推动着隧道监控系统的智能化程度的发展。
二、系统构成隧道对按照其长度分类，分别为短隧道（L<250m）、中隧道（250m<L<1000m）、长隧道（1000m<L<3000m）和特长隧道（L>3000m）。
隧道的长度越长，需要考虑的监控设施就越多。
从目前国际上对隧道的设计标准来看，长隧道和特长隧道需要监控系统以保证隧道内行车的安全和通畅。
隧道监控系统按照各个子系统分可分为：照明系统、通风系统、交通诱导系统、CCTV 系统、火灾报警系统、消防控制系统、紧急电话系统、广播系统等。
按照设备的类型分可分为：检测设备、控制设备、显示设备和通讯设备。
检测设备如：火灾报警探头、车辆检测器、COVI、能见度检测仪、风速风向仪等；控制设备如交通区域控制器、照明区域控制器、通风区域控制器等；显示设备如：计算机工作站、大屏幕监视器、声光报警器等；通讯设备如：交换机、集线器、串口信号传输设备、光端机等。
隧道监控的难易程度不仅与隧道的长度有关而且与隧道的交通车流量有关，从对隧道监控和管理的要求，又将隧道分为A,B,C,D四个等级，其中A级对监控要求最高，B级次之，其余类推。
当前在工程界一致认同的隧道监控模式主要分为两种，一种是适用于短隧道的集散式控制模式，一种是适用于长隧道的分布式现场总线控制模式。
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。
智能化隧道安全监控预警系统关键技术讨论摘要：本文以鹤大高速5标柞木台隧道为依托工程，通过计算机技术、网络技术等的综合应用，实现了隧道施工的可视化管理，并对隧道安全监控预警系统中的关键技术进行了讨论，提高了安全管理可操作性，同时为可能的地质灾害救援提供有力保障。
关键词：隧道工程；有害气体监测；激光测距；超前地质预报1. 概述在隧道项目的施工过程中，由于工人的作业面狭窄、空气质量差以及照明条件不足等多种安全隐患的存在，导致隧道施工的安全事故时有发生。
因此，如何在保证施工效率的前提下保障施工人员的安全成为了隧道施工管理者亟待解决的问题。
目前，在隧道施工安全管理方面，普遍缺乏可视化、信息化、智能化的管理系统，往往都是在隧道事故发生以后才组织开展救援抢救工作，并且受制于隧道结构狭小的空间，抢救人员无法及时获取隧道内的具体伤亡情况，很难及时有效地对伤亡人员实施救援，整个救援工作显得十分被动[1]。
基于此，想要最大限度地减少隧道事故的发生率，就要防患于未然，开发出一套集计算机、可视化以及无线数据传输等技术为一体的隧道安全管理监控预警系统从根源上保证隧道施工人员的安全是势在必行的。
该预警系统由有害气体监控系统、特殊点位结构变形监控系统以及超前地质预报系统组成。
2. 有害气体监控系统瓦斯是一种无色无味的混合气体，以自由气体状态存在于围岩裂缝当中，其含量取决于隧道内的具体环境条件。
众所周知，瓦斯遇到明火极易发生爆炸，且与空气混合达到一定浓度以后有自燃的可能。
所以，瓦斯的存在时刻威胁着隧道内施工人员的人身安全，对隧道内瓦斯浓度的实时监控是至关重要的[2]。
2.1 系统组成有害气体监测系统主要包含监控服务器、前端感知监测器以及传输接口转换器三大主要板块。
监控服务器主要负责接收处理并保存前端监控设备收集的数据；前端感知器则为数据采集装置，如瓦斯检测仪以及一些环境参数采集设备，实时获取隧道内的有害气体浓度以及温湿度数据并通过传输系统传回服务器终端；传输接口转换器则包含一些信号转换器，实现不同信号之间的转换以达到将数据快速传输的效果。
吉林省鹤大高速公路科技示范工程实施方案交通运输部科技示范工程实施方案示范工程名称吉林省鹤大高速公路交通科技示范工程组织单位,盖章, 吉林省交通运输厅实施单位,盖章, 吉林省高等级公路建设局吉林省交通科学研究所吉林省交通规划设计院科技依托单位,盖章, 交通运输部科学研究院交通运输部公路科学研究院示范工程负责人实施起止年限 2012.3-2015.12 交通运输部科技司制2011年9月1吉林省鹤大高速公路科技示范工程实施方案目录1. 项目概述 ..................................................................... . (1)1.1科技示范工程概述 ..................................................................... (2)1.2 科技示范工程的必要性 ..................................................................... ........ 16 2. 前期工作和科研基础...................................................................... .192.1 申报单位前期准备工作 ..................................................................... .. (19)2.2 示范工程的配套条件 ..................................................................... (19)2.3 申报单位的科研能力 ..................................................................... (19)2.4科技依托单位的科研能力 ..................................................................... .... 21 3. 示范技术内容的可行性 (23)3.1 技术来源及特点 ..................................................................... .. (23)3.2 技术成熟度、可行性分析 ..................................................................... .... 26 4. 工程示范的主要实施方案 (35)4.1 项目实施思路 ..................................................................... (35)4.2 工程示范的主要内容 ..................................................................... (35)4.3 示范的组织方式 ..................................................................... .. (66)4.4 示范的技术保障措施 ..................................................................... ............ 67 5. 科技示范项目的考核指标 (69)5.1 具体考核指标 ..................................................................... (69)5.2 提交成果形式 ..................................................................... ........................ 69 6. 示范工程的进度安排...................................................................... .71 7. 项目承担单位及参加单位概况.. (72)7.1 项目承担单位 ..................................................................... (72)7.2 项目参加单位 ..................................................................... (72)7.3 科技依托单位 ..................................................................... ........................ 74 8. 经费预算及资金筹措情况 ...............................................................77 9. 经济、社会和环境效益评估 ...........................................................78 10. 其他需要说明的问题 .....................................................................79I吉林省鹤大高速公路科技示范工程实施方案1. 项目概述组织实施科技示范工程是交通运输部充分发挥科技创新对交通建设的引领和支撑作用的一项重要举措。
公路隧道监控系统解决方案近二十年来,随着我国公路交通事业飞速发展,公路的等级不断提高，通车里程逐年攀升，公路建设已成为拉动国民经济增长的支柱产业和带动地方经济发展的龙头。
在山岭和丘陵地区乃至越江过河的公路建设中,隧道方案以能缩短行车里程，提高线型标准、保障运营安全，保护生态环境等优点，得到普遍应用，并且越修越长，规模越来越大。
许多特长隧道、大跨度扁平隧道、双层隧道、沉管隧道、盾构隧道、高海拔隧道、寒区隧道相继建成。
在坚持可持续发展,切实保护生态环境和有限的土地资源的战略指导下,长大隧道的建设必然任务越来越重,技术要求越来越高。
公路隧道是公路上的特殊路段，空间环境狭窄、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大不一样,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。
公路隧道在使用过程中,会因为汽车尾气排放并且不易散发而导致隧道内空气质量恶化。
公路隧道运营过程中的能耗（照明和通风）远高于一般道路的运营能耗。
为了使隧道能安全、环保、高效、经济运行。
隧道监控系统是长隧道的安全保障必不可少的，也是保证隧道交通畅通与环保必须的工程设施。
公路长隧道监控系统的建设一般包括隧道监控室、隧道变电所、隧道内现场设备、将这些设备和中控室联系起来的信息传输网络、以及使这些设备和谐准确运转的控制软件。
按功能区分,隧道监控系统可分为以下部分，具体的工程实施可能根据具体情况有些小变动:1. 隧道火灾报警子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,迅速通告隧道监控站，请求灭火、救援等活动。
报警方式有：手动报警按钮和火灾自动探测器两种。
手动报警按钮方面，在隧道内一般按每50米一套设置手动报警按钮。
火灾自动探测器方面，可选择双波长火灾自动探测器或分布式光纤感温自动探测器，若采用前者，则在隧道内按每50米一套设置,与手动报警按钮设在一个综合盘内；若选用后者，则在隧道内顶部敷设感温火灾探测光缆。
PLC在高速公路隧道监控系统中的实践分析
PLC在高速公路隧道监控系统中的实践应用主要体现在控制和监测方面。
通过PLC的编程和控制，可以实现对高速公路隧道灯光、风机、监控摄像头等设备的自动控制。
在进入隧道时，PLC可以通过传感器检测到车辆的进入并自动控制隧道内的灯光亮度，以提供足够的照明。
PLC还可以监测风机的运行状态，并实现自动调节风机的转速，以确保隧道内的空气流通。
PLC还可以通过与其他设备的联动实现更复杂的功能。
通过与消防系统的联动，当发生火灾时，PLC可以自动关闭隧道入口，限制火势蔓延。
PLC还可以与监控摄像头相连接，当发生交通事故或其他紧急情况时，可以自动发送警报信息。
PLC还可以通过数据采集和分析来提供对隧道系统运行状态的全面监控。
通过PLC连接隧道设备的传感器，可以实时监测隧道内的温度、湿度、风速等参数，并将数据传输到中央控制室。
这样的实时监测可以及时发现并修复隧道设备故障，从而提高运行效率和减少事故的发生。
需要注意的是，由于高速公路隧道监控系统的特殊性，PLC在其中的应用也需要考虑安全性和可靠性。
在编程和控制过程中，应该精确设定相关参数，并进行严格的测试和验证。
PLC系统还需要具备灵活的扩展性和可配置性，以应对隧道监控系统的不断升级和扩展需求。
PLC在高速公路隧道监控系统中的实践应用具有重要意义。
通过PLC的编程和控制，可以实现高速公路隧道设备的自动控制和监测，提高隧道系统的运行效率和安全性。
随着技术的不断进步，相信PLC在高速公路隧道监控系统中的应用将会得到进一步的优化和拓展。
交通运输部长白山区鹤大高速公路科技示范工程科技项目管理办法第一章总则第一条为确保交通运输部长白山区鹤大高速公路资源节约循环利用科技示范工程（以下简称“示范工程”）顺利实施，特制定本办法。
第二条本办法中科技项目主要是指交通运输部批复的鹤大高速公路示范工程实施方案中的科技项目。
第三条示范工程科技项目管理主要包括计划及合同管理、组织与实施、经费管理、鉴定验收（含部级项目预验收）及成果管理等工作。
第四条科技项目管理坚持依法管理、职责明确、分类指导、注重实效的原则。
第二章管理机构及职责第五条按照省厅关于示范工程实施的有关安排，厅科技教育处负责示范工程科技项目的具体管理工作，省高等级公路建设局负责示范工程科技项目实施过程中与工程相关的管理与协调工作。
— 1 —第六条厅科技教育处负责编制示范工程科技项目实施计划；负责示范工程科技项目的合同、进度、质量、经费、鉴定验收（含部级项目预验收）、成果报奖等管理工作。
第七条省高等级公路建设局负责落实示范工程科技项目依托工程；负责示范工程科技项目承担单位与设计、施工、监理单位的沟通协调工作；负责检查监督示范工程科技项目依托工程的建设进度和质量等情况；负责落实并拨付与示范工程科技项目相关的研究经费。
第三章科技项目计划及合同管理第八条按照交通运输部批复的示范工程实施方案,省厅组织开展科技项目可行性研究的审查工作，明确各项目的研究内容、考核指标和进度安排等内容，并提出科技项目预算总额。
第九条科技项目经费预算需列入到鹤大高速补充设计当中的，待补充设计批复后，由厅科技教育处按照补充设计批复额度编制示范工程科技项目计划，经省厅批准后下达示范工程科技项目计划。
第十条列入示范工程科技计划的项目，省厅和省高等级公路建设局依据研究内容和项目计划分别与项目承担单位签订科技项目合同。
第十一条科技项目因实际研究需要对外协作的，应在签订— 2 —项目合同时明确外协单位的工作内容和详细经费预算。
项目承担单位和协作单位需签署相关协作合同，其中的工作内容和详细经费预算须与省厅和项目承担单位签订的合同相关内容保持一致。
