高速公路隧道防灾救援监控系统研究

摘 要：本文简要介绍了高速公路隧道防灾救援监控系统的功能特点，并对系统方案进行了分析。

关键词：公路隧道；防灾救援；监控

中图分类号：U458 文献标识码：A

1 概述

高速公路隧道内由于车速高、流量大，以及光线较差、空气质量低、环境噪声大而比一般路段发生交通事故的几率相对较大。因迂迥空间有限，隧道内的事故处理起来比较困难，中断交通时间较长。

火灾，是公路隧道面临的高度危险之一。现代化交通系统的迅速发展，大大增加了隧道火灾的潜在危险。鉴于隧道内环境特殊，火灾一旦发生，往往会一发不可收拾，并且由于缺乏逃生设施及救护人员，加之司机与乘客惊慌失措，很可能造成重大伤亡。发生在隧道中的火灾，多数是开放性火灾，它带有浓烟，其热辐射率为数兆瓦级，在数分钟内便可形成火灾。因此隧道区段应配备较完善的监控，以减少事故、减少污染、增强隧道的通行能力，延长隧道的使用期限，保证隧道的安全运营。解决好公路隧道的防灾救援问题，成为一个急需解决的重要课题。

2 隧道防灾救援监控系统方案

为使隧道能安全、环保、高效、经济运行，隧道监控系统是长隧道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。建立一套完善的隧道火灾安全监控系统是一项非常重要的工作，其目的是把已发生的火情消灭在萌芽或发展的初期，把灾害损失降低到最小。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、监控信息传输网络、以及使这些设备联动运转的控制软件。

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。火灾报警系统达到自动检测、集成联动，以使发生火灾时自动控制隧道内交通控制系统、闭路电视系统和通风照明系统，消防系统自动运转，并将报警信号传到监控中心和隧道管理所以便及时组织救援，以达到降低火灾损失的目的。该子系统由隧道监控站火灾报警工作站、隧道火灾报警主机、隧道内手动火灾报警按钮、双波长火焰探测器或光纤感温火灾自动探测器、隧道变电所的感烟火灾探测器、手动报警按钮以及传输通道等构成。火灾报警监测系统能无间隙地、随时随地在无人干预的情况下，对隧道空间进行自动监测。

基于光纤光栅传感技术的火灾报警监测系统应用于隧道火灾报警监测领域，辅以视频监控系统进行复核，并与消防控制系统进行联动。将三大子系统进行无缝连接，从而构成一套完整的隧道火灾安全监控系统。

1）采用光纤光栅传感技术对隧道火灾进行自动检测，克服了传统电类传感器易受电磁场干扰的影响，通过波长解调和复用技术使探测的距离大大增加；2）采用视频监控子系统对火灾现场进行复核，对来自火灾报警子系统的报警信息进行确认和定位，防止来自外界环境引起的误报，从而提高监控系统的稳定性和可靠性；3）通过总线控制方式使监控系统的智能化程度大大提高，采用分级管理的模式，通过建立多平台、多系统下的统一管理平台，实现对系统内的所有分监控中心、监控主机及监控设备进行统一有序的协调、管理。

设置防灾通风的隧道应设计防灾救援设备监控系统，并具备远程监控功能；防灾救援设备监控系统由监控主机、主控制器、远程站、集中监控盘等设备组成，完成对隧道内通风、照明、消防泵等设备进行监控 。

3 隧道防灾救援监控系统功能

3.1 通过对隧道的监控，能使管理部门及时处理突发事件，防止交通阻塞，减少交通延误。

3.2 在发生交通意外事故时，能及时处理事故，防止二次事故的发生，并能在重点位置对事故进行取证。

3.3 保护重要交通设施的安全，降低其受破坏的机率。

3.4 能够监控隧道的交通情况和路产路权状况，保证行车安全和路产路权的安全。

3.5 在正常情况下，隧道管理站计算机系统仅采集隧道信息，综合分析隧道交通运行状况、环境指标状况、设备运行状况上传监控分中心，隧道管理救援站对隧道实施控制。

3.6 隧道出现异常情况时，隧道管理站计算机根据数据处理结果，一方面向操作员报警，一方面迅速显示相应的控制方案，待操作员根据紧急电话、电视摄像机画面、巡逻车等确认后，再控制指令，封闭隧道或限制车流量等，完成控制功能；并将实时控制指令告知监控分中心。

4 隧道监控系统的联动联调

为了实现监控系统各个子系统的联动，需要通过监控系统软件对各子系统进行24小时不间断可靠监控，根据采集到的各子系统工作情况控制各子系统联合运作，统一有效管理。

监控软件通过各硬件系统的配合，能对各机电设备、安全指标、交通管理、环境参数等进行有效的监测、控制、智能化管理，并提供事故预处理方案，为积极预防、处理事故提供可靠的保障。同时，当发生火灾、交通事故、交通阻塞、隧道养护维修、紧急停电等异常情况时，能提供各种报警联动预案，以便迅速及时自动或手动处理事故。

5 隧道防灾救援监控系统实施中的注意事项

消防和火灾报警系统的施工必须按照消防监督部门批准的施工设计文件进行施工，不得随意更改。修改设计应有设计单位出具的设计变更通知单。消防和火灾自动报警系统施工前，应具备设备布置平面图、接线图、安装图、系统图以及其它必要的技术文件。另外，水消防系统的施工工艺是施工中的一个难点。高速公路隧道一般以山区居多，高位水池设置于山上，供水管道长且不直，高位水池和低位水池的修建和防渗漏以及消防管道的施工和防渗漏是施工难点，是比较容易出现质量问题的工序。

结语

消防和火灾报警工程竣工后，管理单位必须制定隧道火灾应急处置程序、安全疏散预案和灭火救援预案，并由消防施工单位配合隧道机电系统总集成单位在监控软件中实现。

山区高速公路隧道分布较广，由此造成公路隧道的防灾救援系统具有内容多、难度大、标准高、技术复杂等特点，需要由中心计算机系统统一控制、指挥、管理。火灾发生后隧道内各个防灾救援子系统都应成为一个联动协调的大系统，才能更好完成消防灭火和救援组织工作，保障公路隧道安全运行。

参考文献

[1]翁小雄，等.机电工程技术手册[M].北京：人民交通出版社，2005.

[2]曾盛. 公路隧道监控系统的设计和发展[J].现代隧道技术，2004（04）.