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隧道有害氣體智能監(jiān)測(cè)報(bào)警設(shè)備

2022-02-04 07:54:01  214次瀏覽 次瀏覽
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高速公路隧道環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

隨著我國(guó)高速公路建設(shè)里程的增長(zhǎng),隧道占新建設(shè)高速公路里程的比例越來越大。隧道在空間上呈封閉帶狀分布的結(jié)構(gòu)特征,給行車環(huán)境帶來了一系列變化,往往構(gòu)成高速公路交通事故的多發(fā)區(qū),并且極易引發(fā)二次交通事故,引起高速公路堵塞,造成重大經(jīng)濟(jì)損失。 隧道運(yùn)營(yíng)問題顯得越來越突出,隧道內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制成為保證高速公路隧道及運(yùn)行的重要手段。

由于隧道是公路的特殊構(gòu)造物,在空間上的限制而使隧道內(nèi)的環(huán)境 狀況比較復(fù)雜,由于行駛車輛排放出的氣態(tài)及游離固態(tài)微粒混合成的有害廢氣和車輛攜帶的塵土及卷起的塵埃,因隧道內(nèi)空間的限制,往往不能很快擴(kuò)散、消失,導(dǎo)致在隧道內(nèi)的空氣質(zhì)量極差;由于山體豐富的淅瀝水和洞內(nèi)外溫差的作用,而使隧道內(nèi)常常處于很潮濕的環(huán)境中,在洞內(nèi)容易出現(xiàn)積水;由于隧道內(nèi)交通繁忙,加上環(huán)境惡劣和空間場(chǎng)地的限制,而使設(shè)備的日常維護(hù)、故障檢修工作困難、勞動(dòng)強(qiáng)度大而效果較差 ,經(jīng)常出現(xiàn)隧道內(nèi)燈光設(shè)施損壞,而檢修人員只有到現(xiàn)場(chǎng)巡查時(shí)才會(huì)發(fā)現(xiàn), 這些因素就是導(dǎo)致交通事故發(fā)生的根本性原因。

綜上所述,從公路隧道本身具有的特殊性,對(duì)隧道內(nèi)的有害氣體、溫濕度、能見度,積水情況進(jìn)行監(jiān)測(cè),公路運(yùn)行部門及時(shí)掌握隧道內(nèi)的綜合環(huán)境情況,可以進(jìn)行有效地進(jìn)行交通控制和疏導(dǎo),從而可減少交通事故的發(fā)生,減少人員生命及財(cái)產(chǎn)的損失。

2 、系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

圣凱安監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要建設(shè)對(duì)隧道內(nèi)的綜合環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制,主要實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)方面:

(1)通過在隧道內(nèi)安裝溫濕度傳感器、光線感應(yīng)器、以及積水監(jiān)測(cè)儀來對(duì)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè) ,主要包括對(duì)有害氣體、能見度、風(fēng)速、水位、煙霧、明火、含氧量等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);

(2)對(duì)前端監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,當(dāng)發(fā)現(xiàn)有異常時(shí),自動(dòng)給出報(bào)警提示,并能判斷到當(dāng)積水超限時(shí) 排水磊是否工作,當(dāng)發(fā)現(xiàn)隧道內(nèi)有害氣體超標(biāo)時(shí),自動(dòng)啟動(dòng)和控制通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí) 換氣 ;

(3) 通過建立 監(jiān)控中心,及時(shí)地掌握各個(gè)公路隧道內(nèi)的環(huán)境情況及各控制設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)。 集中化管理 道路 報(bào)警信息,實(shí)現(xiàn)對(duì)報(bào)警的統(tǒng)計(jì)和分析, 實(shí)現(xiàn)環(huán)境異常與其它控制的設(shè)施的聯(lián)動(dòng)控制。

3 、系統(tǒng)總體 設(shè)計(jì)

高速公路隧道綜合環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)用于對(duì)公路隧道 內(nèi)環(huán)境 進(jìn)行 監(jiān)測(cè) ,可以實(shí)現(xiàn) 隧道內(nèi)的風(fēng)速、能見度、含氧量等進(jìn)行實(shí)時(shí) 監(jiān)測(cè),通過將這些采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理,能為減少交通事故的發(fā)生提供保障 。系統(tǒng)在整體上由前端 采集系統(tǒng) 、通信傳輸系統(tǒng)和 監(jiān)控 中心系統(tǒng)三大部分組成,其組成結(jié)構(gòu) 如下圖所示:

3.1 前端采集與控制

3.1.1 采集

本系統(tǒng)主要采集以下數(shù)據(jù):

1、有害氣體

通過在隧道內(nèi)安裝在害氣體傳感器,一般安裝在隧道洞壁 ,每隔500m安裝一只傳感器,傳感器通過WSN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行 數(shù)據(jù)傳輸。

2、含氧量

通過在隧道中間安裝含氧量探測(cè)儀,實(shí)時(shí)掌握隧道內(nèi)的空氣情況,為駕駛?cè)藛T駕駛提供保障。

3、積水

通過在隧道內(nèi)安裝積水測(cè)試儀,及時(shí)掌握隧道內(nèi)是否由于天氣原因?qū)е滤淼纼?nèi)有嚴(yán)重積水等現(xiàn)象,通過積水探測(cè)儀與排水系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制,可實(shí)現(xiàn)當(dāng)積水超過指定標(biāo)準(zhǔn)時(shí), 排水系統(tǒng)自動(dòng)開始啟動(dòng)排水泵進(jìn)行排水處理。

4、煙霧 、明火

在隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)會(huì)導(dǎo)致迅速的有害氣體增加,再加上汽車尾氣等,在隧道內(nèi)氣溫也會(huì)快速升溫,在短時(shí)間內(nèi)可能會(huì)造成爆炸。監(jiān)測(cè)隧道內(nèi)是否有煙霧、明火等顯得非常重要。通過煙霧傳感器報(bào)警后與消防系統(tǒng)及通風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)后, 可以快速地滅火處理及改善隧道內(nèi)的空氣質(zhì)量。

3.1.2 控制

通過在隧道內(nèi)安裝光線傳感器感應(yīng)隧道內(nèi)的光照情況,根據(jù)每個(gè)位置的不同,所測(cè)量的光照度也不同,系統(tǒng)根據(jù)每個(gè)位置的能見度情況,自動(dòng)調(diào)整每個(gè)照明燈的光線,從而來滿足隧道內(nèi)的光照滿足標(biāo)準(zhǔn)。

通過煙霧探測(cè)器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)隧道內(nèi)是否發(fā)生火災(zāi),當(dāng)有發(fā)現(xiàn)有火災(zāi)發(fā)生時(shí),根據(jù)煙霧濃度自動(dòng)開啟消防系統(tǒng)以及通風(fēng)系統(tǒng),通過消防噴淋系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)滅火;通風(fēng)系統(tǒng)會(huì)在隧道內(nèi)有害氣體濃度超標(biāo),含氧量過少時(shí)自動(dòng)開啟通風(fēng)系統(tǒng),進(jìn)行排氣換風(fēng)處理,從而來保證隧道內(nèi)的空氣能滿足要求。

3.2 數(shù)據(jù)傳輸

在隧道內(nèi)安裝傳感器,需要將采集的數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控中心,而隧道內(nèi)由于處于山中, 沒有GPRS信號(hào)覆蓋,導(dǎo)致公路運(yùn)行人員不能及時(shí)了解到隧道內(nèi)的環(huán)境及設(shè)備的狀態(tài)。通過在隧道內(nèi)增加WSN節(jié)點(diǎn),利用WSN無線網(wǎng)絡(luò)將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿淼蓝纯冢儆砂惭b在隧道口的傳輸設(shè)備將數(shù)據(jù)傳回到監(jiān)控中心。監(jiān)控中心就能及時(shí)了解到隧道內(nèi)的環(huán)境情況。

3.3 監(jiān)控中心

監(jiān)控中心將部署于公路運(yùn)行中心 ,它的功能主要是由運(yùn)行于后臺(tái)服務(wù)器上的 隧道綜合環(huán)境監(jiān)測(cè) 管理軟件來實(shí)現(xiàn)的。 主要 為用戶提供信息服務(wù),實(shí)時(shí)采集隧道內(nèi)的環(huán)境參數(shù),隧道內(nèi)消防、照明等子系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)等。

綜合環(huán)境監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)每十分鐘會(huì)采集隧道內(nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù),通過對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,從而可掌握到隧道內(nèi)的環(huán)境情況,為交通部門提供依據(jù)。通過系統(tǒng)可了解到隧 道內(nèi)的照明系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行情況及這些設(shè)施

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