論高速公路隧道機(jī)電智慧管控系統(tǒng)的應(yīng)用與研究

張穎姣

摘要：首先探討了機(jī)電智慧管控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)架構(gòu)以及機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，然后對(duì)機(jī)電系統(tǒng)的構(gòu)成進(jìn)行分析，包括供配電系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等，*后闡述機(jī)電智慧管控系統(tǒng)中需要實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵功能，如綜合監(jiān)控、設(shè)備管理、智慧巡檢、視頻管理、信息發(fā)布以及事件聯(lián)動(dòng)與管理等，以期有效實(shí)現(xiàn)對(duì)工程機(jī)電系統(tǒng)的智慧管控。

關(guān)鍵詞：高速公路；隧道機(jī)電；智慧管控

0引言

在高速公路運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，公路基礎(chǔ)設(shè)施是保障人們行車安全的重要手段。尤其是高速公路隧道工程，為實(shí)現(xiàn)隧道內(nèi)的正常通車，需要在隧道內(nèi)部布置完善的機(jī)電系統(tǒng)，包括隧道的供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、通風(fēng)消防系統(tǒng)等。在目前隧道機(jī)電系統(tǒng)中，各個(gè)系統(tǒng)相互獨(dú)立，既不利于公路運(yùn)營(yíng)人員的養(yǎng)護(hù)及管理，也容易導(dǎo)致隧道內(nèi)的安全隱患。因此，為解決此類問(wèn)題，應(yīng)充分結(jié)合信息化技術(shù)的發(fā)展，研究設(shè)計(jì)一套隧道機(jī)電智慧管控系統(tǒng)，將機(jī)電系統(tǒng)各個(gè)獨(dú)立部分連接成整體，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)機(jī)電系統(tǒng)實(shí)施監(jiān)控，以保證高速公路的安全運(yùn)營(yíng)。

1工程概況

某高速公路工程路線全長(zhǎng)62.5m，途徑多處山區(qū)地帶，為節(jié)省施工成本并保護(hù)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境，需要采用隧道的方式穿越山體。工程路線中共計(jì)隧道工程5處，總長(zhǎng)度約為8.7km，在隧道建設(shè)中由于本身的空間密閉，視野范圍較小，需要安裝機(jī)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)隧道內(nèi)的照明與監(jiān)控。因此為確保工程隧道的安全行車，同時(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)電系統(tǒng)的有效管控，經(jīng)研究決定對(duì)隧道內(nèi)的機(jī)電設(shè)施研發(fā)一種智慧管控系統(tǒng)，以提升隧道內(nèi)機(jī)電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)管控本文對(duì)該工程隧道機(jī)電系統(tǒng)智慧管控系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行分析。

2公路隧道機(jī)電智慧管控系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1機(jī)電智慧系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

2.1.1系統(tǒng)架構(gòu)分析

本工程隧道內(nèi)的機(jī)電智慧系統(tǒng)通過(guò)一體化監(jiān)管平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)在隧道內(nèi)全面布局感知系統(tǒng)、資源整合以及信息共享，從而全面提高隧道機(jī)電系統(tǒng)的綜合管控和風(fēng)險(xiǎn)管控能力，保障人們的出行安全，提升隧道的服務(wù)水平。同時(shí)，一體化監(jiān)管平臺(tái)可在隧道內(nèi)充分利用高精度地圖、三維建模、智慧融合感知等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)隧道內(nèi)交通狀況的可視化，根據(jù)隧道的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行事件預(yù)警等，*終有效地將隧道機(jī)電系統(tǒng)的各個(gè)子系統(tǒng)集成于一個(gè)平臺(tái)之上，完成對(duì)隧道機(jī)電系統(tǒng)的智慧管控。

2.1.2機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在隧道機(jī)電智慧管控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，主要包括系統(tǒng)平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)建立以及系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)，結(jié)合工程隧道的實(shí)際情況，主要的隧道機(jī)電結(jié)構(gòu)包括供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)和消防系統(tǒng)等。在隧道智慧管控平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)整合多元業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，以加強(qiáng)外部設(shè)施的數(shù)據(jù)收集能力。完善系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集交換服務(wù)和共享能力數(shù)據(jù)的能力，將系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分為兩大類，分別為機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和道路車輛運(yùn)行信息，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的數(shù)字化分析繪制隧道的可視圖；針對(duì)隧道機(jī)電系統(tǒng)所需的功能，一體化監(jiān)管平臺(tái)應(yīng)設(shè)計(jì)相應(yīng)的綜合監(jiān)控、設(shè)備管理、智慧巡檢、視頻管理、信息發(fā)布以及應(yīng)急事件的處理功能，從而保證機(jī)電系統(tǒng)的正常運(yùn)作，確保隧道的運(yùn)營(yíng)安全。

2.2機(jī)電系統(tǒng)構(gòu)成

2.2.1供配電系統(tǒng)

（1）隧道內(nèi)的基本照明、消防水泵、通風(fēng)設(shè)施、監(jiān)控設(shè)施及其他設(shè)施等設(shè)施均需要通電才能實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)，因此隧道內(nèi)需要具備完善的供配電系統(tǒng)。根據(jù)采用的各類機(jī)電設(shè)施的用電要求，本工程隧道內(nèi)的供配電系統(tǒng)的用電負(fù)荷主要為一級(jí)負(fù)荷和三級(jí)負(fù)荷，其中上述的設(shè)施采用一級(jí)負(fù)荷，其他設(shè)施均采用三級(jí)負(fù)荷，根據(jù)此情況供電系統(tǒng)可采用雙電源供電形式設(shè)計(jì)，在供配電系統(tǒng)中利用10kV的電纜沿著隧道兩側(cè)進(jìn)行布設(shè)，鋪設(shè)時(shí)所有的電纜放入設(shè)計(jì)的電纜溝中，避免暴露于隧道之內(nèi)。

（2）電纜沿著隧道兩側(cè)布設(shè)完成后，工程隧道內(nèi)部設(shè)置有變配電設(shè)施，布設(shè)的電纜會(huì)與變配電相互連接。當(dāng)電流進(jìn)入變配電設(shè)施之后，通過(guò)變配電設(shè)施的配置及變壓器的作用，會(huì)將電流分為一級(jí)負(fù)荷與三級(jí)負(fù)荷，通過(guò)設(shè)置的兩路電源分別向機(jī)電設(shè)施供電，保障機(jī)電系統(tǒng)的用電安全及正常運(yùn)營(yíng)。此外，本工程供配電系統(tǒng)接地處理采用TN-S形式，供配電系統(tǒng)所有變壓器的中性點(diǎn)均直接接地，接地電阻控制在1Ω,每一個(gè)變壓器中性點(diǎn)之后分別設(shè)置零線與保護(hù)線，兩種線路的設(shè)置不得出現(xiàn)相互連接問(wèn)題，避免引發(fā)用電事故。

2.2.2通風(fēng)系統(tǒng)

由于隧道是穿越山體進(jìn)行修建，隧道內(nèi)部其環(huán)相對(duì)封閉，為保證隧道內(nèi)空氣的正常流通，需要在隧道內(nèi)部設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)來(lái)改善環(huán)境。本工程隧道的通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置，主要由3大部分組成，分別為環(huán)境監(jiān)測(cè)、風(fēng)機(jī)控制及區(qū)域控制網(wǎng)絡(luò)。其中通風(fēng)系統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)功能是對(duì)隧道內(nèi)的一氧化碳進(jìn)行監(jiān)測(cè)，避免隧道中有害物質(zhì)濃度超標(biāo)；風(fēng)機(jī)控制是為了保證隧道內(nèi)空氣的流通，本隧道采用射流風(fēng)機(jī)，該類型風(fēng)機(jī)完全滿足隧的通風(fēng)需求；區(qū)域控制網(wǎng)絡(luò)可利用信息化實(shí)現(xiàn)對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)的管控，有利于機(jī)電智慧管控系統(tǒng)的應(yīng)用。

2.2.3消防系統(tǒng)

（1）消防系統(tǒng)是高速公路隧道機(jī)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中不可缺少的設(shè)施，在隧道消防系統(tǒng)設(shè)置中，主要功能包括火災(zāi)檢測(cè)、滅火設(shè)備、隧道排煙及報(bào)警系統(tǒng)等。針對(duì)工程長(zhǎng)度較大的隧道工程，在隧道內(nèi)應(yīng)設(shè)置橫向的緊急出口，當(dāng)隧道運(yùn)營(yíng)過(guò)程中發(fā)生火災(zāi)問(wèn)題，隧道內(nèi)的行駛?cè)藛T可以及時(shí)逃出隧道，其次隧道內(nèi)的火災(zāi)監(jiān)測(cè)裝置，設(shè)置后保證其有效性，當(dāng)遭遇火災(zāi)問(wèn)題可以及時(shí)反映至管理人員；滅火設(shè)備應(yīng)貫穿整個(gè)隧道工程，每間隔一段位置設(shè)置一處消防設(shè)施并配備消防水管及滅火器；排煙及報(bào)警設(shè)施要實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道排煙量的監(jiān)控，如排煙量過(guò)大則可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警操作。

（2）在隧道的消防系統(tǒng)設(shè)置中，為避免火災(zāi)過(guò)大造成人員傷亡問(wèn)題，在隧道橫向的緊急出口中，應(yīng)安裝防火卷簾門，并將卷簾門設(shè)置為手動(dòng)開(kāi)啟和電動(dòng)開(kāi)啟2種形式，正常情況下保持卷簾門的開(kāi)啟狀態(tài)，在突發(fā)火災(zāi)的緊急情況下，可將卷簾門關(guān)閉，避免火勢(shì)蔓延至緊急出口，同時(shí)針對(duì)行人的緊急出口，在設(shè)置時(shí)每一側(cè)均要安裝防火門，正常情況下保持防火門的關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)隧道內(nèi)的消防系統(tǒng)全部布設(shè)完成后，由上級(jí)消防主管部門進(jìn)行驗(yàn)收，保證消防設(shè)施的使用性能，以確保隧道的運(yùn)營(yíng)安全。

2.2.4照明系統(tǒng)

（1）對(duì)高速公路隧道來(lái)說(shuō)，機(jī)電系統(tǒng)中必不可少的就是照明系統(tǒng)，其能夠保證隧道內(nèi)的光線滿足行車要求，從而保證隧道內(nèi)的運(yùn)營(yíng)安全，因此照明系統(tǒng)也是隧道機(jī)電系統(tǒng)的*重要組成部分。本工程隧道內(nèi)照明系統(tǒng)主要采用UPS電源供電，且供電設(shè)施的備用時(shí)間保持在30min以上，以保證運(yùn)營(yíng)期間不出現(xiàn)斷電的問(wèn)題。在供電系統(tǒng)照明燈設(shè)置時(shí)，主要采用隧道拱頂單光帶的形式，在隧道內(nèi)部設(shè)置雙排單光帶進(jìn)行照明，局部較暗的區(qū)域可利用加強(qiáng)照明燈。

（2）依據(jù)不同的照明燈形式，隧道內(nèi)的照明系統(tǒng)共分為加強(qiáng)照明燈、應(yīng)急照明燈和基本照明燈3種，在安裝照明系統(tǒng)時(shí)這3種照明燈均布置于隧道兩側(cè)，應(yīng)急照明燈與基本照明交錯(cuò)安裝，各照明燈的距離控制在10m，應(yīng)急照明燈的數(shù)量以基本照明燈數(shù)量保持一致。正常情況下基本照明燈按照要求開(kāi)啟，當(dāng)照明過(guò)程中遭遇緊急情況，則可立即啟動(dòng)應(yīng)急照明燈，保證隧道內(nèi)的照明條件，在此過(guò)程中運(yùn)營(yíng)單位可及時(shí)排除故障恢復(fù)照明條件

2.2.5監(jiān)控系統(tǒng)

（1）為保證隧道內(nèi)的行車安全，或者遭遇緊急情況可以第一時(shí)間獲得相關(guān)信息，在本工程隧道內(nèi)設(shè)置監(jiān)控系統(tǒng)，以在隧道內(nèi)部安裝攝像機(jī)對(duì)行駛的車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，這不僅可以監(jiān)控隧道內(nèi)是否存在安全事故，還能記錄車輛是否存在違章行為，如超速形式、違規(guī)變道等，從而有利于保證隧道內(nèi)的行車安全。基于此，本次隧道內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置時(shí)，主要采用定焦高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和車行橫洞紅外球型高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，安裝于隧道的弧線位置。

（2）在攝像機(jī)安裝過(guò)程中，施工單位應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定安裝位置和高度，保持預(yù)埋螺栓的中心距離與攝像機(jī)底座法蘭孔的距離一致。安裝中為減小垂直立柱的偏差，施工人員用經(jīng)緯儀測(cè)量垂直柱的垂直度，如果偏差較大，則可用墊片調(diào)節(jié)垂直柱的垂直度安裝后需要檢測(cè)其安裝效果，攝像機(jī)是否工作正常，是否能與機(jī)電智慧管控系統(tǒng)相連接，經(jīng)檢測(cè)調(diào)試正常后，組織對(duì)機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)的驗(yàn)收工作。

2.3機(jī)電智慧系統(tǒng)功能研究

2.3.1綜合監(jiān)控

結(jié)合上述隧道機(jī)電智慧管控系統(tǒng)的功能，在一體化平臺(tái)上可實(shí)現(xiàn)隧道內(nèi)的綜合監(jiān)控，即對(duì)隧道內(nèi)全路段機(jī)電設(shè)施的監(jiān)控功能。在平臺(tái)的監(jiān)控軟件中，管控人員可以在平臺(tái)中監(jiān)管所有的機(jī)電設(shè)施，并結(jié)合GIS技術(shù)將隧道機(jī)電設(shè)施所得到的交通流數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、施工信息、事故信息和實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻等，綜合地在計(jì)算機(jī)界面中呈現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)能夠通過(guò)對(duì)應(yīng)機(jī)電設(shè)施圖標(biāo)顏色的變化，判斷該機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)是否存在故障，以及設(shè)備當(dāng)前工作的狀態(tài)和內(nèi)容，以便實(shí)現(xiàn)隧道機(jī)電設(shè)施的綜合監(jiān)控。

2.3.2設(shè)備管理

隧道機(jī)電系統(tǒng)中采用的設(shè)備種類繁多且設(shè)備的數(shù)量較大，如采取普通的管理方式對(duì)設(shè)備維修、養(yǎng)護(hù)、更換等信息進(jìn)行記錄管理，會(huì)大幅增加運(yùn)營(yíng)人員的工作量。本工程隧道機(jī)電智慧管控系統(tǒng)中具有設(shè)備管理功能，通過(guò)一體化監(jiān)管平臺(tái)，運(yùn)營(yíng)人員可以采用直觀的圖形操作界面，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的管理工作，這不僅包括設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，是否存在故障等問(wèn)題，還包括設(shè)備的維修、保養(yǎng)臺(tái)賬，設(shè)備的更換、采購(gòu)、報(bào)廢記錄以及設(shè)備廠商的基本信息等，有利于運(yùn)營(yíng)單位節(jié)省養(yǎng)護(hù)成本，保障機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)行。

2.3.3智慧巡檢

上述設(shè)備管理功能主要采用直觀的圖形操作界面，使管控人員能夠在一體化平臺(tái)上完成對(duì)設(shè)備狀態(tài)及工作性能的監(jiān)督，而智慧巡檢功能則可以完成對(duì)隧道機(jī)電設(shè)施的檢查工作，減少隧道養(yǎng)護(hù)人員的工作量。該系統(tǒng)是利用虛擬巡邏車的方式代替人工，通過(guò)一體化管控平臺(tái)對(duì)虛擬巡邏車的巡檢路線及要求進(jìn)行設(shè)置，然后啟動(dòng)巡邏車輛代替人工進(jìn)入隧道對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行檢查，管控人員可在一體化平臺(tái)上獲得巡檢結(jié)果，如機(jī)電設(shè)備存在故障，則巡檢車可通過(guò)聲光報(bào)警的方式通知給管控人員，并將巡檢結(jié)果在一體化平臺(tái)進(jìn)行展示，管控人員根據(jù)需求將巡檢結(jié)果導(dǎo)出或打印。

2.3.4視頻管理

在隧道機(jī)電系統(tǒng)中配置監(jiān)控設(shè)施，為有效地利用監(jiān)控設(shè)施所拍攝的畫面，在機(jī)電智慧管控系統(tǒng)中具備視頻管理功能，該功能可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能，分別是實(shí)時(shí)監(jiān)控和視頻回放。其中實(shí)時(shí)監(jiān)控是將機(jī)電系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)施的畫面轉(zhuǎn)播至一體化管控平臺(tái)，在管控平臺(tái)中可以對(duì)監(jiān)控畫面、監(jiān)控方式等進(jìn)行遠(yuǎn)程控制；視頻回放是指將機(jī)電監(jiān)控設(shè)施所拍攝記錄的畫面保存，需要時(shí)可以隨時(shí)從管控平臺(tái)調(diào)取，方便管控人員對(duì)隧道內(nèi)事故發(fā)生原因、設(shè)備損壞原因等進(jìn)行調(diào)查，確保機(jī)電系統(tǒng)的正常運(yùn)營(yíng)。

2.3.5信息發(fā)布

對(duì)隧道機(jī)電智慧管控系統(tǒng)而言，該系統(tǒng)可提供統(tǒng)一的服務(wù)接口，以方便管控人員利用一體化管控平臺(tái)發(fā)布相關(guān)信息，包括隧道的交通誘導(dǎo)信息、查詢服務(wù)信息、隧道內(nèi)事故信息等。比如在隧道運(yùn)營(yíng)過(guò)程中存在火災(zāi)安全隱患問(wèn)題時(shí)，此時(shí)管控人員可通過(guò)智慧管控系統(tǒng)通過(guò)車輛檢測(cè)器、閉路電視系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等發(fā)布預(yù)警信息，若已經(jīng)發(fā)生火災(zāi)問(wèn)題，則管控人員還可通過(guò)信息發(fā)布功能指揮和調(diào)度交通，從而避免造成重大損失。

2.3.6事件聯(lián)動(dòng)與管理

在上述情境中，如隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)問(wèn)題，則可以利用機(jī)電智慧管控系統(tǒng)的事件聯(lián)動(dòng)及管理功能報(bào)警理，該功能可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)各模塊的統(tǒng)一管理、分級(jí)處理，各個(gè)模塊根據(jù)工程實(shí)際情況設(shè)置閾值或狀態(tài)變化。當(dāng)隧道運(yùn)營(yíng)過(guò)程中遭遇安全事故且事故危害等級(jí)超過(guò)設(shè)置的閾值，此時(shí)機(jī)電智慧管控系統(tǒng)可立即啟動(dòng)預(yù)案，按照預(yù)先設(shè)置的要求報(bào)進(jìn)行處理，如超過(guò)報(bào)警的閾值標(biāo)準(zhǔn)，就能自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警操作，從而保障隧道的運(yùn)營(yíng)安全。

3.高速公路供配電監(jiān)控系統(tǒng)

3.1概述

近年來(lái)，我國(guó)的高速公路發(fā)展非常迅速，已形成遍布全國(guó)的高速公路網(wǎng)，它在對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出突出貢獻(xiàn)的同時(shí)，也對(duì)高速公路管理及運(yùn)營(yíng)的自動(dòng)化、智能化提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。高速公路自動(dòng)化管理系統(tǒng)一般由通信、收費(fèi)、監(jiān)控和供配電4個(gè)子系統(tǒng)組成，而通信、收費(fèi)和監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)是供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

高速公路供配電監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)高速公路沿線的變電站內(nèi)的高低壓配電設(shè)備、發(fā)電機(jī)、變壓器、UPS、EPS、外場(chǎng)照明、隧道內(nèi)的理地式變壓器與照明、通風(fēng)及排水等機(jī)電設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)分布式監(jiān)控和集中管理,實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守,確保高速公路安全暢通,提高自動(dòng)化管理水平,降低機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)成本。

高速公路供配電監(jiān)控系統(tǒng)包括隧道變電所、服務(wù)區(qū)變電所、收費(fèi)站變電所、沿線箱式變電站、互通樞紐、路燈電源、風(fēng)機(jī)控制箱等區(qū)域的電力綜合監(jiān)控。

圖1高速公路監(jiān)控對(duì)象

3.2.項(xiàng)目需求

高速公路供配電系統(tǒng)傳統(tǒng)維護(hù)的缺點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：

1、巡檢工作量大：由于變電所分布在幾十至幾百公里的高速公路上，需要沿高速路逐一巡查；

2、設(shè)備發(fā)生故障后上報(bào)不及時(shí)、維修效率低；

3、維護(hù)、維修狀態(tài)無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)控，維護(hù)、維修進(jìn)度無(wú)法及時(shí)督查跟蹤；

4、缺乏信息化手段進(jìn)行設(shè)備管理維護(hù)，導(dǎo)致隱患無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)；

5、由于缺乏統(tǒng)一的監(jiān)管平臺(tái)，機(jī)電設(shè)施運(yùn)行狀況無(wú)法及時(shí)、全面、準(zhǔn)確掌握。

6、無(wú)法實(shí)現(xiàn)綜合查詢分析，提供輔助決策支持；

7、無(wú)法即時(shí)排查電氣隱患、隱蔽工程隱患檢查難；

針對(duì)高速公路傳統(tǒng)維護(hù)的缺點(diǎn)，為了保障高速公路供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行并減少維護(hù)人員的工作量，設(shè)計(jì)了一套高速公路供配電監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)的主要功能如下：

1、對(duì)配電房?jī)?nèi)的變壓器、開(kāi)關(guān)柜電氣參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控；

2、對(duì)配電房?jī)?nèi)的UPS、EPS電氣參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)監(jiān)測(cè)到UPS和EPS的電池電壓過(guò)低時(shí)，及時(shí)進(jìn)行維護(hù)，避免停電后無(wú)法操作斷路器；

3、對(duì)配電房?jī)?nèi)的發(fā)電機(jī)進(jìn)行監(jiān)控，并對(duì)發(fā)電機(jī)油箱的油位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，避免油位過(guò)低影響發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行，以及柴油被盜后能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并報(bào)警；

4、對(duì)配電房?jī)?nèi)饋線回路的漏電電流、線纜溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)和異常報(bào)警；

5、對(duì)隧道的照明回路進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，對(duì)隧道的引道照明回路和加強(qiáng)照明回路進(jìn)行手動(dòng)和自動(dòng)控制；

6、隧道內(nèi)消防疏散通道、出口有明顯的指示燈具，并可以通過(guò)不同應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行緊急控制；

8、根據(jù)隧道配電房?jī)?nèi)可燃?xì)怏w濃度及煙霧啟停排風(fēng)風(fēng)機(jī)；

9、監(jiān)測(cè)隧道配電房?jī)?nèi)部環(huán)境溫濕度，煙霧、甲烷等可燃?xì)怏w監(jiān)測(cè)、報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制；

10、監(jiān)控軟件采用B/S架構(gòu)，全面接入以上監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)瀏覽器、手機(jī)APP或短信等方式提供數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和異常報(bào)警，并可通過(guò)系統(tǒng)發(fā)布維保、巡檢及搶修派工任務(wù)。

3.3.參照標(biāo)準(zhǔn)

本方案遵循的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有：

GB/T14285-2006《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》

GBT14598.300-2008《微機(jī)變壓器保護(hù)裝置通用技術(shù)要求》

GB/T2887-2011《計(jì)算機(jī)場(chǎng)地通用規(guī)范》

GB50052-2009《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB/T20965-2013《控制網(wǎng)絡(luò)HBES技術(shù)規(guī)范住宅和樓宇控制系統(tǒng)》

GB50116-2013《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB14287-2014《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)》

GB25506-2010《消防控制室通用技術(shù)要求》

GB50116-2013《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB28184-2011《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》

GB29364-2012《防火門監(jiān)控器》

GB51309-2018《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》

JB/T10736-2007 《低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)器》

GB/T15576-2008 《低壓成套無(wú)功功率補(bǔ)償裝置》

3.4.方案設(shè)計(jì)

根據(jù)高速公路供配電監(jiān)控系統(tǒng)要求，方案配置綜合監(jiān)控系統(tǒng)和子系統(tǒng)解決方案。

變電所電力監(jiān)控子系統(tǒng)

電氣火災(zāi)監(jiān)控子系統(tǒng)

消防設(shè)備電源監(jiān)控子系統(tǒng)

消防應(yīng)急照明和疏散子系統(tǒng)

高速公路供配電運(yùn)維管理云平臺(tái)

方案建立基于云平臺(tái)的“監(jiān)、控、維”一體化的綜合監(jiān)控系統(tǒng)，從數(shù)據(jù)采集、通信網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)架構(gòu)、聯(lián)動(dòng)控制和綜合數(shù)據(jù)服務(wù)等方面的設(shè)計(jì)，解決了高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中存在內(nèi)部干擾性強(qiáng)、使用單位多及協(xié)調(diào)復(fù)雜的根本問(wèn)題，大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和可管理性，提升了高速公路基礎(chǔ)設(shè)施、環(huán)境和設(shè)備的使用和恢復(fù)效率。

審核編輯 黃宇