隧道機電設(shè)備控制技術(shù)探討論文
摘要：交通運輸?shù)陌l(fā)展程度在一定程度上反映了一個國家的經(jīng)濟發(fā)展水平。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國高速公路有了很大的發(fā)展，其中隧道工程在高速公路的建設(shè)中占據(jù)著重要地位，隧道機電設(shè)備控制技術(shù)關(guān)系著隧道工程質(zhì)量的好壞，需要不斷提高其技術(shù)水平以提高隧道工程的建造水平，保證高速公路的質(zhì)量。文章主要分析隧道機電設(shè)備控制系統(tǒng)的概念及重要性，探討隧道機電設(shè)備控制技術(shù)，希望能為提高高速公路的建設(shè)水平提供一定的幫助。
關(guān)鍵詞：高速公路；隧道；機電設(shè)備控制
隨著我國現(xiàn)代化技術(shù)的不斷發(fā)展，交通技術(shù)發(fā)展迅速，高速公路作為交通運輸?shù)年P(guān)鍵部分，需要不斷提高其質(zhì)量。其中隧道在高速公路的建設(shè)中起著非常重要的作用，它穿過地形復(fù)雜的地區(qū)，隧道中機電設(shè)備的分布特點是點多、線長、面廣，包括隧道交通、照明、消防、給排水、通風(fēng)等部分，為了保證隧道機電設(shè)備安全可靠的運行，需要對隧道機電設(shè)備進行監(jiān)控，這樣才能保證隧道正常的運行，進而保證整條高速公路的正常工作。文章對隧道機電設(shè)備的控制技術(shù)進行分析，從而為隧道機電工程的安全運行提供一定的幫助。
1、隧道機電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的概述
1.1隧道機電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)依據(jù)和設(shè)計原則
隧道機電設(shè)備的運行安全是隧道行車的關(guān)鍵，其監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)是存在一定依據(jù)的。首先，在隧道內(nèi)行車時，會按照相應(yīng)的信號指示燈行駛。在隧道內(nèi)維修或者出現(xiàn)交通事故時，如果隧道里的信號指示標志錯誤，可能會造成嚴重的交通事故，因此機電設(shè)備控制系統(tǒng)要及時控制機電設(shè)備的運行狀態(tài)。其次，隧道內(nèi)光照強度的合理性可以為駕駛員提供舒適的視野環(huán)境。第三，隧道封閉性較強，會造成汽車尾氣排放不通暢，會造成隧道內(nèi)嚴重的污染，甚至危害人的生命安全。因此要有良好的通風(fēng)設(shè)備。第四，為快速處理隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)事故的可能性，應(yīng)該建立火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，這樣能盡快處理事故，使隧道恢復(fù)正常運行。在對隧道機電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)進行設(shè)計時要遵循的原則是：可靠性、先進性、經(jīng)濟性、協(xié)調(diào)性、易操作性、節(jié)能性、高度的自動化控制等，保證隧道行車的安全可靠。
1.2隧道機電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的重要性
隨著高速公路要求逐漸提高，隧道的建設(shè)也越來越多，其安全問題成為隧道建設(shè)的突出問題。隧道的特點是封閉性強、環(huán)境惡劣、交通量大等，很容易發(fā)生交通事故，因此要建立隧道機電設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)和設(shè)施，這樣不僅能減少交通事故的發(fā)生頻率，提高隧道內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量，還能及時發(fā)現(xiàn)各種不安全因素，增強隧道的通行能力和使用年限，保證車輛在隧道內(nèi)安全運行。我國隧道機電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)水平有限，大多數(shù)情況下需要人工控制其工作，應(yīng)該提高它的控制水平與可靠性，讓其能自適應(yīng)調(diào)節(jié)，這樣不僅能夠為隧道機電系統(tǒng)的正常運行提供保障，還能提高高速公路的運營和服務(wù)水平。因此，加強隧道機電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)是很有必要的。
2、隧道機電設(shè)備的控制方式
隧道機電設(shè)備的種類有很多，有環(huán)境檢測器、風(fēng)向風(fēng)速檢測器、光強檢測器、信號指示燈、車道控制器、照明設(shè)備等，對這些機電設(shè)備的控制方式有遠程自動控制、遠程手動控制和現(xiàn)場手動控制三種。在隧道正常運行時，采用遠程自動控制的方法對其通風(fēng)、照明、給排水、交通等方面進行控制，但是當發(fā)生交通事故時就會采用遠程手動或者現(xiàn)場手動的方式對隧道中出現(xiàn)問題的設(shè)備進行控制。
3、隧道機電設(shè)備控制技術(shù)
3.1隧道交通監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計
隧道的交通監(jiān)控系統(tǒng)是通過控制器將車流量、交通信號燈、車速、車道指示器等信息經(jīng)PLC等傳送到監(jiān)控中心，通過上位機分析實現(xiàn)對設(shè)備的控制。交通信號燈主要控制隧道內(nèi)部車輛的通行，一般安裝在隧道減光段外的位置，大約有80-120m的距離，這樣可以對隧道內(nèi)的車輛進行有效疏通，避免出現(xiàn)洞口堵塞事故的發(fā)生。它有紅、綠、黃和右轉(zhuǎn)向四種，紅色表示禁止通行，綠色表示通行，黃色表示警告，右轉(zhuǎn)向表示當前隧道關(guān)閉，另外一條隧道變?yōu)殡p向通行。車道指示器有兩種信號指示，綠燈“↑”表示該車道允許通行，紅燈“×”表示該車道禁止通行。車檢器主要檢測車流量、車速等交通運行狀況。限速標志主要根據(jù)隧道里的交通狀況，對車輛行駛的速度進行動態(tài)控制。
3.2隧道照明監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計
隧道內(nèi)由于光線比較弱，可能會產(chǎn)生視覺障礙，嚴重的可能造成交通事故，為避免駕駛員進出隧道時的視覺產(chǎn)生沖擊，需要在隧道內(nèi)安裝照明設(shè)備，照明監(jiān)控系統(tǒng)主要是實時檢測隧道內(nèi)外的亮度值以及天氣因素，來控制隧道內(nèi)照明設(shè)備的亮度，保證隧道內(nèi)行車的安全。在隧道照明設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計時，不僅要考慮照明環(huán)境，還要考慮節(jié)能降耗因素，根據(jù)照明燈具的開啟數(shù)量、光照強度等因素，決定其控制方式有三種：手動控制、亮度控制和時段控制。在設(shè)計時，將光照度檢測儀安裝在隧道內(nèi)部和外部，將檢測到的光照強度傳送到上位機，經(jīng)過計算機分析處理后確定照明控制預(yù)案對隧道內(nèi)的照明情況進行實時控制。
3.3隧道火災(zāi)消防監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計
隧道火災(zāi)消防監(jiān)控系統(tǒng)包括廣播系統(tǒng)、報警控制器、火災(zāi)報警信號處理器、聯(lián)動控制器、緊急電話、信號線纜、光纜信號盒、感煙和感溫探測器、消防泵等，通過這些設(shè)備對隧道內(nèi)的情況進行實時檢測，當發(fā)生火災(zāi)時，首先要進行確認和報警，并通知相關(guān)部門，發(fā)出廣播及時對隧道內(nèi)的人員疏散，并聯(lián)動控制隧道內(nèi)的其他機電設(shè)備，有效抑制火災(zāi)的擴大，減少火災(zāi)引起的隧道內(nèi)財產(chǎn)的損失和人身的傷害。
3.4隧道通風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計
隧道內(nèi)通常空氣是不流通的'，造成隧道內(nèi)一氧化碳與氮氧化物的濃度偏高、能見度降低等情況，需要安裝通風(fēng)設(shè)備，其中對風(fēng)機臺數(shù)的控制可以通過其監(jiān)控系統(tǒng)檢測的一氧化碳與氮氧化物的濃度、洞內(nèi)風(fēng)速風(fēng)向、洞內(nèi)能見度等情況來確定，實現(xiàn)隧道內(nèi)空氣質(zhì)量的提升，保證車輛運行時的安全。通風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng)包括監(jiān)控中心、PLC控制柜、一氧化碳檢測儀、風(fēng)向風(fēng)速檢測器等設(shè)備，在控制時要根據(jù)隧道內(nèi)的通車狀況來控制風(fēng)機，當一氧化碳與氮氧化物濃度達到風(fēng)機啟動值時，保證運行時間最短的風(fēng)機先啟動，由于啟動電流很大，所以不能多臺風(fēng)機一起啟動。隧道通風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng)能實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、信息顯示、風(fēng)機控制和方案預(yù)定、數(shù)據(jù)查詢等功能，保證隧道通風(fēng)系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定。
4、結(jié)束語
總之，隨著我國生活質(zhì)量的不斷提高，人們對高速公路的質(zhì)量要求越來越高，隧道工程的質(zhì)量是人們一直關(guān)注的問題。隧道機電設(shè)備的控制是保證隧道有秩序地正常運行的重要保障，需要提高其控制水平。文章主要分析了隧道機電設(shè)備控制系統(tǒng)的設(shè)計，包括交通、照明、火災(zāi)、排水、通風(fēng)等方面的內(nèi)容，相信隨著隧道機電設(shè)備控制系統(tǒng)的不斷提升，隧道機電設(shè)備能夠更好的發(fā)揮其作用，為隧道的正常工作打下基礎(chǔ)，有效預(yù)防各種行車過程中的安全隱患，避免各種交通事故的發(fā)生，還能節(jié)約能源，更保障了高速公路的正常運行。
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