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高速公路機電系統
鎖定
- 中文名
- 高速公路機電系統
- 別 名
- 高速公路智能交通系統工程
- 主要包括
- “三大系統”和“隧道機電系統”
- 設計依據
- 《公路隧道設計規範》
高速公路機電系統三大系統
高速公路機電系統監控系統
監控系統一般由監控中心和外場設備兩部分組成。監控中心由計算機系統、閉路電視監視控制設備、投影設備、不間斷電源系統等組成。監控中心計算機系統採用局域網結構,能接入視頻、數據和語音信息,構成一個多媒體的信息平台,具備方便的擴展性。計算機系統具有每天24h連續工作的能力。監控軟件工程是交通監控系統的靈魂工程,它採集外場設備檢測到的信息,進行分析處理,生成相應的控制方案,通過外場的情報板等設備發佈路況信息。
高速公路機電系統收費系統
高速公路收費系統是高速公路建設費用回收的途徑,收費系統一般採用“收費車道—收費站—各運營公司收費中心—收費結算中心”的四級收費體制。各級站點的核心都為計算機設備,這些設備通過以太網交換機連成網絡。收費車道採集的原始收費數據,通過計算機網絡實時傳送到收費站,收費站將採集的數據集中後發送給收費結算中心和相應的運營公司的收費中心。在收費結算中心,對每次出口的收費按照該車輛的車型和實際行駛所通過的路段、里程進行分割計算,得出各路段的應收款,然後存入收費結算中心的數據庫,並將清算的結果送給相應的運營公司的收費中心。
高速公路機電系統通信系統
高速公路通信系統是高速公路現代化管理的重要支撐系統,它要準確及時的傳輸監控系統和收費系統的話音、數據和圖像等信息,保持高速公路各管理部門之間業務聯絡通訊的暢通,並要為高速公路內部各部門和外界建立必要的聯繫;同時高速公路通信系統作為交通專用通信網的重要組成部分,是交通信息的主要傳輸載體,為各種網絡服務及會議電視系統提供傳輸通道。
隨着計算機技術,網絡技術和通信技術的迅速發展,高速公路通信技術也從簡單的無線對講系統發展到800MHz無線集羣系統,從小容量微波通信發展到SDH系列數字光纖傳輸系統,從單純的電話業務發展到包括話音、數據和圖像等多種信息的綜合通信,並從模擬通信向數字通信演變,開始組建先進的寬帶綜合業務數字(B-ISDN)通信系統。
近年來,我國的高速公路發展非常迅速,高速公路網正在逐步形成。高速公路通信系統已開始從單條路的內部通信向路網環境的廣域通信轉變,高速公路各現場監控站有大量監測數據需要及時傳送給監控中心;各個收費站也有大批數據文件要定時傳送給收費中心,這些傳輸任務都由通信系統承擔。因此為了保證通信的高可靠性,高速公路闢有專用的通信網絡。
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高速公路機電系統地位
智能交通系統(ITS:Intelligent Transportation System):是以先進的交通信息系統為基礎,將信息採集技術、數據通信技術、自動控制技術以及計算機處理技術等有效的運用與整個運輸管理體系,使人、車、路密切地配合、和諧地統一,從而建立起一種在大範圍內全方位發揮作用的實時、準確和高效的運輸綜合管理系統。
高速公路機電系統隧道機電系統
高速公路機電系統隧道監控系統
現場控制網絡
隧道的現場控制網絡採用工業以太網方式,隧道控制網絡分為三級。
第三級為主本地控制器控制級。利用雙洞隧道可構成具有真正物理意義“環”的特點,將隧道內各本地控制器連接為冗餘光纖環網。如若光纖因事故或火災斷開時具有真正意義的迂迴路由可保證隧道控制通道的暢通。通過隧道變電所內工業控制計算機可以對隧道內區域控制器及其所控設備實施控制,進行在線實時監控、離線過程控制、遠程維護等。主本地控制器設置在隧道變電所。
交通監控系統
閉路電視系統
1、外場設備:
隧道內行車橫洞前增設1台全方位彩色攝像機(含雲台、變倍鏡頭、自動光圈、解碼器等)。
2、傳輸設備:
隧道內攝像機傳輸方案:外場視頻圖像傳輸至隧道管理站採用節點式傳輸方式。具體方式為:隧道外場每3台攝像機通過同軸電纜接入1台三路視頻數字非壓縮節點機,3台三路視頻數字非壓縮節點機通過佔用一芯光纖可將隧道內8~10路圖像傳輸至隧道管理站內的10路視頻數字非壓縮節點機。視頻圖像在隧道管理站進行集中監視。
緊急電話系統
緊急電話分機的一般佈設形式:在隧道內沿行車方向右側每隔約200m左右佈設一部緊急電話分機,隧道外距隧道洞口約5m左右佈設一部緊急電話分機。隧道入口是駕駛員適應光線變化的路段,在此路段停車容易造成交通事故的發生。為此,在隧道入口200米範圍內不佈設緊急電話分機。
有線廣播系統
隧道設置有線廣播系統,以便隧道出現緊急情況時,隧道管理站能利用隧道有線廣播系統進行廣播,及時疏導交通。
在隧道管理所內控制枱為主控制枱,隧道變電所隧道管理站內可以輔助控制枱。主、副控制枱之間採用光傳輸。
外場有線廣播設備:由隧道入口布設一台25w揚聲器、隧道內每50米佈設一台15w揚聲器及傳輸線纜等組成。外場有線廣播音區由軟件分區。
環境檢測系統
一氧化碳/能見度檢測器一般設於隧道洞內距入出口約250m處及隧道中間。風速風向檢測器一般設於隧道洞內距入出口約250m處。
高速公路機電系統隧道通風系統
設計依據
(1)《公路隧道設計規範》JTG D70—2004;
(2)《公路隧道通風照明設計規範》JTJ026.1-9999。
(1)遵守現行有關規範,借鑑、參考國內外類似工程的成功經驗,結合工程實際情況,按安全、經濟、先進、合理、環保的原則進行隧道機電工程設計;
(2)通風設備應能滿足隧道阻塞、火災等異常工況的通風需求;
(3)通風控制方案以自動控制為主,手動控制為輔;
(4)通風控制方案考慮多種控制方法相結合;
(5)通風控制方案考慮火災時的風機運轉控制模式。
通風衞生標準
(1)隧道內CO允許濃度δ:
(2)隧道煙塵允許濃度K:見下表:
運營工況 | 交通阻滯 | 正常運營 | 交通 | 養護 | ||
計算車速(km/h) | 10~20 | 30~40 | 50~60 | 70~80 | 管制 | 維修 |
隧道煙塵允許濃度K(m) | 0.0090 | 0.0090 | 0.0075 | O.0070 | 0.0120 | 0.0035 |
(3)稀釋空氣中異味:根據本工程交通量和隧道規模的特點,特長隧道空間不間斷
換氣頻率按每小時4次取值,其餘中、長隧道均按每小時5次取值,同時應保證隧道內
換氣風速Vr≥2.5m/s。
(4)火災工況:火災時排煙風速按Vr=3.0m/s取值。
射流風機佈設方案
①風機每2台一組,每組間隔約150m;
②距洞口約200m開始佈設,以後每組按150m間距均勻佈設;
④當隧道兩端均設置變電所時,風機儘量平均佈設在隧道兩端;當僅有一端設置變電所時,將風機佈設在靠近隧道變電所一側。
高速公路機電系統隧道照明系統
設計依據 (1)《公路隧道通風照明設計規範》JTJ026.1-1999;
(2)《電力工程電纜設計規範》(GB50217-94);
(4)《公路隧道照明燈具》(JT/T 609-2004);
(5)《消防應急照明燈具》(GB 17945-2000)。 隧道照明系統設計內容包括照明設施規模、類型、照明標準確定、照明計算以及燈具選擇和佈置。 隧道照明系統設置內容有:洞外引道照明、洞內主線照明、應急照明、應急停車帶照明、橫洞照明及避災引導燈。
高速公路機電系統供配電系統
設計依據
(1)《供配電系統設計規範》GB50052-95;
(2)《民用建築電氣設計規範》JGJ16-2008;
(3)《電力工程電纜設計規範》GB50217-2007;
(4)《10kv及以下變電所設計規範》GB50053-94;
(5)《低壓配電設計規範》GB50054-95;
(6)《通用用電設備配電設計規範》GB50055-93;
(7)《建築物防雷設計規範》GB500057-94(2000)。
隧道供電系統設計內容包括負荷統計及分級、供電方案,變配電設備的選型、佈置和安裝等。隧道變電所高壓外線引接按永久用電和施工用電結合考慮,即由施工用電就近的杆上引接,在變電所附近改用埋設方式引入隧道變電所,不考慮重新架設長距離供電線路。
負荷等級 | - | 負荷名稱 |
一級 | 特別重要負荷 | 隧道應急照明、避災引導燈等標誌燈 |
緊急停車帶照明、橫洞門電機及照明 | ||
中央控制設備 | ||
閉路電視系統主要設備 | ||
交通監控設備 | ||
其他負荷 | 隧道基本照明、火災工況排煙風機、消防水泵 | |
有線廣播設備、閉路電視系統監視器等次要設備 | ||
變電所照明 | ||
二級 | 隧道加強照明 | |
一般通風風機 | ||
檢修電源插座及其他所用電 |
高速公路機電系統火災報警系統
隧道的火災報警控制器和光纜感温探測器控制單元設於隧道變電所內,接收並處理火災報警按鈕的報警信號,產生聲光報警信號,接入變電所的區域控制器內。火災報警信號通過以太網傳輸至隧道管理站的消防火災報警計算機,此計算機主要用於加強隧道管理站、對隧道火災集中監控的能力。可控制CCTV系統顯示火災和事故發生的區段,報警可自動或人工解除。