公路隧道施工通风监控系统方案探析
摘要：公路行业的快速发展，需要在建设施工运营期间实现智能化，集成化、数据化配套完善，使传统管控向智能化综合监控模式升级，充分利用物联网这样
的前沿技术，做到了管理统一化，规范化，目前，公路隧道安全监管部门必须要。

本文结合当前国内高速公路工程的现状，提出基于云计算和大数据分析技术的隧
道工程施工监控方案，并进行相关研究与实践。

隧道施工通风监控系统是一种
“智慧”信息化监管手段，切实突破传统监管瓶颈，提供了很好的交互体验，在
实践中，数据的采集是由传感器完成的，利用光纤进行数据传输，数据处理模块，用于完成清洁，预警超限指标等，该系统妥善处理了全部模块命令，有了工业计
算机的支撑，达到信息化管理的目的，本系统的使用，为以后建设过程的安全管
控提供参考。

关键词：公路隧道；监控系统；方案探析
1.通风监控系统在公路隧道建设中的重要性
公路隧道施工通风监控系统采用物联网感知的方式、以数据分析为主的技术
手段，对隧道的建设过程进行实时监控，数据预警、命令执行和其他操作被集合
在一起，设置系统权限管理，互联互通建设全过程的数据信息，帮助业务管理，
实现健全业务、协同指挥体系化构建。

以某高速公路为例进行了应用研究，阐述
了该系统在实际工程应用中所取得的效果及存在问题，并对未来发展提出建议。

通过该体系，达到了集成隧道施工过程中的安全追踪与处理的目的，整合各模块，达到降本增效的目的，有助于加深对建设过程的安全管控，在企业管理中充分发
挥主动性，增强了业务的实时性，增强应急处置能力，有效预防隧道安全风险的
发生。

系统作为一种行之有效的监控手段，极大地弥补了实际操作人力不足的问题，监控力度不够，等等，超限指标预警化、监控数据档案化等、实现故障检测
自动化、设备维护可溯源内控管理手段等。

1）超限指标预警化，实时看到监控
系统报警信息，及时识别报警，故障设备存在的问题并采取有效的解决办法。

通
过对监控系统和设备的定期巡检，及时发现问题，及时处理故障隐患。

每天印制
日报表，按月印制月报表，以便存档管理。

2）监控数据档案化监控数据采用日报，周报，月报等形式、年报和其他形式的自动电子化归档。

通过定期开展系统
故障分析与排除工作，确保设备正常稳定的运行。

3）故障检测自动化，监测监
控系统和设备运行状态，对运行情况进行了分析，对一切可能对监控网络设备造
成影响的外来网络攻击进行实时检测，对每台服务器的运行状况进行实时监测、
流量和入侵监控方面。

通过一年多时间的试运行，该系统对设备状态数据实时监
测分析、故障预测预报、人员定位报警以及远程控制指挥调度具有重要意义和实
用价值。

异常的验证，并做出了有关处理。

对其各技术参数和监控系统的传输线
路质量进行了月度检测，应对故障隐患，帮助监控主管制定使用等级和其他类型
的数据，保证每一部分装置都有很好的作用，能正常工作。

如：网络设备、服务
器系统、监控终端和各类终端的外设。

4）设备维护可追溯每月对易老化系统的
设备部件进行一次彻底的检查，发现老化现象要及时进行更换，修理，例如风扇等、外露的网线和电源线等。

每隔半个月进行一次一氧化碳传感器、氧气传感器，二氧化碳、对粉尘传感器，风速传感器等作了校验检验，贴上合格证，每隔半个
月检测一次系统的断电功能，记录检测结果。

每个月的第一个工作日，会在上个
月修复，修理，保养、保养记录表作为电子文档提交给项目维修中心。

系统的7
个功能模块在实际使用完成之后都经过测试，同时，该系统具有可操作性、结果
的可靠性，信息的维护与加工、安全管控等做了全面考核。

测试和评估结果表明，该系统各项功能均比预期设计好，该系统工作稳定、方便，密保等级达到要求，
符合隧道安全监控管理要求，实现预警效果，有利于应急处置，与系统构建初衷
一致。

2.公路隧道建设通风监控系统的方案探究
基于物联网的隧道施工通风安全监测系统研究，用户登录电脑就可以进行操作，由总控制系统连接分散在隧道中的总线式采集数据接口。

在每个子站均设有
传感器及信号调理器等硬件设施，用于检测各点实时环境状况和监测其工作状态。

每个子系统都安装在一个单独的装置中，实现各子节点控制和管理。

该系统配置
了总控中心服务器和多个子站终端，并采用光纤通信技术将信息上传至数据中心
服务器。

通过线缆实现总线式数据采集，接收到的数字信号通过光端机主线之间
的接口发送给控制系统。

该系统采用分布式结构，每个子系统可单独工作或协同
工作，以保证整个系统的正常运转。

结合现场的实际情况，合理安排各装置。

在
每个分站点处设有多个监测点，通过光纤将各点连接到监控中心，并可随时查看
其工作状态。

以保证施工过程安全监测要求，一氧化碳传感器安设在隧道内、氧
气传感器和二氧化碳、温度传感器和风速传感器、粉尘传感器、启停传感器等，
对在建隧道的一氧化碳浓度、二氧化碳含量、氧气含量、环境温度等进行实时采集、通风风速风量等等、掌子面空气中粉尘含量等参量，和工业计算机系统软件，通过分站收集数据信息，并传送至监控室，以达到分析处理的目的。

本实用新型
主要应用于铁路隧道工程施工过程中对施工人员进行现场作业时的安全监测。

系
统能及时地反映施工现场的人员和设备的运行环境状况。

另外，还可以对各种有
害气体进行检测并显示出来。

这些体系一旦发生毒性，有害气体过量则可在语音
报警的情况下自动报警，通过设备开停车传感器，对通风机工作状态进行实时监测，有害气体的浓度超过设定断电值，通风机在停机时，馈电断电器使被控设备
自动停电，确保该系统能对隧道情况进行24 h的实时监控。

结论
以解决目前公路隧道施工通风数据采集和监测工作存在的缺陷，在物联网发
展的基础上，将数据分析、数据传输和传感器、终端等技术组合，针对公路隧道
施工中的通风监控系统进行研究和开发。

对系统总体设计方案及关键技术进行了
描述。

重点分析了系统结构、通信方式、硬件配置及软件功能。

该系统对公路隧
道施工过程中的重要参数进行收集，并对关键指标进行数据管理、监测等、预警
和应急处置。

通过无线网络将这些信息传输到现场管理人员手中。

与此同时，利
用无线传感网络技术，实现了施工现场环境实时监控和远程控制。

利用物联网技术，将现场信息进行收集，并通过无线网络传送到控制中心，为管理人员提供决
策支持。

经测试，本系统已经投入使用，表现性能出众，对隧道公路施工期间的
安全管理具有指导作用，是公路智能化、迈出信息化建设的一大步。

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