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1.1 隧道机电系统是隧道区段正常营运的保障
高速公路隧道因其空间狭小、能见度低、洞内环境复杂等特点，在运营管理 过程中安全管控压力大，一旦发生安全事故，事故救援及交通组织难度大， 而隧道机电系统的正常运行是隧道内安全行车的保障，也在隧道日常运营管 理工作中发挥着至关重要的作用。
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1.2 隧道机电系统包含以下主要内容：
等级等。
4.4 照明设置的段落
中间段照明/基本段照明、入口段加强照明、过渡段加强 照明、出口段加强照明、洞外引道照明。 基本段照明的一部分（约为四分之一）为应急照明。
4.5 照明灯具布置

照明灯具的布设方式分为： 中线布置、中线侧偏布置、两侧交错布置、两侧对称布置等。 我省高速公路隧道照明多数采用两侧对称布置。
高速公路/一级公路 非光学长隧道 光学长隧道 应设置照明 宜设置照明的二 的二级公路 级公路
设置条件
L>200m
100m<L≤200m
L>1000m
500m<L≤1000m
4.3 隧道照明亮度
隧道的亮度指标由多个因数确定，如：隧道洞门结构（削竹 式、端墙式）及朝向、洞口亮度、设计车速、设计流量、道路的
电源切换
特别重要负荷
普通一级负荷
2.4 通风系统供电
隧道通风一般采用纵向通风方式，供电方式为380V电源向洞 内射流风机（如下图所示）。4km以上的特长隧道可采用竖井通 风方式，通风设备为轴流风机。以下为射流风机供电示意图：
主线高压接入 柴油发动机
变压器
电源切换
低压柜
低压柜
通风风机
火灾工况排烟风机
灯具
监控通信等弱 电设备
消防设备
2.2 隧道负荷等级划分
负荷等级 ​ 负荷名称 隧道应急照明、避灾引导灯等标志灯 紧急停车带照明、横洞门电机及照明 特别重要负荷 一级 中央控制设备 闭路电视系统主要设备 交通监控设备、有线广播设备 隧道基本照明、火灾工况排烟风机、消防水泵
普通一级负荷
闭路电视系统监视器等次要设备
当隧道发生火灾、事故时照明灯全亮。
长隧道和特长隧道自动控制，根据洞口光亮度检测器检测值，调整隧道 入口照明（如下图所示）。
工程实例照片
高压钠灯和无极灯混用双侧对称布置
LED节能灯具
LED节能灯具
车行横洞的照明
五、隧道监控系统
5.1 隧道监控系统的内容
隧道监控系统
中 央 控 制 管 理 系 统 统
长湘高速隧道风机
四、照明及照明控制系统
4.1 隧道的白洞和黑洞效应
在隧道的出入口由于内外的光线有较大差别，产生白洞和黑洞效 应，严重影响行车安全。为此设计规范要求设置隧道照明系统。
黑洞效应
白洞效应
4.2 隧道照明设置条件
2014年9月开始施行的新的隧道照明标准对老的标准进行修
改，例如原来100m以上隧道设置照明，现改为200m以上。
L＞3000
3000≥L＞ 1000
1000≥L＞ 500
L≤500
隧道监控分为A+、A、B、C、D五个等级，由隧道长度L和隧道 单洞年平均日交通量q综合确定。见下图：
q(pcu/d) 50000 40000 30000 20000
10000 7500 5000 4000 3000 2000 D B C A
B.显示系统
监视器墙、大屏幕显示系统、地图板及控制软件等成。
C.综合控制台和供电设备等
5.7.2 中央控制管理系统软件
A、系统软件。
服务器操作系统（含双机热备软件等）、工作站操作系统、数 据库系统、开发、维护、工具软件等
B、应用软件。
通信软件 监控集成应用软件 .外场监控设备状态实时显示模块 .外场监控设备采集数据实时显示模块 .可变信息编辑、控制显示模块 .事故、异常事件处理报警模块 .设备运行状态检测模块 .隧道通风控制模块 .隧道照明控制模块 .数据统计分析模块 .报表打印模块
解码器 监视屏
视频管理 服务器 上级监控单位
5.5.1 摄像机的布设
A.在隧道的洞口设置全方位彩色摄像机.
B.在隧道内视频全覆盖，不低于150m间隔设固定彩色摄像机。
C.隧道内行车横洞处设1台全方位彩色摄像机。 D.变电所内设安防摄像机
5.5.2 视频传输
视频传输方案有多种,较为常用的方案如下图示意：
5.5 闭路电视系统
隧道闭路电视示意图
编码器 编码器
CCTV Camera CCTV Camera CCTV Camera
隧 道 现 场
CCTV Camera
CCTV Camera
CCTV Camera
CCTV Camera
CCTV Camera
编码器
交换机
编码器
桥 隧 管 理 所
视频存取 服务器 事件检测 服务器
变电所照明
隧道加强照明 二级 一般通风风机 检修电源插座及其它用电
2.3 供电原则
一级负荷由双电源供电进行供电，一级特别重要负荷由双电 源经EPS或UPS不间断电源供电，二级负荷原则上应能保证有一路 可靠电源供电，有条件时可采用双电源进行供电。以下为一级负 荷供电示意图：
主线高压接入 柴油发动机
不间断电源
B
● ○ ○ ○ ○ ○ ●
C
○ — — — — — ○

— — — — — — —
环境检测设备
能见度检测器 风速风向检测器 亮度检测器
监测设施
视频监视设备
摄像机
○● 不可 应 作选 配 要设 设 求施 施
|
紧急电话
●
● ● ● ● ● ● ● ● ●
●
○ ● ● ● ● ● ● ● ●
●
— ○ ● ● ● ● ○ ○ ○
浅谈高速公路隧道机电工程 系统组成与维护
刘春成
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2015.7.29
目录
1. 概述 2. 供配电及电力监控系统 3. 通风及通风控制系统 4. 照明及照明控制系统
5. 监控系统
6. 通信系统
7. 火灾报警系统
8. 隧道机电系统运营中存在的问题及维护
一、概述
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随着全国高速公路的蓬勃发展，高速公路通车里程越来越长，山区高速 公路建设所占的比例越来越高，相应的高速公路隧道机电工程建设规模也越 来越大。截至2014年底，湖南省高速公路通车总里程达到5493公里，位居全 国前列。
桥隧所
隧道区 电力监控 照 明 控 制 通 风 控 制
火灾报警 火 灾 检 测 手 动 报 警
本地控制器 交 通 信 号 控 制 环 境 监 测
闭路电视 摄 像 机
应急电话 应 急 电 话 有 线 广 播
5.7.1 中央控制管理系统硬件
A.计算机系统
系统服务器、通信工作站、交通监控工作站、视频管理工作站、 拼接工作站、火灾报警工作站、紧急电话及有线广播工作站、监控 以太网交换机和视频以太网交换机等
2.5 照明系统供电
隧道照明供电方式分为集中式和分布式供电，目前以集中式 方式为主。其中应急照明为独立回路，是一级特别重要负荷。以 下为照明供电示意图：
主线高压接入 柴油发动机 电源切换 变压器 EPS、UPS不间断电源 低压柜
低压柜
非应急照明
应急照明
2.6 监控通信系统供电
监控通信系统设备用电负荷不大，除情报板和大屏外一般都 作为一级特别重要负荷考虑，下图为隧道场区供电示意图。
主线高压接入 变压器 柴油发动机 电源切换 UPS不间断电源
低压柜
监控通信设备
2.7 消防系统供电
消防系统是隧道供电要确保的一级特别重要负荷。它分为泵 房和洞内标示两部分，洞内标示一般和监控系统供电为同一回路， 以下泵房供电示意图。
主线高压接入 柴油发动机
变压器
电源切换
低压柜
消防水泵
2.8 电力监控
车 辆 检 测 器
交 通 指 示 标 志
交 通 信 号 灯
可 变 信 息 标 志
5.4.1 车辆检测器 在隧道出入口和长隧道中部设置车辆检测器，用以检测通 过隧道车辆的车辆数、行车速度及占有率，以做为实施交通监 控和风机实时监控的依据。
双波长雷达车辆检测器
隧道内环形线圈车辆检测器
5.4.2 交通信号灯
—
— — ○ ○ ○ ○ — — ○
—
— — — — ○ ○ — — —
报警设备
交通事件检测器 火灾探测器 手动报警按钮
紧急呼叫设备
隧道广播 车道控制标志
交通控制和 诱导设施
系统控制设施
信息发布与控 制设备
本地控制设备
交通信号灯 可变情报板 可变限速标志 区域控制器
5.4 交通信号控制系统
交通信号控制系统
用电负荷
DI DO V
V
通信接口
V I I
电力监控模块
I
低压电源输入
工程实例照片
箱 变 内 部 照 片
三、通风及通风控制系统
隧道通风方式有多种，本次以高速公路最常用的纵向通风方 式为例介绍。
3.1 隧道通风作用
隧道通风可降低CO浓度，稀释烟雾浓度，在火灾时减少 人员的伤害。
3.2 隧道通风的设备选型和布设方案
解码器 摄像机 显示器
编码器
光纤传输 存储器
5.6环境检测
5.6.1 隧道洞内洞外的亮度检测主要为隧道照明控制提供依据
5.6.2 隧道洞内一氧化碳能见度和风速风向检测主要为风机控制提供 依据
5.7中央控制管理系统
中央控制管理系统结构图
5.7 中央控制管理系统
中央控制管理系统结构示意图