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北山隧道电气监控设计施工图设计第页共22页北山隧道电气监控设计说明1、项目概况1.1工程概况北山隧道左线桩号为ZK0+096~ZK3+240,右线桩号为YK0+097.24~YK3+234.87,左线长度为3144米,右线两段合计长度为3137.63米。隧道道路设计标准:(1)道路等级:市政主干道(2)设计速度:50Km/h(3)隧道宽度:单洞14.7m1.2设计内容本次隧道电气自控系统设计的内容包括:(1)隧道照明系统(2)隧道供配电系统(3)隧道监控系统(4)隧道设备防雷接地系统1.3设计依据(1)《公路隧道照明设计细则》(JTG/TD70/2-01-2014);(2)《公路隧道通风设计细则》(JTG/TD70/2-02-2014);(3)《公路隧道设计规范第二册交通工程与附属设施》(JTGD70/2-2014);(4)《20kV及以下变电所设计规范》(GB50053-2013);(5)《供配电系统设计规范》(GB50052-2009);(6)《低压配电设计规范》(GB50054-2011);(7)《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-2008);(8)《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010);(9)《电力工程电缆设计标准》(GB50217-2018);(10)《电力系统调度自动化设计规程》(DL5003-2017);(11)《城市道路交通设施设计规范》(GB50688-2011)(12)《数据中心设计规范》(GB50174-2017)(13)《信息技术软件生存周期过程》(GB/T8566-2007)(14)《软件工程术语》(GB/T11457-2006)(15)《民用闭路监视电视系统工程技术规范》(GB50198-2011)(16)《城市地下道路工程设计规范》(CJJ221-2015)(17)《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-2013)(18)《公路隧道火灾报警系统技术条件》(JT/T610-2004)(19)《公路隧道环境检测设备技术条件》(JT/T611-2004)(20)《消防应急照明和疏散指示系统技术规范》(GB51309-2018)(21)《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)2018年版(22)《火灾自动报警设计规范》(GB50116-2013)(23)《万州区长江二桥北桥头至高铁片区连接道工程初步设计专家审查意见》(2019.10.14)2、对初步设计审查意见的执行情况2.1初步设计阶段须修改完善的意见(1)补充人行道照明设计指标。回复:按审查意见补充,详见各分册初步设计照明说明,以及各分册《照明标准横断面图》。(2)消防应急照明和疏散指示系统的灯具安装高度不大于8m时,应采用A型灯具。

回复:按审查意见修改,本工程应急照明采用A型灯具,具体内容详见各分册照明设计说明、《下穿通道照明配电箱系统图》。(3)变压器低压侧主断路器和隔离开关的设置位置有误,隔离开关应设于断路器前端。回复:按审查意见修改,详见各分册《户外箱式变配电站配电系统图》。(4)隧道横洞变配电所成排布置的配电屏长度大于15米,中间应增加屏后通道,通道宽度不应小于0.8m。回复:按审查意见修改,增加1m通道,详见《配电横洞变电所设备布置平面图》。(5)补充隧道射流风机配电方式图;消防风机应在末端设置双电源切换装置;消防风机应工频直接启动,当功率较大时宜采用星三角和自耦降压变压器启动,不宜采用有源器件启动。回复:按审查意见补充隧道射流风机配电方式图,详见《风机控制箱配电系统图》;按审查意见补充双电源切换装置,详见《风机控制箱配电系统图》;本工程风机功率为37kW,按审查意见修改为工频直接启动,详见《隧道配电横洞低压配电系统图》。(6)隧道风机供电回路应配出PE线。回复:按审查意见风机供电回路增设PE线,详见《隧道配电横洞低压配电系统图》。(7)隧道内10kV高压电缆应采用耐火不低于2.0h的防火分隔体与其他区域分隔。回复:按审查意见补充,详见隧道电气说明。2.2初步设计阶段建议修改完善的意见(1)立交匝道的照明等级不宜低于相连的桥上道路,当连接的各条道路照明等级不同时,应选择高者。回复:按审查意见修改,本工程匝道按主干路标准设计,各分册《照明标准横断面图》。(2)道路照明标准横断面图中应表达管线位置,灯杆外壁距路缘石边缘最小水平净距应不低于0.5m。回复:按审查意见修改,详见各分册《照明标准横断面图》。(3)二桥立交A匝道不宜采用护栏灯作为功能照明,建议采用高杆灯的照明方式。回复:本工程采用匝道护栏灯,其道路照度等设计值满足规范要求。(4)二桥立交、黑龙江立交宜补充照明布线图,表达供电电源、供电回路、线缆通道等内容。回复:本次设计为初步设计,照明布线图等内容在下阶段设计中完善。(5)矩形布置的通信管廊其高度不宜小于宽度,但高度不宜超过宽度的一倍;管孔内径大的管材应放在管群的下边和外侧,管孔内径小的管材应放在管裙的上边和内侧。回复:经复核,通信通道高度为0.77m,大于其宽度0.7m;按审查意见修改通信排管管孔布置,详见各分册《电力通信管束敷设大样图》。(6)隧道照明、供配电系统宜提供比选方案;补充普通照明配电方式图。回复:由于现场场地限制,仅能在隧道西口设置变电所,故采用变电所加配电横洞的供电方式,无条件做其他供电方案比选;下阶段设计中完善普通照明配电方式图。2.3施工图设计阶段须修改完善的意见(1)环网式供电的变压器10kV负荷开关-熔断器组合电器电源侧装应增设隔离开关。回复:按审查意见增加隔离开关,详见各分册《户外箱式变配电站配电系统图》。(2)照明配电支路,断路器长延时额定电流值与其下端熔断器熔体额定动作值相同,不具有保护的选择性。回复:按审查意见修改额定动作值,详见各分册《户外箱式变配电站配电系统图》。(3)二桥立交的三台箱变系统图应分别绘制,并根据供电范围细化回路用途;完善各回路末端电压降计算。回复:按审查意见补充回路用途、末端压降计算,详见各分册《户外箱式变配电站配电系统图》。3、电气监控设计概述3.1隧道机电与道路机电设计界面(1)隧道洞外距洞口200m以内的监控外场设施由隧道机电负责设计。隧道机电向道路机电提供隧道洞口监控外场设备的布设情况,以便于道路机电统筹考虑全线道路监控系统。(2)隧道监控与道路机电设计界面在隧道管理站无人通信站的以太网接口板(数据信息)接口和监控室光纤配线架(图像信息)进线端子处。隧道管理站的监控数据、图像信息传输设备及线缆由隧道机电设计计量,隧道管理站的隧道监控信息上传设备及线缆由道路机电负责设计。3.2隧道电气与高压外线的设计界面隧道电气工程与高压外线的界面在从上级变电站至隧道变电所(站)的10kV线路终端电杆户外10kV开关的下端高压电缆头处,高压电缆头以下部分由隧道供配电专业负责完成。3.3隧道机电与房建专业的设计界面(1)隧道机电负责向房建专业提供隧道洞外变电所、隧道管理站监控室房建要求,如对监控室、变电所大小、电缆沟布设、接地要求等。(2)房建专业根据隧道机电对房建的要求,进行隧道洞外变电所、隧道管理站监控室的房建设计(含变电所内的配电箱、房间内的照明及插座、空调、灭火设施等)。(3)隧道机电负责完成隧道洞外变电所、隧道管理站监控室房内的机电设施设计。(4)房建专业负责提供变电所、动力等所需电力负荷、负荷等级及回路数给隧道机电,以便隧道机电进行供配电系统设计,设计界面在隧道变电所低压配电柜出线端子处。(5)隧道洞口路侧强、弱电电缆井至变电所的管道(或电缆沟)由隧道机电负责设计计量。(6)隧道口的接地由主体隧道机电负责设计,并用扁钢与隧道变电所的接地系统相连。3.4隧道电气与主体土建工程的设计界面隧道内电缆沟及隧道壁内需预留预埋的管线、洞室、吊装预埋件、隧道接地网等均由隧道土建工程负责完成,隧道电缆托架、电缆桥架等均由隧道机电工程完成。射流风机焊接吊装在隧道二次衬砌结构施工好的预埋钢板上,该钢板及吊装射流风机用的其他预留预埋件由土建工程完成。在焊接吊装射流风机之前,承包人对土建承包人施工的风机预埋件应进行承载力试验。4、隧道照明4.1设计原则(1)隧道照明系统设计的基本原则是本着安全可靠、节能环保、全寿命经济实用、技术先进的设计原则。(2)隧道照明系统应根据洞外亮度、车流量、洞内亮度和时间段制定合理的控制方案。(3)隧道LED照明控制系统应包括:洞外、洞内亮度检测装置,隧道交通流量检测器,隧道智能照明系统控制器、数显无级调光手动/自动转换器、控制柜,带有DC0-5V或DC0-10V调光接口的公路隧道LED照明灯具,上位机及其隧道照明监控管理软件等。(4)应急照明系统与基本照明分开,应急照明灯具不作为基本照明使用。(5)照明控制设计应采用智能控制或自动控制为主、手动控制为辅的控制方式。(6)照明控制设计应实现正常和异常交通工况的控制功能。当隧道内发生交通事故、火灾或进行交通管制等时,隧道内所有照明灯具应能开启到最大亮度。(7)加强照明和基本照明的调光亮度等级均不得低于100级。(8)加强照明相邻两次调光操作的间隔时间应不大于2S。4.2隧道照明计算参数及照明设计亮度(1)隧道照明设计所采用的计算行车速度:为保证行车安全和不影响隧道通行能力,隧道照明计算行车速度和隧道设计行车速度一致,即隧道照明计算行车速度为50km/h。(2)路面型式:本项目隧道内均采用沥青混凝土路面,路面亮度换算系数1cd/㎡=15Lx。(3)洞外环境亮度:隧道洞外环境亮度取4000cd/m2。(4)路面亮度总均匀度:Uo≥0.4;路面中线亮度纵向均匀度:Ul≥0.6。(5)灯具维护系数取0.7。(6)隧道内部装饰:隧道侧壁3.5m以下贴瓷砖,拱顶水泥抹面。(7)隧道入口段亮度折减系数及中间段亮度根据《公路隧道照明设计细则》(JTG/TD70/2-01-2014),方向不均匀系数取0.52,高峰小时交通量系数取0.09。根据上述数据,计算得本项目隧道单向每车道高峰小时交通量在2042年为3284辆(绝对数)。根据《公路隧道照明设计细则》(JTG/TD70/2-01-2014)进行照明设计。入口段亮度折减系数k值按照内插法计算,取0.022,中间基本段亮度要求为2.0cd/m2。(8)隧道照明设计亮度隧道内各区段亮度和长度设置如下:表7隧道内各区段照明设计亮度区段规范亮度(cd/m2)设计亮度(cd/m2)长度(m)入口段18811515入口段2445315过渡段113.21640过渡段24.46.4655中间基本段基本2.0应急≥0.230.3根据隧道长度确定出口段16.09.2430出口段21016304.3光源及灯具隧道主洞加强照明灯具采用节能、环保、显色性好的LED灯;横洞照明灯具采用LED灯。洞外引道照明由市政道路提供。LED灯主要性能指标要求如下:整灯光效(含电源)≥100lm/w整灯使用寿命不少于50000h(光通量衰减30%条件下)色温在3000K~4500K范围内;显色指数≥70Ra应配备与LED寿命相适应的高质量、长寿命恒流驱动电源,其具体要求如下:转换效率≥90%;功率因数≥0.95;总谐波电流≤20%;平均使用寿命大于50000h;输入电压范围应满足额定电源电压的±15%;便于拆装和维护,一旦发生故障应能方便更换;防护等级:不低于IP65。隧道LED照明灯具应具备调光控制信号接受和响应功能,满足灯具亮度调节控制要求。隧道LED照明灯具的电源应能接受DC0~5V或DC0~10V的模拟电压控制信号,并可根据信号电压的大小,调节电源的输出电流,进而调节LED灯具的光通量;其中信号电压与电源的输出电流呈反向线性关系,即0V对应电源的最大输出电流,5V/10V对应电源的最小输出电流。4.4灯具布置形式隧道照明灯具采用两侧对称布置方式,灯具高度距行车道5.5m。所有照明灯具位于隧道建筑限界以外。具体布置形式详见《隧道照明灯具断面布置图》。4.5应急照明隧道内设有应急照明系统,应急照明灯具采用5WLED隧道灯,对称布设于隧道侧壁(H=1.2m),灯距9m,当变电所、配电横洞进行检修或救灾时,应急照明系统可保证隧道内的照明不会出现中断。根据《消防应急照明和疏散指示系统技术规范(GB51309-2018)》规定,本工程隧道应急照明系统采用集中控制型系统,灯具采用A类应急灯具,灯具本体内均不带蓄电池,采用36V安全电压供电;在变电所内设置应急照明控制主机,现场每隔400m设置应急照明集中电源(带蓄电池,应急电源持续工作时间不小于1.5h,其中变电所内应急电源持续工作时间不小于2.0h),应急照明集中电源为应急照明灯具提供36V直流工作电源;应急照明集中电源由EPS回路提供。应急照明集中电源箱供电电缆采用矿物绝缘电缆;应急照明灯具采用阻燃耐火电缆。应急照明控制主机(变电所内)通过单模4芯光纤对隧道现场的应急照明集中电源实现集中控制。4.6洞外引道照明在隧道两端洞外设置路灯引道照明,洞外引道照明由市政道路提供。4.7照明调光本着节约电能的设计理念,本项目各隧道照明均采用无级调光系统进行控制调光。系统主要由洞内外亮度检测器、车流量检测器、隧道智能照明调光控制器、亮度可控型公路隧道LED照明灯具、通讯系统和上位机监控管理软件等组成。系统的洞内外亮度检测器将检测到的隧道洞外亮度信号及洞内入口段亮度信号转换为4~20mA标准信号传送至照明调光控制器内,系统的车流量检测器将检测到的隧道外部车流量信息通过RS-485信号传送至监控系统上位机并将信号反馈至照明调光控制器。设置于隧道内的隧道智能照明系统控制器根据洞内外亮度及车流量信息,分别计算出入口各段加强照明和基本照明相应地调光功率,再将其分别转为DC0~5V或DC0~10V的直流模拟信号输出,去控制加强照明灯具和基本照明灯具的输出功率,而灯具输出功率的变化,又会引起灯具输出光通量发生变化,从而达到控制被照场所亮度的目的。设于监控中心的上位机通过以太网光端机与现场的隧道智能照明系统控制器实现通讯。上位机利用无级调光监控管理软件,实现相关参数的设定、指令下达、实时信号读取和储存。(1)加强照明的控制加强照明的控制依据洞外亮度信号、车流量、设计冗余和洞内入口段亮度进行综合计算,确定加强照明输出。洞外亮度越亮,洞内照明功率越大,洞内照明亮度也越强;同时,车流量越大,洞内照明功率也越大,反之亦然。用户也可设置加强照明的开启以及关闭时间。(2)基本照明的亮度控制基本照明的亮度控制依据当前时间、车流量、设计冗余进行综合计算,确定基本照明输出。用户可以设置基本照明夜晚开始以及终止时间,并能设置夜晚以及白天的照明功率。隧道智能照明系统控制器能够根据车流量信息、设计冗余和洞内中间段亮度进行综合计算,调节基本照明的亮度;当基本照明出现光衰,致使洞内基本照明检测仪的实测结果低于标准要求时,隧道智能照明系统控制器能自动调节基本照明亮度,使之满足标准要求,实现按需照明。用户也可以设置基本照明夜晚开始以及终止时间,并能设置夜晚以及白天的照明功率。下半夜系统会自动降低照明功率至需要的数值。4.8照明配电(1)隧道照明按满足照明分级控制的原则进行设计。(2)照明供电干线电缆先由变电所或箱式变电站引至隧道行车方向左侧顶部电缆桥架(非消防线槽),沿电缆桥架敷设至照明配电箱处,利用接线盒将WDZBN-YJY-1KV-型电缆引进照明配电箱,分配后每一回路引出支线电缆WDZBN-BYJ-1KV-5×16mm²,经隧道侧壁预埋穿线管引至隧道上方的电缆桥架内,沿电缆桥架敷设。引至各照明灯具后采用干包热缩方式将WDZBN-BYJ-1KV-3×2.5mm²接至照明灯具。(3)应急照明集中电源箱外电电缆采用矿物绝缘电缆BTTZ-型电缆,敷设于隧道顶两侧桥架内;应急照明集中电源箱至灯具采用WDZBN-BYJ-2×10mm²,穿SC保护管敷于隧道侧壁内。(4)普通照明干线选用阻燃耐火型铜芯电缆;应急照明选用矿物绝缘电缆和阻燃耐火型铜芯电缆。(5)基本和加强照明灯具、应急照明配电箱分机分回路接线时应按A、B、C的相序循环接线,以保证三相负荷基本平衡。(6)电缆桥架规格为宽200mm×高150mm,桥架托臂及附件均应作热镀锌处理,分为消防和非消防两组,具体设置详见《隧道照明灯具断面布置图》。(7)保护接地线敷设在电缆桥架内,沿电缆桥架全线敷设,隧道内所有设施正常情况下不允许带电的金属外壳、框架等均应与接地干线作可靠连接。5、隧道供电系统5.1系统设计说明(1)设计原则1)隧道供配电系统应遵循“安全、可靠、经济”的设计原则,确定合理的供电方案。隧道供电设计应结合隧道通风、照明、消防、监控系统的分期实施方案,一次规划设计、分期实施,并结合隧道施工期间的用电情况做到“永临结合”。2)隧道动力、照明的供电分别由供电系统中独立回路配出,以减少动力设备的起动对照明系统的影响。3)对隧道照明和交通监控等一级负荷中的特别重要负荷,设EPS应急电源和UPS不间断电源进行供电。4)设备选型应优先选用技术先进、成熟并经过类似工作环境下长期进行考验、性能稳定的设备。(2)负荷分级按照《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)第12.1.3条要求,本工程隧道为一类隧道;根据隧道用电负荷的用途及重要性,负荷分为三级:一级负荷:隧道内应急照明、基本照明、电光标志、监控设施、排烟设施、自用电、消防风机,雨水泵站。二级负荷:设备机房和管理用房内的照明、通风风机。三级负荷:隧道其它电力负荷。其中应急照明、电光标志、监控设施、排烟设施为特别重要负荷。(3)供电场所设置供电场所设置应根据隧道电力负荷分布位置、外部电源方位、场地环境条件等因素综合考虑。由于本项目隧道进、出口地形陡峭、桥隧相接,仅能在隧道北侧设置洞外变电所,隧道南侧距洞口K0+900处设置10/0.4kV专用配电横洞为隧道供电。变电所设置请况见下表。变电所名称设置位置供电范围隧道北侧洞口变电所K1+670~K3+340隧道南侧配电横洞横洞K0+900K0+096~K1+6705.2供电方案为了满足隧道供电的连续性和可靠性,结合沿途电网实际情况,保证隧道施工、永久性运营用电,建议输电线路在隧道施工开工前按永久性线路一次架设完成,隧道施工完成后,即可作为隧道运营永久性用电线路。1)高压供电方案两个变电所的10KV电源均引自临近的10KV较为可靠电网(两路10KV电源来自不同上级变电站,满足一级负荷要求),以10KV架空线路引至变电所附近终端杆,再由终端杆引下采用直埋电缆方式引入变电所(横洞变电所敷设于隧道电力专用通道)。要求隧道内10kV高压电缆应采用耐火不低于2.0h的防火分隔体与其他区域分隔(包括敷设于检修道下的电力管线)。隧道采用双回路10KV高压电源+EPS(UPS)电源方案,双回路10KV高压电源的工作方式为一主一备:正常时,双电源独立工作;故障时,双回路电源实现互相联络,供电更加灵活。变配电所内设有低压配电室,按负荷性质、用途及分布情况由低压配电屏引出低压线路,放射状向各具体用电点均由低压配电屏引出专用供电线路加EPS(UPS)的方案供电。在施工过程中,隧道变电所高压引入方案可根据主体施工或电力局的用电规划进行调整和优化。2)低压供电方案供电系统的正常、可靠运行是确保隧道机电设施正常工作、保证隧道畅通以及隧道防灾救灾的基本前提。本路段隧道供电方案具体如下:由于隧道照明、风机负荷较大,本工程隧道两个变电所均设有两台630KVA变压器,每台变压器分别为两洞的风机和照明等用电设备供电。3)变电所主结线及运行方式高压母线采用单母线分段方式,低压母线为单母线分段方式。低压系统采用380/220V三相五线制,变压器中性点直接接地运行方式。5.3低压供电设备取定变电所名称计算负荷(KVA)变压器容量(KVA)变压器负荷率(%)UPS容量(KVA)EPS容量(KVA)变压器故障保证率(%)隧道北侧变电所1#变压器288.6663045.84030106.42#变压器303.5763048.2隧道南侧横洞变电所1#变压器299.4463047.54030104.52#变压器303.4763048.2各变电所负荷容量统计及变压器、UPS、EPS选择如下表:5.4应急电源应急电源主要由应急照明集中电源箱、EPS应急电源、UPS交流不间断电源组成。设置应急照明集中电源箱、EPS及UPS不间断电源装置,用于市电停电时特别重要的一级负荷(应急照明、监控设施、火灾报警等)的不间断供电。5.5补偿方式为保证系统功率因数满足供电部门要求,在各变电所内均设有电容补偿柜,在变压器低压侧母线对无功功率进行集中补偿,系统功率因数不小于0.95。5.6电能计量在高压侧集中计量。5.7主要设备选型1)所有设备均按海拔2500m绝缘、降容等技术要求设计及实施。隧道降压变电所内电气设备应选择技术先进、安全可靠、价格合理,并有一定运行经历的产品。由于受运行和维修条件的限制,要求产品应是低噪音、空气自冷、无自爆、免维护,并符合防火安全和本地环境要求的产品。2)电力变压器采用节能环保型SC(B)H15系列10/0.4kV非晶合金干式电力变压器,带温度控制器及相应的通信接口。在变压器绕组线圈温度上升到规定值时,温度控制器发出跳闸信号给低压主开关的脱扣线圈,使低压主开关跳闸甩掉低压负荷保护变压器。3)高压开关柜采用premset紧凑型免维护固体绝缘柜。采用就地操作方式,其操作电源为交流

220伏,电源由UPS供给,操作机构为弹簧储能型。4)低压开关柜选用抽屉式或抽出式相结合的组合式开关柜,同尺寸功能的抽屉能相互备用,抽屉能轻松灵活抽出。相同型号规格断路器能相互备用,方便地插入底座和抽出。低压组合式抽屉式(或抽出式)开关柜与干式变压器组合成成套设备。各隧道供电系统无功功率补偿柜采用专用滤波电容器并串联滤波电抗器,抑制和一定程度的吸收系统中的谐波,避免谐波产生的危害。补偿滤波单元的电抗率采用14%。低压开关柜内的各通风、照明回路应预留远程控制接口端子,供隧道监控系统作通风、照明控制之用。5)EPS、UPS应具有“遥测、遥信、遥控、遥调”的四遥功能并具有标准的RS232或RS485的通讯接口,后备时间1.5小时。EPS、UPS降容系数为0.9。5.8防雷接地1)在10kV电源进线侧装设避雷装置。每路真空断路器出线侧装设过电压吸收装置,吸收操作过电压。在0.4kV总进线端、电容自动补偿柜、EPS及UPS出线端均设有浪涌保护器,以防雷、防过压。2)变压器中性点应可靠接地。3)0.4kV/0.23kV低压配电系统采用TN-S制。变电所设一强弱电共用的接地系统,接地电阻≤1Ω。强电系统和弱电系统设分接地排,每个分接地排通过两根以上的接地线与总接地排相焊接,所有接地点均作防腐处理。变电所和隧道内正常情况下不允许带电的设备金属外壳和金属框架,都应与接地网做可靠联接,构成等电位接地系统。从变电所的接地装置,引出接地扁钢,引至隧道左线口和右线口,与敷设在两侧电缆槽内的接地扁钢可靠连接。4)采用50×5扁钢作为保护接地干线沿隧道两侧电缆槽全线敷设,每隔50米与隧道二衬钢筋焊接一次,并在隧道洞口处重复接地,重复接地电阻不大于10欧姆。5)若接地系统接地电阻值达不到上述要求,应采取相应的降阻措施。5.9电力抗震设计本工程抗震设防烈度为6度。

1)地震时应保证正常人流疏散所需的应急照明及相关设备供电。

2)地震时需要坚持工作场所的照明设备应就近设置应急电源装置。

3)地震时应保证火灾自动报警及消防联动控制系统正常工作。

4)地震时应保证通信设备电源的供给、通信设备正常工作。

5)变压器的安装:A、安装就位后应焊接牢固,内部线圈应牢固固定在变压器外壳内的支承结构上;B、变压器的支承面宜适当加宽,并设置防止其移动和倾倒的限位器;C、应对接入和接出的柔性导体留有位移的空间。6)配电箱(柜)、通信设备的安装设计应符合下列规定:

A、配电箱(柜)、通信设备的安装螺栓或焊接强度应满足抗震要求。

B、靠墙安装的配电柜、通信设备机柜底部安装应牢固。当底部安装螺栓或焊接强度不够时,应将顶部与墙壁进线连接。

C、当配电柜、通信设备柜等非靠墙落地安装时,根部应采用金属膨胀螺栓或焊接的固定方式。

D、壁式安装的配电箱与墙壁之间应采用金属膨胀螺栓连接。

E、配电箱(柜)、通信设备机柜内的元器件之间应采用软连接,接线处应做防震处理。

7)安装在吊顶上的灯具,应考虑地震时吊顶与楼板的相对位移。设在水平操作面上的消防、安防设备应采取防止滑动措施。

8)在电缆桥架、电缆槽盒内敷设的线缆在引进、引出和转弯处,应在长度上留有余量。

9)接地线应采取防止地震时被切断的措施。

10)引入建筑物的电气管路敷设时应符合下列规定:

A、在进口处应采用挠性线管或采取其他抗震措施。

B、当进户井贴邻建筑物设置时,缆线应在井中留有余量。

C、进户套管与引入管之间的间隙应采用柔性防腐、防水材料密封。

11)电气管路敷设时应符合下列规定:

A、线路采用金属导管、刚性塑料导管、电缆梯架或电缆槽盒敷设时,应使用刚性托架或支架固定,不宜采用吊架。当必须采用吊架时应安装横向防晃吊架;

B、金属导管、刚性塑料导管、电缆梯架或电缆槽盒穿越防火分区时,其缝隙应采用柔性防火封堵材料封堵,并应在贯穿部位附近设置抗震支撑。

C、金属导管、刚性塑料导管的直线段部分每隔30m应设置伸缩节。5.10电力监控①监控对象本系统监控对象主要是2座变电所的10kV、0.4kV变配电系统。②监控内容对10kV进线回路、10kV馈出回路、0.4kV进线柜、无功功率补偿柜、0.4kV配电回路、EPS、UPS、变压器及其它智能电气设备运行状态进行监控。③系统结构电力监控系统采用以光纤为传输介质的工业以太网和以串行通信为主的工业现场总线相结合的上下级分层结构,分为三级结构:第一级:监控管理层在隧道管理站设置电力监控工作站。电力监控工作站主要完成对隧道电力监控的高级应用,与其它系统的接口等功能。主站从电力监控系统中获取供配电系统的实时数据信息,对变电站的负荷状况、负荷分布曲线、重要报警、事故统计、工作状态等电力监控数据进行调用与统计,从整体上对供配电系统进行监视和控制,分析供配电系统的运行状态,对整个监控的供配电系统进行有效的控制、管理,使供配电系统处于最优的运行状态。隧道管理站将实时地接收两个变电所的有效数据,以保证隧道管理站对供电系统全局运行状态的掌握并协调各个监控系统之间的运行。第二级:通信中间层各监控子站与隧道管理站之间的数据传输是通过高速光纤通信网来实现的,各监控子站利用光纤通信通道传输数据到电力监控工作站进行数据处理。电力监控利用隧道监控系统提供的通信接口与隧道管理站进行通信,把电力监控数据传输到隧道管理站电力监控主机。隧道监控系统在两个变电站电力监控子站处提供100M通信通道,接口为RJ45。每个监控子站设置一台通信管理机,通信管理机带有以太网接口,上行接入100M光纤通信通道,通过100M光纤通信通道与隧道管理站的电力监控工作站进行通信;通信管理机下行通信接口为RS485、RS232、CAN等接口,与变电站内的智能保护测控装置进行通信,采集终端装置的数据信息,进行协议转换、数据处理、数据转发,上传有效数据至电力监控工作站。通信中间层主要配置通信管理机,实现监控数据管理、传输、转发、协议转换等功能。第三级:终端设备层即两个变电站的监控,原则上每一变电站或设备相对集中的地方为一监控子站。监控子站对变电站内的变压器、高低压设备等进行监视与控制。综合监控终端设备层装置采用模块化、单元化结构、面向对象(高压进、出线、低压进线柜、无功补偿柜、0.4kV配电回路、变压器等设备对象)的数据采集和数据集中转换传输的标准模式配置,主要由10kV系统微机保护测控一体化装置、0.4kV系统三相多功能数字式测控电表、三相多功能数字式电表、单相数字式电流表、低压电动机保护测控装置等设备构成。5.11电缆防盗系统本系统由报警主机(软件)、监控主机和终端设备三部分组成。根据实时检测的电缆电气参数,判断电缆是否被盗。即当电缆被盗时,隧道配变电所内的监控主机检测到该电缆电气参数发生突变,输出报警。报警主机(软件)安装于隧道管理站任一台监控计算机,值守人员可随时了解所有在测电缆的状况,实现数据的记录、查询、统计、管理。在电缆异常情况发生时可以及时将故障定位,同时将情况报告给相关管理人员。监控主机安装在变电所内,一个监控主机可监测40根及以上电缆。监控主机负责实时监测每根电缆的状态信息,并将异常电缆信息发送至报警主机。终端设备安装在被检测电缆的末端,与该电缆所连接的负载并联连接。6、隧道监控6.1设计原则本项目隧道监控系统设计原则如下:①系统的配置应本着实用、经济、可靠的原则,为管理方提供一套便捷、现代化的操作工具,提高管理效率和水平。②通过多种监控手段的运用,确保通行环境的安全、舒适,机电设备运行高效、节能。③提供多种通信手段且灵活可靠,确保突发事件状况下内外通信畅通,信息发布及时、准确。④建立智能化操作模式,应包括自动调控、半自动、手动遥控以及就地控制等方式。⑤系统的构建充分运用当前成熟技术,各子系统的配置尽可能采用模块化结构,并具有开放性、可扩展性、可升级等特点。⑥系统设计在关键部分应建立冗余,以达到容错、延缓及降级使用的功能,力求提高系统整体的可靠性,实现既定的设计。⑦系统为上级管理部门预留数据通信接口,实现数据共享和网络互通。6.2监控系统设置规模隧道监控系统设计主要包括隧道管理站监控室、隧道监控外场设施及信息传输等内容。隧道监控内容主要包括:射流风机、照明灯、横洞门交通信号灯、车道指示器、可变信息标志、电光指示标志、交通信号灯亮度检测器、风速风向检测器、CO/VI检测器、NO2检测器、车辆检测器、摄像机、紧急电话、广播、手动报警按钮、火灾探测器根据《公路隧道设计规范第二册交通工程与附属设施》(JTGD70/2—2014),按预测交通量和隧道长度确定隧道交通工程等级,为每座隧道配置合理的监控设施。隧道交通工程等级表隧道名称隧道起讫桩号长度2030年2042年m隧道K0+096K3+2403144A+A+根据监控等级,结合互通、隧道、桥梁等构造物分布及路线线形,综合考虑构造物、设备遮挡、驾驶员视野、供电接地、挖方填方等问题合理布设监控系统外场设备,本段隧道交通工程等级均在A级以上,隧道需设置完善的隧道监控设施;隧道内设备的布置应考虑隧道弯度、坡度、净空、设备遮挡等问题,合理选择设备位置,所有隧道监控设施一次设计施工完成。监控设施设置原则表设置方式视频事件检测器对隧道内入口、出口及车行、人行横洞等摄像机图像进行视频检测CO/VI检测器隧道入口、出口设置,每孔隧道2处NO2检测器隧道入口、出口设置,每孔隧道2处风速风向检测器设置原则与CO/VI检测器相同亮度检测器隧道入口洞外一个停车视距处、洞内距入洞门8~12m处及隧道出口洞外一个停车视距处高清摄像机洞内按100m左右间距设置高清枪式摄像机;横洞处设置高清快球摄像机,洞外设置带云台快球摄像机,在各变电所设置半球摄像机紧急电话及有线广播紧急电话洞内从入口200m左右开始以不大于200m间隔设置(本工程150m),车行横洞、人行横洞处重点布设;有线广播在洞内按50m间距,广播系统具备强制切入消防应急广播功能光纤光栅火灾探测器隧道全长敷设,每洞平行两根图像型火灾探测器洞内按100m左右间距设置图像型火灾探测器手动报警按钮消火栓箱旁设置,间距50m声光报警器消火栓箱旁设置,间距50m,另洞外入口设置1个消防专用电话消火栓箱旁设置,间距50m车道指示器在入口、出口及车行横洞处设置,正向为红“×”+绿“↓”,反向为红“×”,车行横洞处增加绿“←”标志,间距不大于500m交通信号灯隧道入口前(洞口设有联络道的则在联络道前)150~500m距离设置,无联络道的隧道为“红、绿、黄”三显示信号灯,有联络道时,增加“←”换向指示灯洞内可变信息标志洞内间距不大于1.5km区域控制器各隧道在变电所(或箱变)和洞内设置。设置半径按控制信号类型确定电光标志按规范设置横洞指示标志、紧急停车带标志、疏散指示标志、消防设备指示标志、紧急电话指示标志LED发光诱导标间距20m设置6.3管理救援机构设置及功能为了便于集中监控,本段设置1处监控管理站,位于北侧洞口附近,负责辖区内隧道的日常运营管理和消防救援。管理站车辆、人员通过隧道出入口进入主线。本段所有隧道监控信息均上传当地交通控制中心,隧道管理站通过通信系统向上级管理中心上传16路图像信息(采用H.264编码方式)及1路数据信息。隧道管理站同时承担所辖隧道的消防救援功能,在发生火灾、交通事故时,快速到达事故现场,展开救援疏散工作。为此,隧道管理站配置了2辆消防车和5辆消防摩托车(由当地职能部门确认并实施),并配置人员全天值守。6.4隧道监控系统隧道监控系统由中央控制系统、通风控制系统、照明控制系统、交通控制系统、闭路电视系统、紧急电话广播系统和火灾报警系统共同组成,各系统有机地结合在一起,保证道路较高的服务水平,实现对交通运行的宏观管理和调度。6.4.1隧道控制系统隧道管理按照隧道管理站中央控制、现场PLC控制和现场手动控制三级控制模式设计。中央控制系统是隧道智能管理的核心,集数据管理、协调处理、控制、通信、图文显示为一体的综合信息应用系统;能在各种情况下准确、可靠、迅捷的作出反应,辅助决策,并协调各分系统工作,达到实时合理监控的目的。系统由2台容错服务器和隧道监控工作站、消防报警监控工作站、紧急电话广播工作站、视频检测工作站、图像处理工作站等8台工作站、1台三层以太网交换机、1台视频三层以太网交换机(专为闭路电视系统设置)及网管软件、数据库软件、图控软件组成。各工作站通过服务器交换数据,实现资源共享。现场控制系统是中央控制系统的下位机,由各变电所(站)及隧道内的可编程控制器PLC、工业以太网交换机等主要设备构成。各PLC设置于设备密集的地方,通过特定的通信协议,以光纤环网方式相连接,根据它所管辖区域内的设备,配以I/O单元、A/D单元或通信单元,传输各类检测信息、控制信号和指令,控制风机、照明、水泵、车道指示器、防火卷帘门等设备,接收检测器信息和各受控设备状态反馈信息。一旦中央控制系统出现故障,现场控制系统也可完成对隧道设施的基本控制功能。PLC组网方式如下:PLC按照隧道两洞单环网带治愈功能组网,占用2芯光缆,监控信息由现场二层工业以太网交换机上传隧道管理站汇聚二层工业以太网交换机。中央控制系统以Windows2008ServerEnterpriseEdtion以上为系统支撑软件和操作系统,以iFIX软件为图控组态软件,该图控组态软件覆盖工程系统中所有的功能,且能实现多方式通信、多任务不受限制,支持各种网络,具有完善的数据处理和图像显示功能;系统应用软件为模块化程序结构,各功能模块相对独立,并能互相协调工作,具体包括以下模块:初始化及自诊断模块、交通监控模块、视频监控模块、设备监控模块、通风控制模块、照明控制模块、火灾工况模块、热备份机切换模块等,分别在上述各操作工作站计算机中运行;另外还有编程软件、测控软件等。系统主要设备技术参数如下:(1)服务器服务器采用部件级冗余的工业标准容错服务器,服务器可靠性设计达到99.999%以上,电源、CPU、内存、I/O控制组件均采用冗余配置。服务器完全采用硬件容错方式,CPU/MEM集成锁步(Lock-Step)技术,冗余部件在同一时钟周期做同样的指令,部件故障时不产生切换,动态数据得到保护。当出现硬件故障时,服务器具备自动故障自我检测、故障隔离和恢复功能。同时服务器可配置自动报警系统,当硬件出现故障时,能自动向管理人员甚至服务网络报警,并可进行远程维护和管理。服务器硬盘,包括操作系统、应用软件和静态数据等均采用镜像(RAID1)方式保护;同时服务器还具有内存动态数据的镜像保护,保证实时数据的安全性。(2)操作工作站主要指标:功能要求硬盘、光驱、板卡、电源,都可以免工具拆装;最高实现6Gbps数据传输速度,减少系统等待时间,提高系统速度;运行噪音低至25分贝;具有“应急”与“恢复”应用解决方案,能轻松让珍贵数据、应用程序和已崩溃系统恢复。主要技术要求CPU:不低于酷睿i7四核;内存:≥8GBDDR31333MHz,可扩充至64GB;硬盘:1TBSATA;显卡:2GBNVIDIAK200010/100/1000M以太网卡;光驱:DVDRW刻录光驱SATA;人体工学键盘、光电鼠标;插槽×托架总数:4×5;1个并口,2个串口,4个USB3.0,4个USB2.0;TFT22”液晶显示器,亮度≥300cd/m2,对比度≥500:1,响应时间8ms;预装中文最新正版Windows专业版系统。(3)三层以太网交换机各三层交换机接口按监控数量表配置闪存:≥128MB;交换容量:≥32Gbps;端口容量:≥12.8Gbps;各端口独享带宽,全双工工作;网络路由:三层交换设备,实现整个网络各子系统间的三层路由及安全策略控制;实现多种冗余:冗余环等,环-环之间耦合,引擎冗余、电源冗余,风扇冗余、热备交换机冗余;每台设备配置双电源模块;支持虚拟局域网技术(VLAN),质量服务(Qos),多播过滤功能(IGMP),流量限制功能,模块可热插拔;支持Hiper-ring冗余环网技术,保证任何一个主交换机出现问题,所有服务器和在线工作站可继续工作,环网重构时间严格小于200ms;支持RSTP增强型快速生成树协议;支持链路聚合和网络耦合等冗余技术增加可靠性;网络管理及实时故障诊断:支持WEB管理,SNMP协议,可实现远程实时在线故障诊断,当故障发生时,用户可在第一时间实现故障的诊断和定位;满足标准:NEMATS2(交通控制设备标准);IEC61000-6-2(通用工业标准);IEC61850-3(电力标准);MTBF(平均无故障时间):≥20年(主机及各介质模块);保护等级:IP20。(4)可编程控制器配电横洞和变电所PLC(控制通风、照明、消防水泵)采用双机热备系统,即双机架,双CPU、双电源、以太环形IO网络、保证系统的高度可靠性;PLC系统中,冗余以太网的地址在热备系统中能够自动无扰切换,无论哪台PLC切换成主机,主机和备机的IP地址总能够自动切换,使之始终保持不变;CPU模块内置USB接口,并且集成内存容量不低于8M(不含外配存储卡),CPU的程序保存无需锂电池,减少今后锂电池的维护。隧道内PLC(控制各类检测器、车道指示器、横洞卷帘门等)采用双电源单CPU结构。所有模块的平均无故障工作时间(MTBF)均达到或超过10万小时,所有I/O模块、扩展通讯模块、以太网通讯模块均支持带电热插拔,确保高可靠性和高可维护性,隧道内PLC的IO模块与变电所保持同系列同档次。(5)工业二层以太网交换机支持2个(或3个)单模光口(SC)+4个电口(RJ45)(网管型,基本版);24VDC电源供电;环网支持超级冗余换技术;实现多种冗余,包括RSTP(快速生成树),Hiper-ring,MRP;网络管理功能包括串口网管、基于WEB的网管、SNMPV1/V2/V3,可以将网络设备的状态信息以OPC方式传递到HMI/SCADA软件中,从而将网络监控与其他智能设备的监控集成一体;支持QoS4classes,portpriorisation(IEEE802.1D/p),multicastIGMP(SnoopingandQuerier,FastAging,SNTPClientandServer,IEEE1588client;满足标准:cUL1604Class1Div2(工业危险环境控制设备标准认证);NEMATS2(交通控制设备标准);IEC61000-6-2(通用工业标准);MTBF(平均无故障时间):≥15年(主机及各介质模块);保护等级:IP55以上;工作温度:-40℃~70℃,采用无风扇设计;存储/运输温度:-40℃~70℃;工作湿度:10%~95%(无凝露)。6.4.2通风控制系统本项目隧道内设有射流风机,通风控制系统实施对洞内射流风机的控制,由隧道管理站监控工作站及现场PLC、CO/VI/NO2检测器、风速风向检测器、风机现场配电箱和隧道内通风机组成。由监控计算机对各检测器信号和交通状态、火灾报警状态的数据运算处理后,通过对射流风机配电回路进行控制来控制轴流风机风量、台数和射流风机的运行台数、风速风向及运行时间,实现节能运行和保持风机较佳寿命的运行;并在发生火灾时,根据不同地点,进行相应的火灾排烟处理,以保证隧道的安全及运行环境的舒适性。在控制电路中同时设置了手动控制按钮,无论是手动的方式还是自动的方式均可实现对风机的控制。自动控制状态下,监控计算机根据隧道内的环境情况通过现场PLC来控制风机的运行状态。前馈控制法通过预测将来的交通流,并计算出以后一段时间内烟雾(VI)、一氧化碳CO、二氧化氮NO2的浓度信息(前馈信号),结合传感器测得的当前的烟雾、CO浓度信息、二氧化氮NO2(后馈信号),共同完成对风机的控制,前馈控制法弥补了固定程序控制法、后馈式控制法2种方法的不足,与后馈式控制法相比,可节省5%的电力消耗,通常适用于风机台数较多的中长隧道;在前馈控制法中,前馈信号不是精确信息,它是由交通流预测模型、空气动力学模型、污染物扩散模型确定的,然而隧道通风控制系统是一个非线性、时变和分布参数系统,如果采用传统的线性控制理论,为了获得便于控制设计的数学模型,势必在模型简化的过程中引入很大的误差,而智能控制则可以很好的克服这些问题,近年来大量研究表明,前馈式智能模糊通风控制方法对比传统后馈式通风控制方法在长大隧道中控制效果更好,能有效减少能源消耗和节省运营成本,与后馈式控制法相比,最大可节省近25%的电力消耗,并延长风机的使用寿命,通常适用于风机台数多、通风方式复杂的长及特长隧道。针对本项目的实际情况,采用前馈式智能模糊通风控制方法。根据重庆市的习惯和规范要求,隧道内CO/VI检测器、NO2检测器、风速风向检测器的设置原则为:每孔隧道2处。6.4.3照明控制系统本项目隧道采用LED灯,照明控制模式采用智能无级调光控制方式。隧道智能照明控制系统由监控室隧道监控工作站及隧道现场PLC、照明调光控制柜、各照明配电回路、亮度检测器、车辆检测器、RS485总线、LED隧道智能灯具组成。无极调节方式具体为电压控制电流源(VCCS)亮度控制方式(数字信号控制电流平均值模式);无级调光控制柜通过加强照明调光控制线传输无级调光控制信号(DC0~10V数字电压信号)控制LED灯输出电流,达到无级别功率控制。实现对分组灯具或全体灯具的数字无极调光,并且可以通过调光控制线向无极调光控制柜回传各照明回路实时工作状态。LED智能隧道灯包含LED隧道灯和一体式集成智能调光电源,以实现智能照明控制系统,隧道智能照明控制系统操作平台须嵌入隧道综合管理平台,作为隧道智能控制系统综合管理平台的一个子系统,除了可以实现照度、亮度等无级自动调节、减少“斑马效应”、消除安全隐患、消除“黑洞”“白洞”现象外,子系统还要有如下功能:⊙数据采集 支路电压、电流、功率等数据参数采集;⊙情景设置 可根据隧道实际需求设置阴雨天、晴天、大雾天等工作模式;⊙开关控制任一路、任一自定义分组分区,全区域的灯光即时开关或自动控制;⊙调光控制 任一路、任一自定义分组分区,结合隧道外照度计实现自动调光控制;⊙安全控制 通过系统中心设置,防止非授权人员操作,确保系统控制安全可靠;⊙远程监控和查询 通过互联网实现对系统的远程监控和远程实时查询;⊙自动校时系统时钟自动与通信服务器时钟同步,自动定时对终端设备进行精准校时;⊙地图引导GIS功能直观体现全区域隧道灯工作状态、灯具位置、故障情况、亮灯率;⊙智能运行操作方便,时间设定后系统自动运行,即使主机关闭,系统仍自行工作;⊙报警处理 设备及线路被盗、非正常工作状态、窃电以及相应预警即时报警;⊙负荷控制 可设定负荷调控优先级,可自动或手动进行负荷投切;⊙报表功能 查询报表并包含历史数据存储。隧道LED灯无级调光控制分为人工无级调光控制法、实时无级调光控制法、时序无级调光控制法。人工无级调光控制法的控制优先级最高,实时无级调光控制法控制优先级次之,时序无级调光控制法控制优先级最低。在隧道左、右洞外入口设置亮度检测器,人工无级调光控制是通过隧道照明监控软件完成,隧道管理人员可根据本路段交通量、平均车速等实际情况,修改隧道入口段亮度折减系数(k),以此实现基于洞外亮度L20(s)、交通量和平均车速的动态无级调光控制。实时控制状态下,根据实测的隧道洞外亮度L20(s),实时调节LED灯照明亮度,以满足驾驶员适应隧道内外亮度差异的需要(入口段亮度折减系数k值一旦确定便不再频繁变化,隧道管理人员可根据交通量、平均车速进行修正),调节洞内照明亮度时,应考虑适当的时间延迟,以避免在临界状态下过于频繁的转换,延迟时间取5~10min为宜;当无级调光控制器发生故障时,LED灯应全部开启到最大程度;当公路隧道火情确认无误时,无论照明现状如何,在照明控制系统没有失效的前提下,应将公路隧道内所有照明灯具全部开启。6.4.4交通信号控制系统交通信号控制系统由隧道管理站交通监控工作站、现场PLC、各种检测报警设备及交通诱导设备组成。现场PLC对车辆检测信息和其它各类信息进行实时检测,上传至监控室,经过计算机及值班人员综合处理后控制外场交通诱导设备的显示来诱导车辆安全行驶。发生事故的情况下,为了准确及时地实施疏散,交通信号控制可依据洞内报警信号实施自动控制,另外还可手动操作控制。交通监控设备包括交通监测设施、交通控制及诱导设施。交通监测设施主要为视频事件检测器。视频事件检测器用于检测隧道内的各种意外交通事件如:车辆逆行、落物、追尾等,同时可检测交通参数如车速、车流量、车道占有率、密度等,为制定交通控制方案提供依据,本项目对隧道内出入口及紧急停车带等事故多发处的摄像机图像进行视频检测。交通控制及诱导设施主要为可变信息标志、车道指示器及各类电光指示标志(疏散指示标志、横洞指示标志、紧急停车带标志、消防设备指示标志、紧急电话指示标志等)。隧道洞外有联络道则在洞外联络道前设置交通信号灯,在各隧道进、出口及车行横通道处设置车道指示器,以控制进入隧道车辆;在隧道侧壁安装疏散指示标志、横洞指示标志、紧急停车带标志、消防设备指示标志、紧急电话指示标志;在特长隧道洞内按1500m左右的间距设置小型可变信息标志,以增强隧道的交通诱导及疏散功能。6.4.5视频监控系统视频监控系统能实时、直观、准确地监视隧道内的交通运行状况、各种信号状态、车流密度,以及发现隧道中发生的异常情况,对隧道内的火灾报警信息,交通阻塞、事故信息予以确认,并为隧道管理站的指挥调度人员提供直观的现场情况,有效指挥异常状况的处理和交通疏导。同时能为值班人员事后分析、处理各种异常事故提供直接可靠的依据。视频监控系统可分为三大部分,即隧道管理站监控室CCTV控制与显示系统,外场摄像机、视频及控制信号传输设备。监控室CCTV控制与显示系统由视频核心三层以太网交换机、视频管理服务器、视频存储服务器、流媒体服务器、智能控制键盘、IP-SAN磁盘阵列、监视器等构成。隧道外场根据摄像机的监视范围,在隧道内每间隔100m左右设置一台定焦距定焦200万像素固定摄像机(图像型火灾探测器),在紧急停车带处增设带云台130万像素高清半球摄像机,以对隧道外场进行全面、直观地监视;在各横洞变电所分别设置1台130万像素高清半球摄像机。视频监控系统配备视频以太网交换机,采用光缆作为传输媒介。上传图像在隧道管理站完成事件检测、切换至电视墙显示、输出至IP-SAN磁盘阵列录像(采用D1格式存储,存储时间为30天)。视频传输组网方式如下:(1)高清摄像机采用基于IP的数字视频传输模式,各摄像机采用交叉接入方式组成千兆光纤环网,每个环路分别占用隧道1芯光纤,采用3条光环网,上传至隧道管理站视频核心交换机。(2)在管理站监控室,隧道内视频通过服务器管理、流媒体服务器、IP-SAN存储阵列实现所有视频的接入、存储、转发和显示输出。(3)隧道管理站监控室配置千兆工业环网光接入局端设备与网络设备,与隧道内高清摄像机组成图像传输专网,接收、查看、调用任意下辖隧道图像。同时配置高清视频解码器,与视频核心交换机相接,可切换输出指定路数的视频到电视墙及液晶拼接屏显示。通过键盘实现视频的切换控制。为了对重点、特殊区域的图像进行重点显示,实现现代化的指挥调度,在隧道管理所监控室设置了大屏幕系统。隧道管理站监控室电视墙由4台32寸液晶监视器和一套液晶拼接屏构成。液晶拼接屏系统由12块55寸拼接屏及多屏拼接控制器、控制软件组成。拼接屏用来将GIS系统、计算机的彩色图形显示器画面、电视监视器画面以及录像内容投影放大显示。6.4.6紧急电话和广播系统紧急电话和隧道广播系统是隧道运营管理系统中信息采集的主要构成部分,在隧道内若发生交通异常和重大事故,司乘人员可通过紧急电话迅速通知管理人员,请求救援,从而快速进行排障行动;同时隧道管理站可以通过隧道内有线广播系统对隧道洞内外进行广播。还可以将紧急电话系统与闭路电视监视系统联网,当发生紧急电话呼叫时,摄像机自动对准事故发生地点,及时掌握事故现场信息。要求紧急电话有录音回放功能。发生火灾时,广播系统具备强制切入消防应急广播功能。在隧道外场设置了紧急电话/广播一体化系统。选用IP光纤型紧急电话系统,该产品由监控室控制台(工作站、主机、前置放大器、音箱、CD播唱机、麦克风、值班话机等)、节点设备(IP光纤紧急电话、广播、功放)及光纤环网组成,每个节点的话机都有数字抗噪声功能。在隧道内按不大于200米的间距布设了紧急电话分机,每个紧急电话自带PON光接口,通过光缆接入各隧道横洞变电所内设置的8口PONOLT,PONOLT与以太网交换机相连,通过以太网将信号传至监控中心(隧道管理站)。每个紧急电话处同址设置功率放大器,为紧急电话、广播提供电源信号。传输介质采用单模光缆,沿左右线行车方向右侧电缆槽敷设(左洞用2芯,右洞用2芯),上传至隧道管理站,每间隔20个紧急电话布设一个中继器。隧道紧急电话分机均安装主机型紧急电话,紧急电话分机主要由送话器、喇叭、报警按钮、主板、门开启传感器、免维护电池、电缆接线盒、高性能雷电防护模块组成。紧急电话的用电可从同址布设的有线广播控制箱内的功放模块的电源引电。隧道洞口紧急电话分机机箱采用直立式,其底部与紧急电话平台通过机械结构紧固连接;洞内其它紧急电话分机采用壁挂式结构,应具有防噪音功能。隧道紧急电话系统和广播系统共用一个控制主机,共用同一软件平台;综合利用同一根传输光缆作为传输媒质;隧道内紧急电话既可向隧道管理站通报紧急事件信息,又可监听隧道内广播效果。广播系统使用时不影响紧急电话的正常使用。广播采用强指向号角扬声器,每间隔50m安装一只,面向行车方向安装,隧道洞口各安装2个扬声器。扬声器的控制箱(内置广播控制模块和功放模块)和隧道紧急电话共用洞室,从EPS配电回路引电。6.4.7火灾检测报警系统隧道结构封闭,交通量大,一旦发生火灾产生极大的危害性且逃生困难,所以其火灾自动报警探测器选用必须做到可靠、先进并具有高灵敏度和极低的误报率的特点,这样才能立足于防患未然及早期自救上。选择火灾探测器的基本原则是不仅要对隧道温度变化进行有效数据分析,还要确保在事故发生时有快速、可靠的反应与报警,确保以预防为主,做到万无一失。隧道火灾自动报警技术种类主要包括两大类,一类是感温技术,一类是感光技术。感温技术目前隧道常用的是分布式光纤温度探测技术和光纤光栅感温探测技术;感光技术主要是双波长火焰探测技术和图像型火灾探测技术。参照《公路隧道火灾报警系统技术条件》JT/T610-2004以及《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013,综合探测精度、灵敏度、误报率、施工维护各方面考虑,本段火灾报警系统采用准分布式光纤光栅测温系统与视频图像火灾系统相结合的方式。其中,信号总线上每20个地址设一只总线隔离器。隧道内每隔50m设置手动报警按钮、消防专用电话和声光报警器,隧道入口前方5Om~250m设置指示隧道内发生火灾的红闪声光警报装置。图像型火灾探测器在隧道内按100米安装一台。每台图像型火灾探测器同时输出以太网信号和继电器报警信号,继电器报警信号通过二总线输入模块接入报警系统总线和火灾报警系统。探测器的以太网信号通过环形光纤网络传输到隧道管理站,以太网信号接入以太网交换机,高清视频解码器用于视频上电视墙,便于监控人员对发生事件(火灾、事件)的图像确认和采取进一步措施。图像型火灾探测器现场报警输出与隧道内其他位置设置的手报按钮、感温、感烟探测器等共同接入隧道现场设置的消防报警总线。隧道洞内图像型火灾探测器及其他区域监控摄像机均采用标准以太网接口,就近接入交换机。光纤光栅感温火灾探测系统由火灾报警控制器、光纤光栅信号处理器和隧道内光纤光栅感温火灾探测器及通信线缆构成。火灾报警控制器和光纤光栅信号处理器采集信息均通过专用光端机上传至隧道管理站,由隧道管理站消防报警监控工作站来监控。火灾报警控制器由EPS回路提供电源。光纤光栅感温火灾探测器呈纵向布置在隧道顶部,由于单洞有3车道,故顶部呈纵向固定两条钢绞线,然后将探测器用挂钩的形式与钢绞线连接。光纤光栅感温火灾探测每200米划分为一个光通道,每个光通道分为2个区,每个区为100米,均分15个探头。每个光通道通过光缆接续盒接入光缆,将温度探测信号传输至变电所光纤光栅信号处理器。手动报警按钮设置于隧道侧壁消防洞室内,原位置安装。同时在变电所内设置烟感、温感探测器、119报警电话。手动报警按钮及烟感、温感探测器信号使用屏蔽双绞线采用CAN总线方式连接到火灾报警控制器。6.4.8隧道监控外场设施配电隧道内监控设施由UPS回路供电;消防相关设备由EPS回路供电。隧道监控干线电缆沿拱顶电缆桥架设至监控UPS配电箱,由配电箱引出的监控支线电缆经隧道侧壁预埋管引至隧道上方的金属线槽内,敷设至各监控设施相应断面后,由阻燃耐火支线电缆接至各监控设施。6.4.9隧道监控外场设施防雷要求隧道内监控设备的电源引自隧道内监控配电箱,电源防雷由配电箱配置。接地线接入隧道内接地系统。隧道外监控设备电源线、信号线分别经电源防雷器和信号防雷器接入。包括可变信息标志、交通信号灯、亮度检测器、遥控摄像机、车辆检测器、紧急电话。洞内监控配电箱入线侧安装不低于C级的电源SPD。6.4.10隧道综合监控软件软件功能应包含下列功能,但不限于下列功能(至少包含满足本工程需求的功能)。(1)系统支撑软件①操作系统应具有开放性,能有效管理和控制整个计算机网络,能够满足各种管理及控制功能的需要。应具有多任务处理能力。提供多级系统容错能力。客户机宜采用Microsoftwindows2008server中文或其它正版最新版本的操作系统。②数据库管理数据库的日常维护和网络系统管理;数据库的安全性和网络用户管理;系统参数配置;交通监控系统的系统对时设定服务;交通监控系统数据库历史记录备份服务;交通监控系统数据库灾难性恢复服务。数据库宜采用MicrosoftSQLServer2008标准版、SQLServer2012等。③管理与安全系统包括以下内容:网管系统具备支持多种数据库、多个操作系统平台的兼容能力,通用化的全中文图形界面、设备面板管理界面、灵活而及时的告警机制、全网策略性的权限管理,确保了网络运行的安全高效。防病毒软件(具备防火墙功能)分网络防病毒软件和终端防病毒软件。网络防病毒软件安装在服务器上,终端防病毒软件安装在其它工作站上。④应用软件开发工具——开发及维护软件可采用C++、VB、PowerBuilder、Delphi等编程语言。承包人可以推荐他习惯采用的编程语言,但需经业主同意。(2)应用软件①总体要求以地图方式,形象标示隧道的地理位置及隧道规模,显示隧道名称、长度、起点终点桩号、是否正常运行等基本信息。能够快速在隧道地图和道路整体地图之间快速切换。当在隧道中进行操作时,界面准确显示隧道名称、桩号公里标记信息、紧急停车带位置、横洞等基础设施信息的地理位置信息,以特定图形或图标显示风机、灯具、车道指示器、情报板等运营管理设施。主要包括了:通信软件、信息采集软件、信息处理软件、彩色图形软件、交通诱导控制系统软件、火灾报警软件(由火灾报警厂家提供配套软件,需保证兼容性)、闭路电视系统软件((由闭路电视厂家提供配套软件,需保证兼容性)、紧急电话广播软件(由紧急电话厂家提供配套软件,需保证兼容性)、通风照明控制计算机软件、消防控制软件、应急资源管理、应急预案管理、应急处置、多系统联动管理、预案要求。6.4.11隧道防灾救援隧道的防灾救援应遵循以防为主,防救结合的原则。救灾的基本理念是以人员逃生为主。针对上述要求,本项目隧道采取如下措施:(1)结构加强防火考虑隧道结构加强了防火考虑,主体隧道内部装修材料选用不燃材料,隧道顶部采用防火内衬。隧道内设置合理的防火分区,并按规范要求设置了车、人行横洞。(2)设置完善的监控防灾系统①隧道视频检测技术:用于检测各种意外交通事件(如车辆逆行、落物、追尾等),为制定交通控制方案提供依据。视频事件检测器主要对车行横洞、隧道进口、出口、弯道等事故多发处摄像机图像进行事件检测。②火灾自动检测技术:火灾报警系统能及时、准确的反馈出隧道内火灾发生的地点。经传输线路至隧道管理站,火灾报警后应能自动(或手动)将主监视器切换到发生火灾的位置,经人工确认后,由中控室计算机系统制定出相应的控制措施。③紧急电话报警系统:在隧道内按照间距200米设置了紧急电话,在隧道内发生交通异常、行车事故或火灾时,司乘人员可通过紧急电话设施迅速通知隧道管理人员,快速救援或及时灭火,隧道监控系统快速启动紧急情况时的联动控制程序。④交通控制及诱导系统:在隧道洞外联络道前设置交通信号灯,在隧道进出口及车行横洞处设置了车道指示器;在隧道入口洞外及洞内设置可变信息标志;在隧道侧壁安装疏散指示标志、横洞指示标志、消防设备指示标志、紧急电话指示标志。同时设置了有线广播系统,来进行各种运行模式下的交通疏导。(3)设置可靠的消防灭火设施隧道现场灭火设施设置有洞内消火栓、固定式水成膜泡沫灭火装置、灭火器和洞外给水栓、水泵接合器。隧道管理站消防设施布置(4)制定合理的救援预案救援预案应在全面了解掌握隧道的整体布局、耐火等级、防火分区、火灾危险性类别、人员数量,以及疏散设施、防排烟设施、消防设施器材等情况下进行制定。预案的主要内容应包括制定的目的、依据、适用范围,组织指挥机构,火灾险情设定,灭火和应急疏散的程序与措施等。救援预案的组成如下图:A消防灭火预案影响隧道火灾量级并影响生命安全的主要参数是“时间”,隧道火灾的初期灭火工作不容忽视。特长隧道火灾的初期灭火工作一般由发生火灾车辆的司乘人员(第一梯队)和隧道管理人员(第二梯队)实施,第三救援梯队由隧道专业消防人员组成,专业救援队伍到达火灾现场的时间不宜超过8min,否则,将给救援和灭火工作带来很大的困难。隧道一旦发生火灾,应尽量在火灾初期灭火,防止隧道内充满烟雾而使避难环境恶化。同时通过交通信号系统、广播等对使用者提供确切的情报,防止车辆驶向火灾现场并对驶向隧道出口的车辆给予正确的引导,使其安全撤离失火隧道。B通风控制预案对于双洞长大隧道,当其中一条隧道发生火灾时,火灾隧道按火灾救援风速通风,另一条隧道主风机按正常运营通风,用射流风机保证打开的联络通道处火灾隧道的风压小于正常运营隧道风压,使火灾隧道的烟雾和高温气体不蔓延到另一隧道。火灾情况下的风流组织应视逃生和灭火救援工作的进度分阶段实施。当发生火灾后首先应调整风机运行状态,采用救援风速控制火灾的发展和烟气流动方向,待隧道内逃生人员完全安全撤离后,启动排烟通风组织系统。排烟通风组织系统的机械通风应根据火灾点的位置选择不同的通风方向,排烟的基本原则是使烟气沿较近的斜井排出。C交通控制预案①隧道内发出火警后两条隧道同时关闭,严禁车辆驶入;隧道前方立交设置交通信号灯及可变信息标志,提示车辆禁止驶入,并关闭相应匝道入口。②打开发生火灾隧道所有火灾点上风侧横通道;③火灾下风侧的车辆快速有序地驶出事故隧道;④火灾点上风侧车辆通过横通道安全疏散到另一座隧道;⑤未发生火灾的隧道改为双向行车,同时行车速度限制在30km/h以内,并严禁超车。(5)制定防救灾管理制度和政策隧道管理方建立完善和有效的防救灾管理制度和政策,并切实地执行。同时就隧道及其设备的使用要通过各种途径向隧道使用者通告,以使人们熟悉这些设备,并能正确的使用。定期对隧道工作人员就火灾救援预案进行培训,使得每个人都清楚火灾时该如何处理。(6)人员管理和培训作为隧道的管理者在应对隧道火灾时要做到处变不惊,指挥若定,有效地控制火灾,安全疏散人员,将火灾损失降到最低限度,必须具备应有的技能和素质。隧道管理部门应组织管理人员学习有关规章制度,提高业务素质。总结经验,开展评比,实行奖惩,全面提高管理水平。应加强防灾、减灾演习。隧道管理部门应设置安全监察办公室,定期对隧道的安全工作进行检查和评估,并根据隧道的运行情况提出新的措施、方法。8施工注意事项(1)施工现场应贯彻"安全第一,预防为主"的方针,严格执行《建设工程施工现场供用电安全规范》GB50194-2014以及国家现行的有关标准、规范的规定。(2)电气设备安装应符合《电气装置安装工程施工及验收规范》的相关内容。(3)变电所、配电横洞内用于设备安装的基础槽钢、地面以下穿线钢管、变压器工作接地、室外接地线、墙上预埋件、设备接地支线等应在土建施工时预埋。(4)变电所、配电横洞及设备洞室设备施工和安装时,应保证所有设备的固定及接地可靠,漆层完整、整洁。屏柜及箱内所装电器元件应齐全完好,安装位置正确,固定牢固。设备所有一次、二次回路的元件均应按图配置、接线准确,连接可靠,标志齐全清楚,绝缘符合要求。屏柜及电缆管道安装完成后,应作好封堵。(5)接地网各连接处在焊接之前需还原焊面,以确保焊接处的机械强度和电气连接良好。接地网与变压器中性点、设备外壳及电缆金属外皮等可靠连接,并确保连接处的机械强度和电气连接良好。(6)电缆及电缆保护管施工时,所有预埋管线要求敷设平直,管内无异物,接口应衔接牢固、防水。电缆在敷设时不能损伤外层绝缘,放电缆时拉力不能超过电缆允许的最大拉力,电缆及电缆保护管弯曲半径均应符合现行国家颁布的各项标准。电缆管道安装完成后,应作好封堵。电缆应按要求挂标牌。(7)施工严格按照图纸实施,未明事项参照国家有关规范、标准和图集执行。9、主要工程数量表供电工程主要工程量表序号设备或材料名称型号或规格单位隧道变电所配横合计备注1高压成套开关柜KYN28A-12-01(进线+PT)面1122高压成套开关柜KYN28A-12-21(计量柜)面1123高压成套开关柜KYN28A-12-02(接本地变压器)面2244高压成套开关柜KYN28A-12-24(PT)面1125高压成套开关柜KYN28A-12-02(高压联络线+PT)面1126变压器SCBH15-500/10/0.4台2247低压成套开关柜(进线柜)800×1000×2200面2248低压成套开关柜(电容自动补偿柜)800×1000×2200面2249低压成套开关柜(风机)800×1000×2200面448标有消防配电屏标志10低压成套开关柜(照明)800×1000×2200面22411低压成套开关柜(EPS配电)800×1000×2200面112标有消防配电屏标志12低压成套开关柜(UPS配电)800×1000×2200面11213低压成套开关柜(母联)800×1000×2200面11214EPS30kW,三相交流,50HZ,2小时台11215UPS40kVA,三相交流,50HZ,2小时台11216智能配电系统带主机和软件,满足当地供电部门需求套10117封闭式

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