高速公路隧道综合环境监测系统

高速公路隧道综合环境监测系统技术解决方案1 .系统建设的背景随着我国高速公路建设英里数的增加，隧道在新建高速公路英里数中所占的比例越来越大。 隧道呈现空间封闭带状分布的结构特征，给行驶环境带来了一系列变化，常常构成高速公路交通事故的多发区域，容易引起二次交通事故，引起高速公路堵塞，造成严重的经济损失。 隧道安全运行问题越来越突出，隧道内环境监测与控制已成为保证高速公路隧道安全和安全运行的重要手段。由于隧道是道路的特殊构造物，因此由于空间限制，隧道内的环境状况变得复杂，从行驶车辆排出的气体和游离固体粒子混合而成的有害废气、车辆运送的尘埃和卷起的尘埃，由于隧道内的空间限制，大多不能立即扩散消失， 由于隧道内空气质量极差的山体丰富的淞水和洞内外温差的作用，隧道内始终处于潮湿环境，洞内易积水的隧道内交通繁忙，加上环境恶劣和空间的制约，设备的日常维护、故障检修工作困难，劳动力大效果差这些因素是造成交通事故的根本原因。综上所述，根据公路隧道本身的特殊性，监测隧道内的有害气体、温湿度、可见性、积水情况，公路运行部门能够及时掌握隧道内的综合环境状况，有效地进行交通控制和指导，减少交通事故的发生，减少人员的生命和财产损失。2 .系统建设目标本系统主要建设隧道内的综合环境监测与控制，主要实现以下几个方面(1)在隧道内设置温湿度传感器、光传感器、积水监视器来监视环境。 主要包括实时监测有害气体、能见度、风速、水位、烟、火、氧含量等(2)分析前沿监测的数据，如发现异常，自动报警，如积水超限，判断排水磊是否工作，如隧道内有害气体超标，自动启动并控制通风系统(三)建立监控中心，及时掌握各公路隧道内的环境状况和各控制设施的运行状况。 集中管理道路预警信息，实现预警统计与分析，实现环境异常与其他控制设施的联动控制。3 .系统总体设计高速公路隧道综合环境监测系统用于监测公路隧道内环境，可实时监测隧道内风速、视野、含氧量等，分析处理这些收集的数据，为减少交通事故发生提供安全保障。 该系统总体上由前端采集系统、通信传输系统和监控中心系统三大部分组成，其结构如下图所示3.1前端的收集和控制3.1.1采集本系统主要收集以下数据1 .有害气体通过在隧道内设置有害气体传感器，一般设置在隧道的洞壁上，每隔500m设置一个传感器，该传感器通过WSN网络进行数据传输。2 .氧含量通过在隧道中间设置含氧量探测器，实时掌握隧道内的空气状况，保障驾驶员的安全驾驶。3、积水通过在隧道内设置积水试验机，能够及时掌握隧道内因天气原因是否存在严重的积水，通过联动控制积水探测器和排水系统，在积水超过指定基准时排水系统自动启动排水泵开始排水处理4、烟、火如果隧道内发生火灾，不仅有害气体急速增加，汽车尾气等也有可能在隧道内气温急速上升，在短时间内爆炸。 监测隧道内是否有烟、火等非常重要。 用烟雾传感器报警后，可与消防系统和通风系统联动，迅速进行灭火处理和隧道内空气质量的改善。3.1.2控制通过在隧道内设置光传感器，感知隧道内的光的状况，根据位置测量的光的照度也不同，系统根据每个位置的视野状况，自动调整各照明灯的光，使隧道内的光满足基准。通过烟雾探测器实时监测隧道内是否发生火灾，发生火灾时，根据烟雾浓度自动启动灭火系统和换气系统，通过灭火喷淋系统立即灭火的换气系统在隧道内的有害气体浓度超过基准，氧气量过少时自动换气系统3.2数据传输隧道内设置传感器需要将收集到的数据传送到监控中心，但由于隧道内处于山中，因此没有GPRS信号的垄断，道路运行者不能立即知道隧道内的环境和设备的状态。 通过在隧道内追加WSN节点，将利用WSN无线网络收集到的数据转送到隧道开口部，从设置在隧道口的转送设备返回到监视中心。 监测中心很快就能知道隧道内的环境状况。3.3监测中心监控中心设在道路运行中心，其功能主要由在后台服务器上运行的隧道综合环境监控管理软件实现。 主要为用户提供信息服务，实时收集隧道内环境参数、隧道内消防、照明等子系统的运行状况等。综合环境监测管理系统