宣普高速公路隧道机电设计说明(改)

1、 普立至宣威高速公路隧道机电设施设计说明 一、 设计依据和技术指标1、设计原则1）设施设置规模适当，与道路监控紧密结合，实现隧道交通顺畅，安全舒适；2）在正常运行条件下，交通流有序化；3）在发生交通肇事时，当事人(或肇事者)报警后，经闭路电视确认，能立即切断交通，使运行中的车辆能被阻止在隧道外的信号灯下，避免拥挤和盲目涌入。然后在隧道监控值班人员和监控分中心的指挥下，组织救援和有序疏散，以尽快恢复交通。4）在发生火灾事故时，当事人(或肇事者)报警后，经闭路电视确认，能立即切断交通，经疏导后形成救援车道，使消防车和救援车能迅速到达火点，进行灭火作业及救援作业；然后在隧道监控值班人员和监控分中心的

2、指挥下，组织救援和有序疏散，以尽快恢复交通。5）在发生交通事故和维修状态时，可以维持单洞交通。 2、设计依据1）交通运输部文件交公路发2010748号关于普立（黔滇界）至宣威公路初步设计的批复；2）云南交通咨询有限公司普立(黔滇界)至宣威公路两阶段施工图设计的批复；3）关于新建项目隧道照明采用LED隧道灯的通知4）收费公路联网收费技术要求5）云南省高速公路监控、通信、收费三大系统联网总体设计6）云南省公路联网收费、监控、通信技术规范3、设计采用的规范1）公路隧道通风照明设计规范JTJ 026.1-19992）高速公路隧道监控系统模式GB/T 18567-20103）公路隧道交通工程设计规范JT

3、G/TD71-20044）公路隧道消防技术规程 DBJ53-14-20055）低压配电装置及线路设计GBJ54-836）民用闭路监视电视系统工程技术规范GB50198-20117）民用建筑电气设计规范JGJ16-20088）中华人民共和国国家标准:电子信息系统机房设计规范GB50174-20089）高速公路LED可变信息标志GB/T23828-200910）混凝土结构防火涂料 GB 28375-201211）交通部交公路发【2007】358号公路工程基本建设项目设计文件编制办法；12）中华人民共和国行业标准JTG D80-2006高速公路交通工程及沿线设施设计通用规范；4、技术标准1、 设计时

4、速：五里坪隧道通风、照明等按80km/h进行设计，平川隧道通风、照明等按100km/h进行设计。 2、 交通量：按第20年（2032年）交通量26113辆/日.小客车（21195辆/日.混合车）进行设计。3、 五里坪采用单洞双车道单向行驶，平川采用单洞三车道单向行驶。4、 环境卫生标准：五里坪隧道80Km/h co=247ppm K=0.0070m-1 20Km/h co=300ppm K=0.009m-1平川隧道100Km/h co=300ppm K=0.0070m-1 20Km/h co=300ppm K=0.009m-1二、隧道概况本合同施工图设计中共设置隧道2 座，各隧道资料详见下表：

5、序号隧道名称起点桩号止点桩号隧道长度（m）设计时速（Km/h）设施设置等级（2031年）1五里坪隧道（右幅）K39+535K40+755122080A级五里坪隧道（左幅）K39+545K40+72511802平川隧道（右幅）K49+985K51+6051620100A级平川隧道（左幅）K50+005K51+5601555 三、隧道管理体制根据普宣高速公路沿线隧道分布情况，确定采用隧道群集中管理体制，充分实现共享干线资源，减少管理人员，降低管理运营成本。本合同设置五里坪、平川隧道现场值班室，同时所有监控数据、视频图像均上传至龙场隧道管理所，通过通信站提供的以太网接口汇总至普宣路宣威南路段管理中心

6、（桩号为K82+051）统一管理，全线隧道监控管理将作为普宣监控分中心的一个重要管理业务。四、批复意见执行情况施工图设计批复意见执行情况1、隧道机电(1)云南院隧道管理站与隧道值班室内配置的高清解码器（8路输出）数量与显示终端数量存在不一致的情况，应协调匹配统一。回复：对隧道管理站与隧道值班室内配置的高清解码器（8路输出）数量与显示终端数量已统一。“龙场隧道管理站火灾报警系统图”中“官坡隧道管理站”有误，且火灾报警控制器的组网方式与其后隧道火灾自动报警系统设计图中的组网方式不一致。回复：官坡隧道管理站已改为龙场隧道管理站。对灾报警控制器的组网方式已进行修改。设计说明中所描述的应急电源装置采用U

7、PS，但其后供电系统设计中采用的是EPS，应核实统一和明确。回复：已统一为EPS。设计说明中隧道内彩色摄像机描述与其后“闭路电视系统设计图”中参数描述不一致，需统一。回复：已统一。隧道管理站与隧道值班室内应增加监控设施用的配电箱，便于各个设备取电。回复：隧道管理站与隧道值班室内监控设施用的配电箱在房建设施图纸体现。(3)两院设计需统一的问题两个设计院对隧道环境标准的取值不一致，特别是通风卫生标准和照明标准的取值，直接影响风机和灯具数量、参数的设计，建议协调统一。回复：因隧道设计行车速度不一致，故参数取值有差异。隧道内LED灯具的功率两院设计不一致，重交院采用了180W的LED灯，而云南院最大功

8、率的LED灯只用了140W。建议根据灯具的实际效果，统一采用相同功率的灯具并统一布设方式，便于维修维护。回复：已根据重庆院标准进行相应修改。建议云南院按照重交院的设计方式，在隧道口增设引道照明。回复：已增加隧道洞外引道照明。隧道内CO/VI检测器和风速风向检测器的安装位置两院设计不同，建议对其合理性分别核实。回复：已进行调整。五、设计界面划分依据交通部公路工程基本建设项目设计文件编制办法中交通工程及沿线设施设计界面划分的有关内容，确定本路隧道机电设施与相关工程的界面划分如下：1、隧道机电与监控、通信的设计界面：1)各隧道的图像、数据、信号传至隧道变电所由隧道机电专业完成。2)隧道相关数据至隧道

9、管理所的传输由隧道机电专业完成，所使用光缆由通信系统专业进行设计并统计工程量，隧道管理所计算机系统和闭路电视系统由隧道机电专业完成。3)隧道管理所至监控分中心的传输由通信系统专业完成。隧道机电专业需向通信系统专业提出电路要求及占用通信主干光缆光纤芯数的数量，由通信系统专业统一计列工程量。4)隧道监控在分中心的设计由监控系统专业完成。2、隧道机电与房建设计界面：1)各隧道的变电所及隧道管理所房建由房建设计专业完成。2)房建内照明电器、电路敷设、配电箱由房建电气设计专业完成。3) 变电所及隧道管理所装修（含空调等）由房建设计专业完成。3、隧道机电与水消防的设计界面：1）水消防系统及其消防水泵等的配

10、电由消防专业完成并独立装订成册；2）消防水池水位控制仪由消防专业配置，其信号传输至现场值班室；3）隧道机电专业预留相应接口，其水位控制及显示、消防联动等由机电系统完成；4、隧道机电与交安的设计界面： 隧道内标志由隧道机电专业完成，隧道内标线由交安专业完成。5、隧道机电与10KV外线的设计界面：外线10KV专用线设计由相关电力设计部门完成，变压器下端出线由隧道机电专业完成。六、设施总体水平根据工可资料，本路段2020年交通量为20458辆/日.小客车（16298辆/日）； 2030年交通量为25255辆/日.小客车（20415辆/日）； 2032年交通量为26113辆/日.小客车（21196辆/

11、日）；根据公路隧道交通工程设计规范（JTG/TD71-2004）隧道交通工程分级见下表：序号隧道名称隧道长度（m）年事故概率P交通工程分级2020年2030年2032年2020年2030年2032年1五里坪隧道（右幅）11800.4840.5980.618BAA五里坪隧道（左幅）12200.500.6180.639BAA2平川隧道（右幅）16200.6650.8210.849AAA平川隧道（左幅）15550.6380.7880.815AAA由以上分析可见：2020年，五里坪隧道交通工程分级为B级，平川隧道交通工程分级为A级；至2030年，五里坪、平川隧道均为A级；至2032年，五里坪、平川隧道

12、均为A级。由此可见，本路段隧道监控等级较高，年事故概率很高，是建成通车后的事故高发路段，应在设计中予以重点考虑。本路段隧道照明、通风按2020年近期及2032年远期一次设计分期实施考虑，其余设施按2032年考虑。本着 “经济、适用、美观、以人为本” 的设计理念，隧道机电设施设置水平如下：七、分项设计1、指示标志为保证车辆安全行驶，提高通行能力，在公路隧道内设置交通指示标志。标志版面颜色为绿底白图案，可根据隧道设计净空调整。标志为LED内照式，产品应确保标志面照度均匀，在夜间具有150米的视认距离，灯箱结构合理，金属构件经防腐、防锈处理，电器元件可靠、耐用、检修方便。供电采用耐火电线接自最近的应

13、急照明配电箱，标志为长亮灯，可以不考虑控制。1.1车行横洞指示标志：尺寸一般为50cmx80cm，在车行横洞前510米处设置，指示车行横洞的位置与方向，给在事故时需从横洞转移的车辆提供指示；1.2人行横洞指示标志：尺寸一般为50cmx80cm，在人行横洞前510米处设置，指示人行横洞的位置与方向，给在事故时需从横洞疏散的人员提供指示；1.3紧急疏散标志：尺寸一般为25cmx40cm，与消防设备洞同址设置，间距50米，版面指示该点与隧道洞口或横洞的方向与距离，给火灾事故时的车辆、人员提供出口参考；1.4紧急电话指示标志：尺寸一般为25cmx40cm，采用电光标志，为内部照明，双面显示。用于指示洞

14、内紧急电话位置，应设置于紧急电话上部。 1.5紧急停车带指示标志：尺寸一般为50cmx80cm，采用电光标志，为内部照明，双面显示。用于指示洞内紧急停车带位置，应设置于紧急停车带前510米处，指示前方为紧急停车带，需在隧道内紧急停车的车辆，可根据该标志的指示，在停车带内停留；2、交通信号系统1） 交通信号系统由以下设备组成：五里坪、平川隧道：a. 交通信号红绿灯；b. 车道指示器；c. 洞外可变情报板；d. 洞内小型可变情报板；e车辆检测器（环形线圈）。 设计中考虑在事故或维修状态时关闭一条车道，为使指挥系统能继续在逆向交通条件下发挥作用，故车道指示器设计成双面显示。交通信号红绿灯及洞外可变情

15、报板安装于隧道外联络道前20-50m，车道指示器、洞内小型可变情报板及车辆检测器（环形线圈）安装于隧道内入、出口及车行横洞附近。2） 系统功能（1）指示车道开通、变换、关闭车道；（2）当隧道内发生事故时，当事人通过电话、手动报警按钮等手段向监控分中心报警，经闭路电视确认，由分中心指挥并控制交通信号灯，通过可变情报板发布隧道事故信息，发出行、止命令以便有效地把车流封锁在隧道洞外，以避免后续车辆盲目涌入事故区内，同时安排人员进行救援，配合交通信号灯，利用洞口联络道等，迅速疏导肇事区车辆；（3）当发生交通拥挤时，经值班人员确认或干预后，由可变情报板发布隧道交通拥挤信息，通过隧道口交通信号灯的周期灯色

16、变化，控制进入隧道的车辆；（4）当隧道进行检修维护时，利用远端情报板、洞口信号灯变化并配合洞口联络道，从另外一条洞通过；（5）检测车流量、车速和占有率；（6）利用可变情报板、可变限速标志指示车辆安全行驶的速度。3） 交通诱导方案正常交通诱导方案:a）左右洞正常开放，分四车道及六车道；b）右洞各道正常，左洞单道（外道正常，内道禁行）；c）右洞各道正常，左洞单道（外道禁行，内道正常）；d）左洞关闭，右洞单洞双向车行（外道正向，内道反向）；e）左洞各道正常，右洞单道（外道正常，内道禁行）；f）左洞各道正常，右洞单道（外道禁行，内道正常）；g）右洞关闭，左洞单洞双向车行（外道正向，内道反向）；h）左洞

17、单道运行（通外道），右洞单道运行（通外道）；i）左洞单道运行（通内道），右洞单道运行（通内道）；j）左洞单道运行（通外道），右洞单道运行（通内道）；k）左洞单道运行（通内道），右洞单道运行（通外道）；l）双洞关闭；事故交通诱导方案: 事故交通诱导方案在满足交通诱导条件时，如交通事故、火灾事故、洞内环境指数超标、突然断电等，将进入准备实施状态。实施时必须先经人工确认后，方可切入诱导程序，在诱导程序实施过程中，操作人员随时可进人行工干预。事故交通诱导方案的主要流程为：关闭事故隧道，同时另一条隧道进入单洞双向交通状态，通过情报板、交通信号灯、车道指示器，诱导车辆从洞口联络道进入另一隧道，同时组织疏散

18、事故隧道内车辆；待事故隧道恢复正常后，再切回原事故发生前的双洞交通稳定状态。3、闭路电视监视系统该系统可不间断监视隧道内和隧道外广场的情况，直观、准确、实时的反映和记录隧道内的交通运行情况、各种状态信号，对隧道内发生的事故、火灾报警等信息予以确认，为监控分中心的指挥调度人员提供直观的现场情况，同时，为值班人员事后分析、处理各种事故提供直接可靠的依据。1） 设备布设原则 隧道内间隔130150米在车行方向右侧隧道壁上设置定焦彩色摄像机，车行横洞口采用变焦彩色摄像机，采用车尾跟踪的方式进行监视。隧道外广场设置高清球形一体机，以监视洞口交通状况。隧道现场值班室内安装彩色球形一体摄像机，监控分中心可监

19、视现场值班情况。2） 系统组成 本系统由隧道外高清球形一体机、电动云台、防护罩、解码器、洞内摄像机、均衡放大器、光纤收发器组成。（1） 隧道外高清球形一体机：红外高清一体机、1/3英寸 200万像素CMOS 分辨率及帧率60/50fps1920x1080 逐行扫描；为使摄像机全天候的照明变化，考虑自动光圈控制功能，使用中，在夜间观察交通状况时，对突然出现的汽车大灯灯光的照射，自动光圈应是对光通量平均值取样，这样难以看清周围的情况，此时应采用手动光圈控制，人为减小光通量，使观察者得到较满意的图像。（2） 电动云台：集成在球形一体机内，可带动摄像机做左右、上下动作，扩大摄像机的观察视域。要求其旋转

20、角度水平为003600，垂直为向上400，向下900。旋转速度水平1400/s，垂直1400/s，负载大于摄像机、镜头、防护罩总重量的130%，额定风负荷应能在风力为当地历史最高水平时，遥摄和仰摄装置的工作维持在额定指标的5%之内。（3） 防护罩：摄像机要在各种气候及恶劣条件下正常工作，必须通过外加防护罩来解决温度、湿度、日照等问题。罩内温度可自动调节，夏季为防止高温造成元器件参数变化致使摄像机性能改变，在防护罩内应安装排风散热装置，当罩内温度高于+360C时，自动开启排风散热装置，当温度降至约+260C时，自动关机；冬季时为防止低温造成元器件参数变化及观察窗玻璃上结霜，在防护罩内应有电热装置

21、，当罩内温度低于+40C时，自动接通加热器，当温度高于+100C时，自动切断电源。防护罩应满足镜头、摄像机安装空间。（4） 解码器：集成在球形一体机内，接受来监控分中心的组合编码信号，提供摄像机的工作电压及开关机信号，云台左右扫描和上下俯仰动作电压，镜头变焦、聚焦、光圈大小的动作电压，开启加热器等。（5） 洞内摄像机：采用CCD彩色摄像机，固定焦距镜头，自动光圈，具有背景光抑制功能；高清枪型网络摄像机、1/3英寸 200万像素CMOS 分辨率及帧率60/50fps1920x1080 逐行扫描、0.2lx; 8-49mm 2.5倍视频镜头，由于洞内污染较严重，需配备IP65防护罩。3） 系统传输

22、及控制（1）摄像机至洞口视频传输交换机 洞口球形一体高清球形一体机：由于距离较远，考虑传输损耗及设备防雷安全，通过光纤自愈环网传输图像，实现云台的远程控制；洞内彩色摄像机：通过光纤自愈环网将图像传输到隧道值班室视频传输交换机；（2）各隧道至监控分中心五里坪隧道视频信号通过设置在变电所内的视频传输交换机接入通信系统，上传至龙场隧道管理所，再上传至宣威南路段管理中心；平川隧道视频信号通过设置在变电所内的视频传输交换机接入通信系统，上传至龙场隧道管理所，再上传至宣威南路段管理中心；4、通风与通风自动控制系统1） 通风计算依据工可报告交通量预测结果，本路段第20年（2032年）的预测交通量为26113

23、pcu/d(21196辆/日.混合车)，通风计算按高峰小时交通量占总交通量的9%，月不均匀系数1.0,周日不均匀系数1.0，不均匀系数0.55，即单洞高峰小时交通量为1049辆/小时.混合车进行计算。根据工可报告，本路段2032年出车行型比例为：小型货车占19%，中型货车占15%，大型货车占21%，小客车占35%，中客车占0%，大客车占10%，拖挂车占0%，集装箱车占0%，由于工可中未对柴油车的占有量进行分析，因此，根据目前汽车工业发展水平以及云南省其它路段的经验，初步拟定在小型货车中柴油车占10%，中型货车中占40%，大型货车中占90%，小客车中占0%，中客车中占20%，大客车中占60%，拖

24、挂车车占100%，集装箱车占100%。根据本路段的高峰小时交通量、车辆组成、纵坡截面、车速、环境卫生标准等参数进行通风计算，确定本隧道采用射流风机纵向通风式，本路段隧道所需新风量、风速、射流风机见下表。注：1、 隧道纵坡参见土建设计资料；2、 隧道卫生标准见“技术标准”3、为确保车行横洞内保持正压力，在车行横洞中部设置一台630、15Kw风机。4、部分计算参数：叶轮直径=1000mm;出口风速Vj=29.9m/s；流量Qj=23.5m3/s;静推力F826N；叶轮直径=1120mm;出口风速Vj=30.5m/s；流量Qj=30.5m3/s;静推力F996N；80km隧道断面Ar= 64.60m

25、2;Dr=11m;Vn=2.5m/s;100km隧道断面Ar=103.40 m2;Dr=17.5m;Vn=2.5m/s;2） 射流风机自动控制系统（1）射流风机启动：由于风机功率大，启动电流大，对电网的冲击大，故本次设计采用电子式电机软启动器启动风机，可实现平滑启动、正转、反转或停转。每台启动器均配置了RS485/422接口，可通过PLC通信模块上隧道局域网，实现与隧道现场值班室及监控分中心的通讯。 （2）程序控制：当每日交通量较为固定或柴油车混入率变化较小时，不考虑VI、CO浓度及交通量的变化情况，而是按时间区间（如白昼与夜晚、节日与平时等）预先编成程序来控制风机运转。（3）自动控制：根据隧

26、道内VI、CO浓度及交通量的变化情况，设定风机启动阀值，预先编成程序，实现风机的闭环自动控制。（4）手动控制：通过软启动器起、停、复位按钮，配合断路器，可实现射流风机检修或调试时的现场手动控制；或在隧道现场值班室及监控分中心使用键盘对各风机进行控制操作。（5）由于风机启动对电网冲击大，严禁多组风机同时启动，同时不允许风机由正转立即进行反转运行，应在通风控制软件中予以设定。另外电机起闭次数不应过频，防止风机出现振荡现象。3） 火灾通风控制策略受净空限制，隧道火灾时火焰向水平方向延伸，炽热气体可顺风传播很远，当隧道内有较大的纵向风流时，会使隧道全断面弥漫烟气，使人迷失方向并可能中毒死亡，隧道通风应

27、避免或尽量减少火场高温烟气的扩散，防止炽热气体引燃火场以外的车辆，使火场扩大。所以隧道火灾工况及对策是通风设计考虑的重点，通风作业程序必须有利于人员疏散和逃生，有利消防人员从上风方向接近火场，开展灭火作业。对单洞单向交通而言，主要考虑以下两个阶段的通风：（1） 人员撤离阶段：火灾隧道的纵向风速为0.5m/s，方向与车行方向相同，靠近火灾点附近的风机停止工作； （2） 灭火阶段：火灾隧道的纵向风速大于临界风速，方向与车行方向相同；相邻隧道按交通管制后双向交通的需风量要求通风。（3） 在交通特别拥挤或在一长列车辆的后方起火，前端又发生交通事故时采用单洞双向车行火灾程序通风。4） 射流风机选型及安装

28、要求射流风机应选用具有消声装置且可逆转的公路隧道专用风机，并应满足下列要求：（1）射流风机逆转反向风量达到正转风量的95%；（2）当隧道内发生火灾时，再环境温度为250情况下射流风机应能正常可靠运行60min；（3）在野外距风机出口10米且450处测量射流风机的A声级应小于77dB(A)；（4）射流风机电机防护等级不应低于IP55；（5）射流风机应安装于建筑限界以外15cm20cm处，风机轴线与隧道轴线平行；（6）支承风机的结构强度应保证在实际静负荷的15倍以上，风机安装前应做支承结构的荷载试验。5、照明与照明自动控制系统1） 照明计算条件隧道照明设计参考JTJ 026.1-1999公路隧道通

29、风照明设计规范的有关规定，按长隧道照明标准设计。根据隧道所在位置、地形和所处地貌、植被等情况，照明参数取值为：设计车速：五里坪隧道80Km/h；平川隧道100Km/h；洞外亮度：100Km/h： L20(s)=3300cd/m280Km/h： L20(s)=3000cd/m2引入段折减系数：100Km/h：k=0.03780Km/h：k=0.027灯具维护系数M=0.8路面亮度换算系数：15Lx/cd.m-2;安装方式：100Km/h基本照明段两侧6m对称布灯（70W）； 80Km/h基本照明段两侧6m对称布灯（50W）； 灯具：LED灯； 灯具安装高度：H5.5m； 路面宽度：五里坪隧道2*

30、3.75m；平川隧道3*3.75m； 路面类型：沥青混凝土路面；隧道内反射率：墙70%，拱部10%。亮度均匀度U00.4，纵向均匀度U10.7。2）照明亮度要求（1）亮度包络图（2）照明规范要求最低亮度值横洞路面平均亮度2.0cd/m2;紧急停车带路面平均亮度7.0cd/m2;100Km/h:白天： 引入段： 长度156m，亮度122.1cd/m2； 过渡段1：长度108m，亮度36.63cd/m2；过渡段2：长度114m，亮度12.21cd/m2；基本段：亮度5.0cd/m2；出口段： 长度66m，亮度25.0cd/m2；深夜：全洞3.6cd/m2；80Km/h:白天： 引入段： 长度90m

31、，亮度81cd/m2； 过渡段1：长度72m，亮度24.3cd/m2；过渡段2：长度90m，亮度8.1cd/m2；基本段：亮度2.5cd/m2；出口段： 长度66m，亮度12.5cd/m2；深夜：全洞1.8cd/m2；照明灯具在招标确定产品后，建议对隧道洞内外亮度、洞顶及侧壁路面反射系数进行检测，并根据测量数据，配合产品的配光曲线、利用系数等参数，对照明系统重新作检算和布置，要求隧道内各段的最低亮度不得低于本次设计所采取的照明计算结果。3）光源通过实际调查，隧道能耗中占主要比例的是照明系统和通风系统，其中照明系统是隧道能耗的最主要组成部分，隧道照明系统的节能措施除了合理选择设计参数外，科学选用

32、电光源是照明节能的重要问题。照明节能已成为公路隧道节能的重要方面，节电是在保证照度的前提下，推广应用高效节能的照明器具，同时使之具有合理的配光曲线，提高电能利用率，减少用电量。目前，LED灯具已在国内多条隧道内应用，作为新型光源，LED具有寿命长、发光效率高、功耗低、启动时间短、显色指数高、工作温度低、结构牢固、不怕震动、方向性好、工作电压低、无紫外线辐射、无毒、重量轻等众多优点。我省也在小磨公路勐远1号隧道、广砚高速公路进行了LED照明的试验，从开通后的使用情况看，LED灯具光衰小，显色指数高，均匀度好，并且具有良好的节能效果。2009年，云南省公路投资公司在大保高速公路山王庙隧道照明系统改

33、造中，也采用了LED灯具，改造后整个隧道照明效果非常好，具有视线清晰、均匀度高，行车舒适的特点，同时根据改造前后照明费用计算，其节电率与高压钠灯相比可达60%以上，取得很好的节能效果。从实际使用和各种灯具参数性能比较中可得出以下结论：1、高压钠灯、荧光灯的灯具效率较低，在实际使用中浪费了大量的光通量；2、高压钠灯的显色系数很低，使得在同等的亮度情况下视觉效果差；3、高压钠灯和荧光灯光源的初始亮度略高，亮度衰减很快；4、高压钠灯、荧光灯的寿命和平均无故障时间都很短，这将大大增加维护工作量及增加设备的再投入；5、LED灯具效率高，显色性好，光源寿命长，节能效果明显，各项性能指标均优于传统光源，综合

34、性能最好。根据云南省公路开发投资有限责任公司2010年8月19日下发的关于新建项目隧道照明采用LED隧道灯的通知的精神，本次设计采用LED灯具作为隧道照明光源。6、LED灯具参数l 光源组成：原装进口大功率LED发光管，单颗芯片功率不大于1W；l 整灯光效：90-95Lm/W;（含电源）l 整灯效率：0.95;（含电源）l 显色指数：80;l 色 温：4500K6000K;l 输入电压：AC180265V，50/60Hz;l 功率因数：>0.95;l 光源寿命：50000小时（亮度维持不低于70%）;l MTBF：20000小时;l 温度范围：-3045;l 湿度范围：10%95%;l

35、防护等级：IP65;4） 照明控制（1）照明控制分级 本隧道照明按晴天、云天、阴雨天、夜间、深夜五级进行控制，控制回路组合详见设计图； 当发生火灾时，照明须达到最大亮度；并应确保起火点周围区域火灾应急照明供电时间不应小于30min，其它区域的火灾应急照明供电时间不得少于火灾延续时间。（2）照明自动控制 时序控制：根据当地季节、气候、日照等变化规律，在控制软件中设定按时序投入照明回路数及编号；并检测照明回路开关状态及现场开关状态将其反馈回隧道现场值班室，在通风照明管理计算机上显示各照明回路的工作状态。 自动检测控制：该控制方式是利用设在隧道洞内外的亮度检测器反馈的检测值，通过PLC可编程控制器运

36、算，确定所需投入的照明回路数，自动控制照明低压屏。并检测照明回路开关状态及现场开关状态将其反馈回隧道现场值班室，在显示器上显示各照明回路的工作状态。由于隧道夏季洞外亮度变化较大且周期短，故亮度检测器反馈采样数据应设定一个较适当的采样周期，以避免照明回路频繁切换，影响隧道车行安全及灯具等的寿命。照明手动控制根据现场天气变化情况，值班人员可通过计算机键盘对各照明回路进行控制操作。5） 照明节能设计为节省隧道运营管理、 人工维护费用，延长照明光源及附属器具寿命，减小照明回路启动对电网的冲击，照明系统设计采用智能调控装置，控制照明灯具的开闭时间和节能时间。在交通量小、夜间及深夜，配合照明回路的调光，达

37、到节能的目的。调控装置参数设置必须充分考虑供电线路电压降对供电质量的影响，保证最后一盏灯具的正常工作。该节能装置由隧道主控PLC通过中间继电器触点控制运行，节能时间及节能模式应根据实际运营交通量制订，当隧道内发生火灾时应立即取消节能，恢复最大亮度。5） 应急电源设计为确保隧道营运过程中外电源突然中断时的交通安全，本次设计在隧道变电所及箱变内设置一套应急电源装置EPS（设备容量见设计图），并将基本照明中的一半灯具（间隔设置）作为应急照明灯具。要求应急供电时间不小于60分钟，切换时间不大于0ms，以保证外电源突然中断时的交通安全。另外，PLC控制系统、闭路电视系统、交通信号系统均由EPS电源供电。

38、6） 洞口引道照明设计为提高夜间行车安全，隧道洞口165米（100Km/h）、135米（80Km/h）范围设置路灯照明。要求路面平均亮度不小于2.0cd/m2，并利用亮度检测器和PLC进行控制。6、火灾报警与消防设施1） 事故火灾报警按钮：隧道设于隧道车行方向左、右侧边墙上，按钮间距50米。事故火灾报警按钮系统包括洞内的手动报警按钮、信号传输系统及隧道值班室内的报警设备两部分。隧道发生交通事故、车辆故障、交通严重堵塞以及发生火灾时，可由司机或其它当事人通过紧急按钮向值班室报警；同时也可通过消防设备洞门的联动开关向值班室报警。当信号上传至监控计算机时，设置在值班室声光报警器发出声光报警，同时与闭

39、路电视监视系统形成联动，管理计算机自动激发火警控制程序，使值班员通过闭路电视系统清楚判断报警的真伪及报警位置，观察事故或火灾情况，并发出相应交通信号、照明及通风控制策略。值班人员可按动一次控制台的报警按钮解除声光报警。2） 火灾自动报警火灾自动报警系统是由双波长火灾探测器及火灾报警控制器、消防管理计算机组成。为保证火灾报警系统不受隧道内其它系统的干扰，保证报警的及时准确，报警系统采用光缆独立线路传输。双波长火灾探测器将检测到的信号通过传输系统送往现场监控值班室火灾报警控制器集中报警并上传隧道管理所管理计算机，其火警控制程序能显示报警位置并与闭路电视系统形成联动，监视画面强行切换至火灾报警位置，

40、经监控值班人员确认，再执行交通信号、救灾、通风、照明、广播等联动程序。隧道内火灾由于管状通道的“烟囱效应”，蔓延很快，并且在充满浓烟、火焰的状况下洞内驾乘人员的恐慌心里，往往造成二次灾害，带来巨大的生命及财产损失，造成巨大的社会影响，所以，在火灾初期对火灾作出准确有效的报警，可以争取灭火救援的宝贵时间，控制火灾蔓延，减少损失。故根据各种火灾自动报警产品的隧道现场试验结果，在隧道模拟火灾试验条件下，要求报警响应时间不大于60秒。隧道内设备使用环境比较恶劣，汽车尾气、隧道衬砌渗水都会对火灾报警系统产生很大的影响。因此，隧道火灾报警系统的选择除应满足一般工业与民用建筑中火灾自动报警系统的设置要求外，

41、还应有较强的抗干扰、抗腐蚀的能力，其设备应能在有浮尘、尾气和其它恶劣环境中正常工作，其防护等级不得低于IP65。3） 灭火系统（另册装订）：五里坪、平川隧道消防设施由灭火器、消火栓系统、消防器材和消防车以及与当地消防单位联网，构成多层次灭火体系。运输易燃易爆化学物品的车辆通过隧道时，应提前向管理单位进行申报，并应按照管理单位的要求，在引导车引导下，在规定的时间通过隧道，严禁擅自驶入隧道。4） 一氧化碳与烟雾透过率检测系统根据单洞单向交通隧道的一氧化碳、烟雾分布的特点，在隧道最不利点出口部位和中部设置一氧化碳与烟雾透过率检测仪，五里坪隧道依据隧道长度在左右幅共设置4套一氧化碳与烟雾透过率检测仪，

42、平川隧道依据隧道长度在左右幅共设置4套一氧化碳与烟雾透过率检测仪，其检测数据经隧道内工业以太网上传至值班室的监控计算机，经程序运算提出通风控制方案。5） 紧急电话及广播系统： 本次设计五里坪、平川隧道设置光纤紧急电话及广播系统，并在隧道管理站内设置紧急电话及广播控制主机，配置指令电话、播音麦克风、音箱等，并由配置了数字录音卡的计算机进行管理。其语音信号均上传到监控分中心。隧道紧急电话设于洞外路肩右侧预留基础上，采用公路紧急电话，全封闭外壳，具有防水、防潮性能、外壳前后涂有萤光标记，可供驾驶员夜间辨认。安装高度为1.50m(受话器距地面)。隧道内紧急电话设于侧壁预留洞室内，安装高度1.5m，安装

43、方式为壁挂式，采用防噪音电话。有线广播系统的目的是为了通报交通信息并在发生交通事故(交通肇事及火灾)时指挥交通，疏散后续车辆及肇事区车辆。本次有线广播安装在洞外广场摄像机立柱上，为25W指向式高音扬声器；隧道内广播与紧急电话同址安装，为15W指向式扬声器，设置间距90米。所有选址功放均安装在紧急电话内。紧急广播控制台应有多路输入选择按键，提供多种音频输入接口。要求至少配置麦克风、CD机、卡座、电话接入和收音机。并设广播呼叫站，带有话筒、功能键和数字键及监听喇叭的嵌入（台）式控制盒，用于选音区广播。广播员可以操作键盘完成选区广播，也可以选择监听输出到负载区的信号。紧急广播控制台根据中控室控制台给

44、定的尺寸结构和系统功能特点统一设计、制造。并应外表美观、操作简便、性能可靠。6）灭火系统消防设施由灭火器、消火栓系统(另册装订)、消防器材和当地消防单位联网，构成多层次灭火体系。运输易燃易爆化学物品的车辆通过隧道时，应提前向管理单位进行申报，并应按照管理单位的要求，在引导车引导下，在规定的时间通过隧道，严禁擅自驶入隧道。在隧道电缆沟跨越防火分区（人行横洞）时，采用PFB膨胀型电缆阻火包进行防火封堵，阻火包耐火极限要求大于2小时。7） 开箱报警：为实时监控消防设备箱洞的开启情况，设置开箱报警模块，信号通过手动报警按钮系统上传到现场值班室及隧道管理所，并与闭路电视系统联动，实现被动报警功能。8）

45、消防联动l 闭路电视系统联动：火灾报警后，闭路电视画面自动切换至报警点附近，确认报警，将现场图像在显示屏上放大，并自动录像；l 消防泵联动控制：消防泵经消防管理计算机进行联动控制，手动或自动报警信号送入系统后，消防值班人员通过闭路电视确认，消防泵控制屏产生手动或自动信号直接控制消防泵，同时接收返回的水泵启动信号。l 防火卷闸门联动：火灾发生时，防火卷闸门根据路线监控分中心的指令，也可就地手动控制，使卷闸门上升，经过一定延时后，根据现场人员、车辆疏散情况，结合交通信号系统的控制，使卷闸门降下，从而达到人员车辆紧急疏散、隔烟、隔水、控制火势蔓延的目的。l 交通信号系统联动：火灾发生并经确认后，洞外

46、信号灯自动转变为红灯，并在干线可变情报板发布火灾信息，将车流阻止在隧道外，并将远端车辆在立交区分流；洞内火灾点下游信号系统维持绿灯不变，使车辆可以迅速疏散出隧道；火灾点上游车行横洞口车道指示器变为左转信号，在洞内可变情况板发布疏散信息，由车行横洞向另一个洞疏散。同时该洞内车道均变为红灯，外车道维持不变，使其变成双向交通隧道，迅速疏导洞内车辆、人员。l 通风系统联动：针对火灾发生地点，制订相应的通风排烟方案。当发生火灾后，可自动执行通风排烟方案。值班人员也可根据现场情况，选择相应的方案并执行。l 照明系统联动：值班人员确认火灾发生后，照明执行火灾状态照明方案，即全部灯具打开，达到最大亮度，以利于

47、隧道内车辆、人员的疏散。7、隧道控制系统（PLC）隧道控制系统承担着现场数据（交通流参数、环境参数、机电设备工作状态）的采集、分析，为隧道交通控制策略提供决策依据；下发、执行通风、照明、交通信号系统控制指令，是隧道机电管理的核心系统。本次设计隧道控制系统采用100M PLC光纤自愈冗余工业以太网结构，在变电所（箱变）内设置主控站PLC0，隧道内分别设置PLC从站，通过以太网卡与工业以太网交换机实现数据交换。系统以百兆以太网方式组成LAN，服从TCP/IP通信协议；隧道机房、分控中心使用模块化管理型工业以太网交换机配置：2×100Base-FX单模光口，最多可再扩展至20×1

48、00Base-TX端口；隧道内工业以太网交换机使用宽温管理型配置：2×100Base-FX单模光口，4×100Base-TX端口。工业以太网采用单模光纤冗余环网方案，环上最多应能连接57台交换机，1000个以太网终端设备，当发生光纤断点时，环网可以在100500毫秒内自动恢复正常工作；交换机支持RSTP（快速生成树协议）、冗余环-环之间耦合，冗余连接。交换机应具有高度的实时性，最大收发延迟不超过16微秒。支持SNMP V2简单网络管理功能，支持故障自诊断功能。光纤自愈冗余环形工业以太网主要指标：l 网络标准：IEEE802.3以太网；l 网络协议：TCP/IP，Qos、VL

49、AN、LLDP, MRP，Fast Ring Detection；l 拓扑结构：交换式环型结构；l 可扩展性：隧道机房和分控中心采用模块化结构，便于扩展、应用灵活；l 可维护性：支持热插拔，可在不断电情况下更换介质模块，便于维护；l 可靠性：按工业标准设计生产，可靠性高。l 交换机采用无风扇设计，应能在恶劣环境条件下工作，如高温、湿热、强电磁干扰环境；l 工作电源：DC 24V，冗余电源直接输入；l 交换机具有功耗小的特点，如：4电2光功耗400mA左右 l 当电源失电或通信故障时，有报警干节点输出l 工作温度：40+70；控制器(PLC)技术要求：l 国际知名品牌，高可靠性、高可用性的PLC

50、产品设备，且应符合国际标准的高端设备，标准导轨安装方式。l 支持Ethernet/IP工业实时以太网协议l 主控PLC采用双机硬冗余配置，以确保系统稳定性l 模块化结构，可根据系统要求，最大限度满足配置、扩展和维护等方面的灵活要求l 程序存储器：主控PLC不小于60K步或12MB,从站PLC不小于10K步或2MBl 数据存储器：主控PLC不小于128K字，从站PLC不小于128K字l 可插入CF卡到 256M(项目和文件数据)l 基本指令处理速度：主控PLC不低于0.02µs,从站PLC不低于0.04µs.l 最大支持设备512l 最大I/O点数：主控PLC不小于5120点

51、，从站PLC不小于960点l 每个IO模块自带诊断功能，能够分别指示本体故障、总线故障以及外围设备故障数字量输入输出模块要求采用24VDC，光电隔离型8、隧道现场值班室五里坪、平川隧道现场值班室设备主要由以下几部分组成：a 计算机网络及其外围设备；b 闭路电视监控计算机及控制设备；c PLC可编程控制器主控站；d 相关电源设备（EPS）。隧道监控系统由照明通风系统、交通信号系统、火灾自动及手动报警系统、CO、VI检测系统、闭路电视监视系统、紧急电话系统、有线广播系统及PLC可编程控制器系统组成。由于隧道控制系统传输距离长，控制规模大，及管理体制的需要，采用四级控制较为灵活、安全、高效。四级控制

52、即路段监控分中心监控、隧道现场值班室计算机系统控制、隧道PLC网络控制、隧道计算机及PLC手动控制。隧道监控系统一般情况下是在隧道值班室计算机自动控制运行，隧道PLC网络在计算机的控制下，运行各自局部设施的自动控制。值班室控制计算机采集来自分中心及隧道控制单元、各类检测报警单元的数据运行上传，并给相应的控制单元发送命令，以执行相应任务。无故障期监控系统是自动运行的，一旦监控计算机出现故障，PLC系统会自动代替监控计算机，完成对隧道设施的基本控制功能。最后一级是设备的手动控制和值班室的紧急控制。1） 隧道正常运营的控制： 各分控系统对现场设备及信息进行实时监测，预处理后上传至值班室，并得以确认。

53、在待命确认状态下，分控系统则根据程序运行对隧道照明、通风、交通等实施基本控制。监控计算机则对上传的数据信息运算处理，按一定模块存档、制表及显示，并根据所制定的控制模式提出决策建议，发布控制命令供操作人员修改确认执行。应用软件随机生成隧道动态运行工况模拟图及各类数据信息图表。系统控制方式如下： （1）安全控制：隧道火灾事故报警均24小时在线工作，经PLC系统向值班室发出报警信号，并在显示器模拟显示，有声光报警提示。 （2）交通信号控制：经隧道现场PLC系统对车辆检测信息及各类显示标志状态信息进行实时检测，由分控系统预处理后，上传给值班室监控计算机，运算处理后得出车流量、车速、区段占有率等数据，从

54、而控制隧道信号灯、可变情报板。 （3）隧道照明控制：经时序或手动处理，向分控系统发出控制命令，按照不同亮度等级启动/关闭相应照明配电回路。 （4）隧道通风控制：由监控计算机对隧道一氧化碳与烟雾透过率检测仪检测数据、交通状态、火灾报警状态的数据运算处理，向分控系统发出启动/关闭相应位置的风机和相应的通风级别指令。 （5）隧道闭路电视监视控制：监控计算机根据隧道安全检测系统及交通信号系统的信息，决策出启动/遥控相应位置的摄像机，并做特殊切换、放大显示。2） 隧道运营异常的控制： （1）在火灾报警、自动火灾检测、紧急电话报警发出后，火灾报警应按最优先原则通知监控计算机，向其发送火灾地点及特征信息。监

55、控计算机向隧道闭路电视监视系统发指令，把事故地段的画面切换到主监视器，经确认监控计算机立即依此提出相应的交通控制方案和通风控制方案，快速清除火灾地段车辆，将通风模式转为火灾模式。 （2）在隧道交通拥挤或事故情况下，隧道车辆检测器发出某区段交通阻塞的报警信号，监控计算机同时提出相应的交通控制方案和通风控制方案，并向隧道闭路电视监视系统发指令，把事故地段的画面切换到图像计算机监视并录像。 （3）为确保隧道运营安全，最大限度地降低误警率，计算机在所有异常情况下控制指令的发出，原则上都必须经操作人员确认，由人工键入命令后发出。 （4）根据控制模式，针对各种异常情况，计算机将提出相应的各种控制方案，操作

56、人员可通过键盘/鼠标选择某一种方案，发布正确命令，以控制事故的蔓延。 （5）操作人员键入的命令、发生事故的地点、时间和性质等参数将存入计算机，可随时调用、打印和显示。（6）操作人员可通过电话向上级及消防、抢救单位求援。3） 集中控制与本地控制的优先权隧道在正常运行情况下，路段管理中心及隧道管理所均可对隧道进行监控，路段管理中心具有优先控制权；交通异常情况下，路段管理中心授权隧道管理所全面进行救援、疏散工作，路段管理中心根据情况调用路段其它资源，协助管理所进行救灾工作。9、隧道监控软件路段管理中心负责编写全线隧道群监控软件，要求实现隧道群参数检测、数据传输、远程控制，并与路线监控无缝连接；现场值班室编写本隧道监控软件，要求实现隧道参数检测、数据传输、控制，并上传路段管理中心；隧道主控PLC编写本地控制软件，在与中心通信中断情况下可实现当地的自动控制。隧道监控软件必须具备