論高速公路隧道機電智慧管控係統的應用與研究

程瑜

韦德1946网址 上海嘉定 201801

摘要：首先探討了機電智慧管控係統的設計架構以及機電係統的設計，然後對機電係統的構成進行分析，包括供配電係統、通風係統、消防係統、照明係統、監控係統等，*後闡述機電智慧管控係統中需要實現的關(guan) 鍵功能，如綜合監控、設備管理、智慧巡檢、視頻管理、信息發布以及事件聯動與(yu) 管理等，以期有效實現對工程機電係統的智慧管控。

關(guan) 鍵詞：高速公路；隧道機電；智慧管控

0引言

在高速公路運營過程中，公路基礎設施是保障人們(men) 行車安全的重要手段。尤其是高速公路隧道工程，為(wei) 實現隧道內(nei) 的正常通車，需要在隧道內(nei) 部布置完善的機電係統，包括隧道的供配電係統、照明係統、通風消防係統等。在目前隧道機電係統中，各個(ge) 係統相互獨立，既不利於(yu) 公路運營人員的養(yang) 護及管理，也容易導致隧道內(nei) 的安全隱患。因此，為(wei) 解決(jue) 此類問題，應充分結合信息化技術的發展，研究設計一套隧道機電智慧管控係統，將機電係統各個(ge) 獨立部分連接成整體(ti) ，通過網絡對機電係統實施監控，以保證高速公路的安全運營。

1工程概況

某高速公路工程路線全長62.5m，途徑多處山區地帶，為(wei) 節省施工成本並保護當地的自然環境，需要采用隧道的方式穿越山體(ti) 。工程路線中共計隧道工程5處，總長度約為(wei) 8.7km，在隧道建設中由於(yu) 本身的空間密閉，視野範圍較小，需要安裝機電係統實現隧道內(nei) 的照明與(yu) 監控。因此為(wei) 確保工程隧道的安全行車，同時實現機電係統的有效管控，經研究決(jue) 定對隧道內(nei) 的機電設施研發一種智慧管控係統，以提升隧道內(nei) 機電係統的實時管控本文對該工程隧道機電係統智慧管控係統的應用進行分析。

2公路隧道機電智慧管控係統的應用

2.1機電智慧係統分析與(yu) 設計

2.1.1係統架構分析

本工程隧道內(nei) 的機電智慧係統通過一體(ti) 化監管平台可以實現在隧道內(nei) 全麵布局感知係統、資源整合以及信息共享，從(cong) 而全麵提高隧道機電係統的綜合管控和風險管控能力，保障人們(men) 的出行安全，提升隧道的服務水平。同時，一體(ti) 化監管平台可在隧道內(nei) 充分利用高精度地圖、三維建模、智慧融合感知等技術，實現隧道內(nei) 交通狀況的可視化，根據隧道的運行數據進行事件預警等，*終有效地將隧道機電係統的各個(ge) 子係統集成於(yu) 一個(ge) 平台之上，完成對隧道機電係統的智慧管控。

2.1.2機電係統設計

在隧道機電智慧管控係統設計中，主要包括係統平台的數據庫建立以及係統的功能設計，結合工程隧道的實際情況，主要的隧道機電結構包括供配電係統、照明係統、監控係統、通風係統和消防係統等。在隧道智慧管控平台數據庫設計時應整合多元業(ye) 務數據，以加強外部設施的數據收集能力。完善係統的數據采集交換服務和共享能力數據的能力，將係統的數據分為(wei) 兩(liang) 大類，分別為(wei) 機電設備運行狀態和道路車輛運行信息，通過對數據的數字化分析繪製隧道的可視圖；針對隧道機電係統所需的功能，一體(ti) 化監管平台應設計相應的綜合監控、設備管理、智慧巡檢、視頻管理、信息發布以及應急事件的處理功能，從(cong) 而保證機電係統的正常運作，確保隧道的運營安全。

2.2機電係統構成

2.2.1供配電係統

（1）隧道內(nei) 的基本照明、消防水泵、通風設施、監控設施及其他設施等設施均需要通電才能實現運營，因此隧道內(nei) 需要具備完善的供配電係統。根據采用的各類機電設施的用電要求，本工程隧道內(nei) 的供配電係統的用電負荷主要為(wei) 一級負荷和三級負荷，其中上述的設施采用一級負荷，其他設施均采用三級負荷，根據此情況供電係統可采用雙電源供電形式設計，在供配電係統中利用10kV的電纜沿著隧道兩(liang) 側(ce) 進行布設，鋪設時所有的電纜放入設計的電纜溝中，避免暴露於(yu) 隧道之內(nei) 。

（2）電纜沿著隧道兩(liang) 側(ce) 布設完成後，工程隧道內(nei) 部設置有變配電設施，布設的電纜會(hui) 與(yu) 變配電相互連接。當電流進入變配電設施之後，通過變配電設施的配置及變壓器的作用，會(hui) 將電流分為(wei) 一級負荷與(yu) 三級負荷，通過設置的兩(liang) 路電源分別向機電設施供電，保障機電係統的用電安全及正常運營。此外，本工程供配電係統接地處理采用TN-S形式，供配電係統所有變壓器的中性點均直接接地，接地電阻控製在1Ω,每一個(ge) 變壓器中性點之後分別設置零線與(yu) 保護線，兩(liang) 種線路的設置不得出現相互連接問題，避免引發用電事故。

2.2.2通風係統

由於(yu) 隧道是穿越山體(ti) 進行修建，隧道內(nei) 部其環相對封閉，為(wei) 保證隧道內(nei) 空氣的正常流通，需要在隧道內(nei) 部設置通風係統來改善環境。本工程隧道的通風係統設置，主要由3大部分組成，分別為(wei) 環境監測、風機控製及區域控製網絡。其中通風係統的環境監測功能是對隧道內(nei) 的一氧化碳進行監測，避免隧道中有害物質濃度超標；風機控製是為(wei) 了保證隧道內(nei) 空氣的流通，本隧道采用射流風機，該類型風機隧的通風需求；區域控製網絡可利用信息化實現對通風係統的管控，有利於(yu) 機電智慧管控係統的應用。

2.2.3消防係統

（1）消防係統是高速公路隧道機電係統結構中的設施，在隧道消防係統設置中，主要功能包括火災檢測、滅火設備、隧道排煙及報警係統等。針對工程長度較大的隧道工程，在隧道內(nei) 應設置橫向的緊急出口，當隧道運營過程中發生火災問題，隧道內(nei) 的行駛人員可以及時逃出隧道，其次隧道內(nei) 的火災監測裝置，設置後保證其有效性，當遭遇火災問題可以及時反映至管理人員；滅火設備應貫穿整個(ge) 隧道工程，每間隔一段位置設置一處消防設施並配備消防水管及滅火器；排煙及報警設施要實現對隧道排煙量的監控，如排煙量過大則可以實現自動報警操作。

（2）在隧道的消防係統設置中，為(wei) 避免火災過大造成人員傷(shang) 亡問題，在隧道橫向的緊急出口中，應安裝防火卷簾門，並將卷簾門設置為(wei) 手動開啟和電動開啟2種形式，正常情況下保持卷簾門的開啟狀態，在突發火災的緊急情況下，可將卷簾門關(guan) 閉，避免火勢蔓延至緊急出口，同時針對行人的緊急出口，在設置時每一側(ce) 均要安裝防火門，正常情況下保持防火門的關(guan) 閉狀態，當隧道內(nei) 的消防係統全部布設完成後，由上級消防主管部門進行驗收，保證消防設施的使用性能，以確保隧道的運營安全。

2.2.4照明係統

（1）對高速公路隧道來說，機電係統中的就是照明係統，其能夠保證隧道內(nei) 的光線滿足行車要求，從(cong) 而保證隧道內(nei) 的運營安全，因此照明係統也是隧道機電係統的*重要組成部分。本工程隧道內(nei) 照明係統主要采用UPS電源供電，且供電設施的備用時間保持在30min以上，以保證運營期間不出現斷電的問題。在供電係統照明燈設置時，主要采用隧道拱頂單光帶的形式，在隧道內(nei) 部設置雙排單光帶進行照明，局部較暗的區域可利用加強照明燈。

（2）依據不同的照明燈形式，隧道內(nei) 的照明係統共分為(wei) 加強照明燈、應急照明燈和基本照明燈3種，在安裝照明係統時這3種照明燈均布置於(yu) 隧道兩(liang) 側(ce) ，應急照明燈與(yu) 基本照明交錯安裝，各照明燈的距離控製在10m，應急照明燈的數量以基本照明燈數量保持一致。正常情況下基本照明燈按照要求開啟，當照明過程中遭遇緊急情況，則可立即啟動應急照明燈，保證隧道內(nei) 的照明條件，在此過程中運營單位可及時排除故障恢複照明條件

2.2.5監控係統

（1）為(wei) 保證隧道內(nei) 的行車安全，或者遭遇緊急情況可以第一時間獲得相關(guan) 信息，在本工程隧道內(nei) 設置監控係統，以在隧道內(nei) 部安裝攝像機對行駛的車輛進行實時監控，這不僅(jin) 可以監控隧道內(nei) 是否存在安全事故，還能記錄車輛是否存在違章行為(wei) ，如超速形式、違規變道等，從(cong) 而有利於(yu) 保證隧道內(nei) 的行車安全。基於(yu) 此，本次隧道內(nei) 的監控係統設置時，主要采用定焦高清網絡攝像機和車行橫洞紅外球型高清網絡攝像機，安裝於(yu) 隧道的弧線位置。

（2）在攝像機安裝過程中，施工單位應根據設計要求確定安裝位置和高度，保持預埋螺栓的中心距離與(yu) 攝像機底座法蘭(lan) 孔的距離一致。安裝中為(wei) 減小垂直立柱的偏差，施工人員用經緯儀(yi) 測量垂直柱的垂直度，如果偏差較大，則可用墊片調節垂直柱的垂直度安裝後需要檢測其安裝效果，攝像機是否工作正常，是否能與(yu) 機電智慧管控係統相連接，經檢測調試正常後，組織對機電監控係統的驗收工作。

2.3機電智慧係統功能研究

2.3.1綜合監控

結合上述隧道機電智慧管控係統的功能，在一體(ti) 化平台上可實現隧道內(nei) 的綜合監控，即對隧道內(nei) 全路段機電設施的監控功能。在平台的監控軟件中，管控人員可以在平台中監管所有的機電設施，並結合GIS技術將隧道機電設施所得到的交通流數據、氣象數據、施工信息、事故信息和實時監控視頻等，綜合地在計算機界麵中呈現出來，同時能夠通過對應機電設施圖標顏色的變化，判斷該機電設備的運行狀態是否存在故障，以及設備當前工作的狀態和內(nei) 容，以便實現隧道機電設施的綜合監控。

2.3.2設備管理

隧道機電係統中采用的設備種類繁多且設備的數量較大，如采取普通的管理方式對設備維修、養(yang) 護、更換等信息進行記錄管理，會(hui) 大幅增加運營人員的工作量。本工程隧道機電智慧管控係統中具有設備管理功能，通過一體(ti) 化監管平台，運營人員可以采用直觀的圖形操作界麵，實現對設備的管理工作，這不僅(jin) 包括設備的運行狀態，是否存在故障等問題，還包括設備的維修、保養(yang) 台賬，設備的更換、采購、報廢記錄以及設備廠商的基本信息等，有利於(yu) 運營單位節省養(yang) 護成本，保障機電設備的正常運行。

2.3.3智慧巡檢

上述設備管理功能主要采用直觀的圖形操作界麵，使管控人員能夠在一體(ti) 化平台上完成對設備狀態及工作性能的監督，而智慧巡檢功能則可以完成對隧道機電設施的檢查工作，減少隧道養(yang) 護人員的工作量。該係統是利用虛擬巡邏車的方式代替人工，通過一體(ti) 化管控平台對虛擬巡邏車的巡檢路線及要求進行設置，然後啟動巡邏車輛代替人工進入隧道對機電設備進行檢查，管控人員可在一體(ti) 化平台上獲得巡檢結果，如機電設備存在故障，則巡檢車可通過聲光報警的方式通知給管控人員，並將巡檢結果在一體(ti) 化平台進行展示，管控人員根據需求將巡檢結果導出或打印。

2.3.4視頻管理

在隧道機電係統中配置監控設施，為(wei) 有效地利用監控設施所拍攝的畫麵，在機電智慧管控係統中具備視頻管理功能，該功能可以實現兩(liang) 個(ge) 功能，分別是實時監控和視頻回放。其中實時監控是將機電係統監控設施的畫麵轉播至一體(ti) 化管控平台，在管控平台中可以對監控畫麵、監控方式等進行遠程控製；視頻回放是指將機電監控設施所拍攝記錄的畫麵保存，需要時可以隨時從(cong) 管控平台調取，方便管控人員對隧道內(nei) 事故發生原因、設備損壞原因等進行調查，確保機電係統的正常運營。

2.3.5信息發布

對隧道機電智慧管控係統而言，該係統可提供統一的服務接口，以方便管控人員利用一體(ti) 化管控平台發布相關(guan) 信息，包括隧道的交通誘導信息、查詢服務信息、隧道內(nei) 事故信息等。比如在隧道運營過程中存在火災安全隱患問題時，此時管控人員可通過智慧管控係統通過車輛檢測器、閉路電視係統、環境監測係統等發布預警信息，若已經發生火災問題，則管控人員還可通過信息發布功能指揮和調度交通，從(cong) 而避免造成重大損失。

2.3.6事件聯動與(yu) 管理

在上述情境中，如隧道內(nei) 發生火災問題，則可以利用機電智慧管控係統的事件聯動及管理功能報警理，該功能可以實現對係統各模塊的統一管理、分級處理，各個(ge) 模塊根據工程實際情況設置閾值或狀態變化。當隧道運營過程中遭遇安全事故且事故危害等級超過設置的閾值，此時機電智慧管控係統可立即啟動預案，按照預先設置的要求報進行處理，如超過報警的閾值標準，就能自動觸發報警操作，從(cong) 而保障隧道的運營安全。

3.高速公路供配電監控係統

3.1概述

近年來，我國的高速公路發展非常迅速，已形成遍布全國的高速公路網，它在對國家經濟發展作出突出貢獻的同時，也對高速公路管理及運營的自動化、智能化提出了嚴(yan) 峻的考驗。高速公路自動化管理係統一般由通信、收費、監控和供配電4個(ge) 子係統組成，而通信、收費和監控係統穩定運行的基礎是供配電係統的穩定運行。

高速公路供配電監控係統對高速公路沿線的變電站內(nei) 的高低壓配電設備、發電機、變壓器、UPS、EPS、外場照明、隧道內(nei) 的理地式變壓器與(yu) 照明、通風及排水等機電設備進行實時分布式監控和集中管理,實現無人值守,確保高速公路安全暢通,提高自動化管理水平,降低機電設備的運行維護成本。

高速公路供配電監控係統包括隧道變電所、服務區變電所、收費站變電所、沿線箱式變電站、互通樞紐、路燈電源、風機控製箱等區域的電力綜合監控。

圖1高速公路監控對象

3.2.項目需求

高速公路供配電係統傳(chuan) 統維護的缺點有以下幾點：

1、巡檢工作量大：由於(yu) 變電所分布在幾十至幾百公裏的高速公路上，需要沿高速路逐一巡查；

2、設備發生故障後上報不及時、維修效率低；

3、維護、維修狀態無法實時監控，維護、維修進度無法及時督查跟蹤；

4、缺乏信息化手段進行設備管理維護，導致隱患無法及時發現；

5、由於(yu) 缺乏統一的監管平台，機電設施運行狀況無法及時、全麵、準確掌握。

6、無法實現綜合查詢分析，提供輔助決(jue) 策支持；

7、無法即時排查電氣隱患、隱蔽工程隱患檢查難；

針對高速公路傳(chuan) 統維護的缺點，為(wei) 了保障高速公路供配電係統的穩定運行並減少維護人員的工作量，設計了一套高速公路供配電監控係統，該係統的主要功能如下：

1、對配電房內(nei) 的變壓器、開關(guan) 櫃電氣參數進行監控；

2、對配電房內(nei) 的UPS、EPS電氣參數進行監視，當監測到UPS和EPS的電池電壓過低時，及時進行維護，避免停電後無法操作斷路器；

3、對配電房內(nei) 的發電機進行監控，並對發電機油箱的油位進行實時監控，避免油位過低影響發電機正常運行，以及柴油被盜後能及時發現並報警；

4、對配電房內(nei) 饋線回路的漏電電流、線纜溫度進行監測和異常報警；

5、對隧道的照明回路進行遠程控製，對隧道的引道照明回路和加強照明回路進行手動和自動控製；

6、隧道內(nei) 消防疏散通道、出口有明顯的指示燈具，並可以通過不同應急預案進行緊急控製；

8、根據隧道配電房內(nei) 可燃氣體(ti) 濃度及煙霧啟停排風風機；

9、監測隧道配電房內(nei) 部環境溫濕度，煙霧、甲烷等可燃氣體(ti) 監測、報警及聯動控製；

10、監控軟件采用B/S架構，全麵接入以上監測數據，通過瀏覽器、手機APP或短信等方式提供數據監測和異常報警，並可通過係統發布維保、巡檢及搶修派工任務。

3.3.參照標準

3.4.方案設計

根據高速公路供配電監控係統要求，方案配置綜合監控係統和子係統解決(jue) 方案。

變電所電力監控子係統

電氣火災監控子係統

消防設備電源監控子係統

消防應急照明和疏散子係統

高速公路供配電運維管理雲(yun) 平台

方案建立基於(yu) 雲(yun) 平台的“監、控、維”一體(ti) 化的綜合監控係統，從(cong) 數據采集、通信網絡、係統架構、聯動控製和綜合數據服務等方麵的設計，解決(jue) 了高速公路監控係統中存在內(nei) 部幹擾性強、使用單位多及協調複雜的根本問題，大大提高了係統運行的可靠性和可管理性，提升了高速公路基礎設施、環境和設備的使用和恢複效率。70126c7a6d9901509b9f06224cdba37

高速公路供配電監控監控

3.5電力監控子係統

電力監控係統主要針對隧道變電所、箱式變電站、收費站和服務區變電所，對變電所高壓回路配置微機保護裝置及多功能儀(yi) 表、UPS、EPS和發電機進行保護和監控，主要是服務對象為(wei) 高速公路供配電係統的維護人員，對實時性要求較高。

3.5.1電力監控子係統設備選型

變電所高低壓櫃主要配置如下：

3.5.2電力監控子係統功能

實時監測

係統人機界麵友好，以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態，實時監測各回路電壓、電流、功率、功率因數、電能等電參數信息，動態監視各配電回路斷路器、隔離開關(guan) 、地刀等合、分狀態，以及有關(guan) 故障、告警等信號。

詳細電參量查詢

在配電一次圖中，可以直接查看該回路詳細電參量，包括三相電流、三相電壓、三相總有功功率、總無功功率、總功率因數、正向有功電能，並可以查看24小時相電流趨勢曲線。

運行報表

查詢各回路或設備時間的運行參數，報表中顯示電參量信息應包括：各相電流、三相電壓、總功率因數、總有功功率、總無功功率、正向有功電能等.

實時報警

電力監控係統具有實時報警功能，係統能夠對配電回路斷路器、隔離開關(guan) 、接地刀分、合動作等遙信變位，保護動作、事故跳閘等事件發出告警。電力監控係統具有實時語音報警功能，係統能夠對所有事件發出語音告警。

曆史事件查詢

電力監控係統能夠對遙信變位，保護動作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數越限等事件記錄進行存儲(chu) 和管理，方便用戶對係統事件和報警進行曆史追溯，查詢統計、事故分析。

電能統計報表

電力監控係統以豐(feng) 富的報表體(ti) 支撐量體(ti) 係的完整性。係統具備定時抄表匯總統計功能，用戶可以自由查詢自係統正常運行以來任意時間段內(nei) 各配電節點的用電情況，即該節點進線用電量與(yu) 各分支回路消耗電量的統計分析報表。

用戶權限管理

電力監控係統為(wei) 保障係統安全穩定運行，設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作（如遙控的操作，數據庫修改等）。可以定義(yi) 不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為(wei) 係統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

遙控操作

電力監控係統可以對整個(ge) 配電係統範圍內(nei) 的設備進行遠程遙控操作。例如配電係統維護人員可以通過監控係統的主界麵點擊相應的斷路器遙信點調出遙控操作界麵，可以及時執行調度係統或站內(nei) 相應的操作命令。

網絡拓撲圖

電力監控係統支持實時監視接入係統的各設備的通訊狀態，能夠完整的顯示整個(ge) 係統網絡結構；可在線診斷設備通訊狀態，發生網絡異常時能自動在界麵上顯示故障設備或元件及其故障部位。

3.5.3電能質量治理

ANAPF係列有源電力濾波器通過電流互感器采集係統諧波電流，經控製器快速計算並提取各次諧波電流的含量，產(chan) 生諧波電流指令，通過功率執行器件產(chan) 生與(yu) 諧波電流幅值相等方向相反的補償(chang) 電流，並注入電力係統中，從(cong) 而抵消非線性負載所產(chan) 生的諧波電流。

產(chan) 品特點：

補償(chang) 方式靈活：既可補諧波，又可兼補無功，可對2-51次諧波進行全補償(chang) 或特定次諧波進行補償(chang) ；

可治理三相不平衡；

線性補償(chang) ，響應時間≤5ms；

具有人性化的人機交互界麵，可通過該界麵看到係統和本體(ti) 的實時電能質量信息，操作簡單，可以遠控，也可以本控；

采用進口IGBT，功率密度大，可靠性高；

采用DSP高速檢測和運算的數字控製係統；

監控以及顯示具備遠程通訊接口，可以通過PC機實時監控；

標準模塊化設計，縮短交付周期，同時提高了使用的可靠性和可維護性。

ANSVG靜止無功發生器是一種用於(yu) 補償(chang) 無功、諧波治理以及不平衡調節的新型電力電子裝置；智能控製係統主動根據係統的線性動態需求，自動調節模塊的輸出；ANSVG整機主要是由ANSVG模塊組成；能完成更大容量的無功功率的補償(chang) ，整機通過一個(ge) 7寸觸摸屏實現人機交互。觸摸屏通過RS485與(yu) ANSVG模塊進行通信。

功能特點：

補償(chang) 方式靈活：補償(chang) 負載無功，濾除5、7、9、11、13次以內(nei) 的諧波；

可治理三相不平衡；

線性補償(chang) ，響應時間≤5ms；

具有人性化的人機交互界麵，可通過該界麵看到係統和本體(ti) 的實時電能質量信息，操作簡單，可以遠控，也可以本控；

采用進口IGBT，功率密度大，可靠性高；

采用DSP高速檢測和運算的數字控製係統；

監控以及顯示具備遠程通訊接口，可以通過PC機實時監控；

標準模塊化設計，縮短交付周期，同時提高了使用的可靠性和可維護性。

3.6電氣火災監控子係統

電氣火災監控係統作為(wei) 火災自動報警係統的預警子係統，由電氣火災監控主機、電氣火災監控單元、剩餘(yu) 電流式電氣火災探測器以及測溫式電氣火災探測器組成，通過現場總線構成一套完整的預防電氣火災的監控係統，數據可集成至高速公路監控係統。

高速公路電氣火災監控係統以防火分區為(wei) 單位設置，采集數據後上傳(chuan) 至監控主機，實現對高速公路電氣安全預警。現場設置的傳(chuan) 感器監測配電係統回路的漏電電流和線纜溫度，異常時實時發出報警信號。

3.6.1電氣火災監控子係統設備選型

3.6.2電氣火災監控子係統功能

監控報警功能

監控設備能接收多台探測器的剩餘(yu) 電流、溫度信息，報警時發出聲、光報警信號，同時設備上紅色“報警”指示燈亮，顯示屏指示報警部位及報警類型，記錄報警時間，聲光報警一直保持，直至按設備的“複位”按鈕或觸摸屏的“複位”按鍵遠程對探測器實現複位。對於(yu) 聲音報警信號也可以使用觸摸屏“消聲”按鍵手動消除。

控製輸出功能

當被監測回路報警時，控製輸出繼電器閉合，用於(yu) 控製被保護電路或其他設備，當報警消除後，控製輸出繼電器釋放。

故障報警功能

通訊故障報警：當監控設備與(yu) 所接的任一台探測器之間發生通訊故障或探測器本身發生故障時，監控畫麵中相應的探測器顯示故障提示，同時設備上的黃色“故障”指示燈亮，並發出故障報警聲音。

電源故障報警：當主電源或備用電源發生故障時，監控設備也發出聲光報警信號並顯示故障信息，可進入相應的界麵查看詳細信息並可解除報警聲響。

報警記錄存儲(chu) 查詢功能

當發生剩餘(yu) 電流、超溫報警或通訊、電源故障時，將報警部位、故障信息、報警時間等信息存儲(chu) 在數據庫中，當報警解除、排除故障時，同樣予以記錄。曆史數據提供多種便捷、快速的查詢方法。

3.7消防設備電源監控子係統

高速公路電力電纜、燃氣管線比較多，火災風險高，消防設備比較多，消防設備電源監控係統主要功能就是用於(yu) 監測消防設備的工作電源是否正常，保障在發生火災時消防設備可以正常投入使用。

消防設備電源監控監控係統采用消防二總線，以高速公路防火分區設置區域分機采集消防設備電源狀態，區域分機通過二總線接收多台傳(chuan) 感器的電壓、電流信息和開關(guan) 狀態信息，以此實現對消防設備電源工作狀態的實時監視。a702bc78。

3.7.1消防設備監控子係統設備選型

3.8.2消防應急照明和疏散指示係統功能

消防聯動

本係統與(yu) 火災自動報警係統無縫對接，當發生火災時，第一時間得到火災信息，係統自動生成逃生路線。同時也可以通過自動和手動兩(liang) 種方式進入應急狀態。

故障報警

本係統采用消防二總線將具有通信功能的設備和燈具相互連接起來，當監控係統中的設備及燈具發生短路、斷路等故障時，控製器能發出故障報警信號，指示故障報警地點並保存故障報警信息，*大限度地保障了電氣安全的可靠性。

係統監控

控製器可對係統內(nei) 部的所有組件工作狀態進行24小時監控，實時檢測其工作狀態是否正常，包括集中電源、分配電裝置、燈具，火災報警時，能迅速發出指令，控製燈具的顯示狀態

係統自檢

自動檢查控製器中所有狀態指示燈、顯示屏、喇叭、打印機是否正常。自檢功能分為(wei) 常規自檢、月檢和年檢，定期檢查電路故障，消除安全隱患。常規自檢方式為(wei) 所有指示燈閃亮、顯示器、音響器件發聲；月檢方式為(wei) 上電24H後，每隔30天應急工作30~180秒；年檢方式為(wei) 每年應急工作時間不少於(yu) 30min。

記錄查詢

當係統發生應急啟動、故障等事件時，控製器能自動記錄事件類型，事件發生時間，事件發生區域以及事件的詳細信息，可在日誌記錄中自定義(yi) 查詢日期及範圍，控製器能存儲(chu) 事件記錄超過10000條。

導光流

控製器可通過軟件界麵設置燈具順序閃亮的頻率，2～32Hz可設。

4高速公路供配電監控雲(yun) 平台

高速公路監控中心中，使管理人員可以隨時輕易的掌握所有情況。 

係統采集高速公路供電係統內(nei) 各個(ge) 智能設備的信息，有異常時通過短信或APP推送報警信號，並且可以派發工單，並且進行跟蹤閉環處理。

4.1.平台登錄

軟件采用B/S架構，用瀏覽器打開雲(yun) 平台鏈接、輸入賬戶名和權限密碼，進行登錄，防止未授權人員瀏覽有關(guan) 信息。

4.2.平台導航

平台主頁顯示用戶管理變配電站的概況，包括用能月報、選定的變配電站狀態、變壓器狀態、運維中心、看板。

變電站狀態

變電站狀態包括概況、運行狀態、當日事件記錄、當日逐時用電曲線、用電概況。

變壓器狀態

變壓器狀態支持用戶查詢所有或某個(ge) 站所的變壓器功率、負荷率、等運行狀態數據，支持按負荷率、功率等升、降序排名。

運維中心

運維中心展示當前用戶管理的有關(guan) 變電所在地圖上位置及總量信息。

4.3.電力監測

電力監測包括電力數據、變壓器監測、運行報表、配電圖、電力極值表、運行日報、平均功率因數監視和統計頁麵。

4.4.用電分析

用電分析包括用能報表、同比分析、環比分析、電能集抄、計量及線路損耗。

用能報表

用能報表顯示各回路的用能數據，包括日報、月報、年報，日報顯示分時用能，月報顯示分日用能，年報顯示分月用能，報表可以導出。

4.5.事件記錄

事件記錄方便運維人員查看分析設備如斷路器合分、門開門關(guan) 、電流電壓越限告警、煙霧報警、氣體(ti) 濃度越限報警、浸水報警、故障告警、短信誌、平台運行日誌等記錄。

4.6.安全用電

安全用電包括漏電監測和線纜溫度監測。

漏電監測

漏電監測展示選中變配電站的漏電流和線纜溫度及報警狀況。

線纜溫度監測

線纜溫度監測界麵展示了選中變配電站的線纜溫度，選中需查看的監測點，點擊查詢可以查看線纜溫度的曆史數據

4.7.運行環境

運行環境包括環境監測、視頻監控、環境溫濕度、儀(yi) 表通訊狀態、網關(guan) 通信狀態、視頻監控、視頻設備狀態等。

環境監測

環境監測展示了變配電站內(nei) 的環境狀態，包括環境溫濕度、水浸、煙霧、門狀態等信息

視頻監控

視頻監控展示了當前實時畫麵（視頻直播），選中某一個(ge) 變配電站，即可查看該變配電站內(nei) 視頻信息。

環境溫濕度

環境溫濕度展示變電所內(nei) 儀(yi) 表記錄的環境溫濕度信息，並可導出為(wei) excel。

視頻設備狀態

視頻設備狀態展示了變電所內(nei) 視頻設備的在線情況。

4.8.設備控製

設備控製包括遙控定義(yi) 、照明控製以及控製操作日誌。

照明控製

照明控製可以控製燈泡的亮滅，選擇“變配電站”，點擊勾選要控製的設備，點擊“控製”按鈕，在彈出層選擇設備狀態，點擊“確定”。

4.9.設備管理

設備管理包括設別定義(yi) 、設備檔案和設備報表，在設備檔案中對變電所設備進行維護處理。

設備檔案

設備檔案中選擇變電所，對設備定義(yi) 的模板進行導入，有新增、修改、刪除、複製等操作，對變電所設備進行維護管理。/

設備報表

設備報表展示了各個(ge) 變電所的設備狀況，並根據設備檔案中填寫(xie) 的安裝時間和質保期得出建議更換時間，並在舉(ju) 例建議更換時間7天內(nei) 提示用戶更換設備。

4.10.運維管理

運維管理包括任務管理、巡檢記錄、缺陷記錄三部分，其中任務管理可以完成任務的創建、發布、任務完成情況查詢；巡檢記錄是巡檢任務的執行情況和執行明細，缺陷記錄是消缺任務創建、發布、完成狀態情況查詢。

任務管理

任務管理頁麵可以發布巡檢或消缺任務，查看巡檢或消缺任務的狀態和完成情況，可以點擊查看任務查看具體(ti) 的巡檢信息。

巡檢記錄

巡檢記錄顯示了巡檢任務的完成情況，以及巡檢詳情。

缺陷記錄

缺陷記錄記錄了各個(ge) 變電所運維巡檢過程中上傳(chuan) 的缺陷信息。

4.11.APP支持

電力運維手機支持“監控係統”、“設備檔案”、“待辦事項”、“巡檢記錄”、“缺陷記錄”、“文檔管理”和“用戶報告”七大模塊，支持一次圖、需量、極值、用電量、視頻、曲線、溫濕度、同比、環比、電能質量、各種事件報警查詢，設備檔案查詢、待辦事件處理、巡檢記錄查詢、用戶報告、文檔管理等。

5售後承諾和質量保證

5.1維護服務

我公司的技術人員將負責係統工程的安裝、調試及優(you) 化等工作，提供全麵、及時的培訓、維護、谘詢服務，並配合用戶管理係統的運行。

在整個(ge) 係統運行期內(nei) ，係統所有故障問題的檢測和恢複均由我公司負責，並作現場測試和恢複。在故障問題發生時，我公司將及時派出富有經驗的工程師（或工程師小組），利用有關(guan) 工具和測試設備，檢測問題所在，並及時提出解決(jue) 方案。具體(ti) 地說，我們(men) 公司將成立專(zhuan) 項服務小組，由技術部工程師負責該項目所涉及人員的技術培訓及解決(jue) 日常出現的一些問題。我公司將免費接受用戶的電話技術谘詢和書(shu) 函技術谘詢，幫助用戶解決(jue) 在應用過程中遇到的各種技術問題。

對於(yu) 非設備性故障或一般性故障以及電話技術谘詢，我公司保證在1小時內(nei) 給予回應，必要時派專(zhuan) 業(ye) 技術人員到達現場處理故障。

對於(yu) 設備性故障，一方麵在係統設計時，我們(men) 盡量避免單點故障，另一方麵我們(men) 將利用我們(men) 公司的零備件應急供應體(ti) 係，及時排除故障，保證不影響係統的正常運行。

5.2維修服務

係統自驗收合格之日起，免費保修三年，終身維護。係統常規軟件維護。

在質保期間發生問題，我方會(hui) 在收到通知後及時響應，24小時內(nei) 派合格的技術人員並攜帶工具無條件到現場作技術服務，除非該問題可以通過通訊解決(jue) 。

在質保期內(nei) ，如因我方責任需要調換或修理合同設備，並由此引起合同設備停機時，則有關(guan) 合同設備的質保期按實際停機時間相應延長。重新修理或更換後的合同設備部件的質保期為(wei) 修理和更換完畢並經雙方確認相應延長，但不能少於(yu) 規定的一年質保期。

在質保期滿後30天內(nei) ，買(mai) 方因在質保期內(nei) 發現合同設備有缺陷而出具的索賠證明仍然有效。

免費維修期內(nei) 人為(wei) 或自然災害引起的故障或損壞，僅(jin) 收取維修成本費。

免費維修期以外的維修服務僅(jin) 收取維修成本費。

5.3更新改進服務

本公司產(chan) 品設計更新提高或軟件版本升級，我司將即時通知和協助需方進行已運行係統的改進提高，並無償(chang) 提供軟件新版本。

用戶對係統改製、擴容、拆點等不同要求，公司將及時、準確地予以滿足。

5.4質量保證

我公司通過了ISO9001認證。公司各項與(yu) 質量有關(guan) 的活動均嚴(yan) 格按ISO9001:2008的要求開展。

公司從(cong) 產(chan) 品的整個(ge) 過程對產(chan) 品的質量進行控製。對訂貨合同，公司組織相關(guan) 人員進行認真評審，並及時將評審結果傳(chuan) 達給相關(guan) 人員，以確保產(chan) 品能充分滿足顧客的要求。

在產(chan) 品的設計和開發過程中，開發人員根據顧客的要求，相關(guan) 的國際、國家、行業(ye) 標準以及相關(guan) 法律和法規編製開發計劃。

在設計和開發的過程中，分階段的進行設計評審和設計驗證，設計完成後，選擇能代表顧客的單位進行確認，確保公司的設計能滿足顧客的要求。

在原材料的采購方麵，本公司事先對供應商進行調查，確信他們(men) 的質量保證能力後才會(hui) 實施采購。

在生產(chan) 安裝和加工的過程中，本公司製訂了完善的工藝指導書(shu) ，並在管理人員的監督下由生產(chan) 人員實施操作，以保證產(chan) 品的均一性及質量的穩定性。

在檢驗和試驗的過程中，首先由質管部和開發部一起按企業(ye) 標準製訂檢驗標準和檢驗作業(ye) 指導書(shu) ，並指導檢驗人員嚴(yan) 格執行。本公司的檢驗和試驗設備齊全，且都經過相關(guan) 技術監督部門的校驗，確認合格後方可使用。檢驗中發現的產(chan) 品不合格會(hui) 及時反饋給責任部門，追查不合格原因，並限期整改。

本公司有完善的培訓製度，員工上崗前按規定接受培訓，經考核合格後方可上崗，保證每個(ge) 崗位上均有一批訓練有素的骨幹人員，為(wei) 產(chan) 品的質量合格提供了強有力的保障。

我方保證貨物是全新、未使用過的，是用的工藝和*佳材料製造而成的並符合合同規定的質量、技術規範和性能的要求。我方保證所提供的貨物經正確安裝、正常運轉和保養(yang) 在其使用壽命期內(nei) 應具有滿意的性能。在貨物質量保證期之內(nei) ，我方對由於(yu) 設計、工藝或材料的缺陷而發生的任何不足或故障負責。

6典型案例

6.1荔浦至玉林段高速公路配電工程

荔玉高速公路是《廣西高速公路網規劃》“四縱六橫三支線”布局中“縱二”荔浦至鐵山港高速公路的組成部分，也是國家高速公路網G59廣西境段重要組成部分。項目建成後，將成為(wei) 桂林、梧州、玉林通往北海、湛江等沿海城市*便捷的高速公路通道，對於(yu) 加快區域一體(ti) 化步伐、促進經濟社會(hui) 發展具有重要意義(yi) 。荔玉高速公路全長261.7公裏，設計標準為(wei) 雙向四車道，工程內(nei) 容包括：橋梁198座，隧道14座，涵洞、通道1759道，互通式立交20處，服務區5對。

本次針對荔浦至玉林高速公路配電工程項目中不同保護對象配置不同微機保護裝置，10kV進線櫃配置AM5-F線路保護裝置，共22隻；10kV變壓器出線櫃配置AM5-T變壓器保護裝置，共22隻。0,4KV配電房，配置了PZ96L係列的多功能儀(yi) 表800隻；本工程10kV配電工程共有16個(ge) 隧道變電所，為(wei) 實時監視整個(ge) 配電室的運行以及數據采集，該項目配置一套Acrel-2000Z電力監控係統，主要實現對荔浦至玉林高速公路各個(ge) 變電所的用電監控與(yu) 管理。監控範圍為(wei) 變電所的微機保護裝置、電能表、變壓器溫控儀(yi) 、EPS、UPS、無功補償(chang) 、發電機控製屏、油箱液位儀(yi) 、水泵運行狀態和水位、風機軟啟動器和照明控製器。本係統由用戶管理層、網絡通信層、現場設備層三部分組成，現場設置的電能表采用屏蔽雙絞線連接至各分區數據采集器，各分區數據采集器將數據分類處理後，通過網線連接至局域網交換機上傳(chuan) 至電力監控係統主機，實現電力設備集中監控功能。

廣西崇左至水口高速電力監控係統

廣西崇左到水口高速全線全長94.053公裏，設置橋梁27座，隧道2座（其中特長隧道1座），互通式立交6處，服務區2處，停車區1處，管理分中心。

本係統由用戶管理層、網絡通信層、現場設備層三部分組成，現場設置的綜保、微機保護裝置、電能表、變壓器溫控儀(yi) 、EPS、UPS、無功補償(chang) 、發電機控製屏、油箱液位儀(yi) 采用屏蔽雙絞線連接至各配電房的通訊管理機，各配電房的通訊管理機將數據分類處理後，通過網線連接至高速公路局域網交換機上傳(chuan) 至電力監控係統主機，實現電力設備集中監控功能。

7結語

通過隧道內(nei) 機電係統智慧管控係統的應用，公路運營單位可以有效地利用管控係統對各機電係統進行監督，如隧道內(nei) 發生安全問題或意外事故，運營單位可以及時獲取相關(guan) 信息，安排維修人員對機電係統進行維護，從(cong) 而保證隧道內(nei) 的行車安全。但由於(yu) 隧道機電係統組成部分眾(zhong) 多，為(wei) 實現更為(wei) 合理的管控，仍需加強對隧道機電智慧管控係統的研究，從(cong) 而進一步進隧道工程的發展，保證我國公路的行車安全。

參考文獻：

[1]於(yu) 立軍(jun) .高速公路隧道機電係統安裝工程施工研究[J].中華建設，2021（1）：147-148.

[2]肖雨桐.高速公路隧道機電安裝施工技術[J].科學技術創新，2020（34）.

[3]譚小剛.高速公路隧道機電設施檢測技術應用研究[D].西安：長安大學，2014.

作者簡介

程瑜，女，現任職於(yu) 韦德1946网址，銷售工程師，主要負責高速公路管控係統的應用研究