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福建大坪山隧道

[ 时间:2018-09-10 15:20:05 ]
福建大坪山隧道
产品名称:

福建大坪山隧道

所属分类:合作案例

产品详情
福建大坪山隧道
  大坪山隧道位于泉州市区内,全长1524米,埋深60米。该隧道从既有泉厦高速公路大坪山隧道下穿过,两隧道间岩层厚度仅有5米,地质条件变化大且频繁,施工难度极大。工程自2003年11月15日开工后,建设者们针对隧道口复杂环境,采用增设“超前大管棚支护”的施工方案,确保了进洞安全、缩短了贯通时间。

  基本概述

  大坪山隧道是泉州市“东进”重点工程,隧道全长1公里左右,加上隧道东侧连接线长度约为6公里。道路等级为城市一级主干道,只要花10分钟就可以从泉州中心市区到达洛江万安,大大缩短洛江区与泉州中心市区的距离,让洛江区真正融入泉州中心市区。

  隧道情况

  该工程采用丰泽街与坪山路两主干道路立体交叉、坪山路方向下穿通行的方式进行建设,为双向四车道。立交上层平交道路设置人行道、机动车道及左、右转弯车道,由交通信号灯控制。下穿通道框架总长度64米,下穿引线长536米。同时,建设立交工程的排水、排污、给水管线、电力管线及路灯、绿化等配套设施。

  人行隧道

  市区大坪山非机动车及人行隧道工程路线全长1528米,其中非机动车及人行隧道长1356米,是我省最长的城市人行隧道。隧道宽7.7米、净高4.8米,一侧为2米多宽的人行道,另一侧为4.5米宽的自行车道,行人与非机动车分道走,互不干扰。道路等级为非机动车及人行专用路,主要工程为路基路面工程、隧道工程、电气安全设施安装等。

  监控系统

  大坪山隧道,位于泉州市境内,全长1080米,隧道内安装有照明系统、消防系统、通风系统和隧道监控系统。照明系统包括隧道内的照明灯具、配电箱、供电电缆和隧道管理房内照明控制柜等;消防系统包括隧道内的消防栓、消防水管、管理房内的压力蓄水罐、消防水泵电机自动补水装置和山顶上的蓄水池;通风系统包括两个单向隧道内共16组32台风机、供电和控制电缆、风机低压启动柜和控制柜,它与隧道监控系统是紧密联系在一起的。

  大坪山隧道交通监控系统按相对独立的功能划分,可划为中心计算机系统、交通控制系统、通风系统、照明控制系统、火灾报警系统、CCTV系统。下面就各系统的设备组成和发挥的作用进行逐一的先容。

  设计规格

  大坪山隧道设计规格为:洞深宽10.5米,净高5米,每洞设双车道,行车道宽3.75×2米,侧向路缘宽0.5×2米,双侧检修道宽1×2米,行车限速为50公里/小时,道路等级采用城市主干道I级标准,是连接中心组团和城东组团的便捷之路,是进入新世纪以来与沿海通道、后渚港大桥并列为泉州市3大标志性的工程之一。

  中心计算机系统

  ◆中心计算机系统包含有数据集中控制器(KRI)、通信计算机、地图屏控制主机、图形控制机、可变情报板控制机、服务器和打印机。KRI负责将交通监控系统路边站所有的采集数据、工作状态、报警信息进行集中,然后将数据转到通信计算机进行报文分解,解读出外场设备各自的数据、工作状态、报警信息送往图形控制机、图形控制机负责将各种信息在计算机图形界面上通过点击实时显示,并通过网卡和多串口卡将信息分别传送到地图屏控制机、服务器,使地图屏的数据得到及时刷新,历史数据进入服务器,通过运行数据库App能够查询和打印数据报表。紧急电话的信息则是从紧急电话控制主机通过多串口卡送到地图屏控制机和图形控制机,并在地图屏上显示电话呼叫、故障、挂机三种工作状态。在图形控制机上,操作员可以根据自己的权限,能够在下端的本地系统处于自动状态时对各种设备进行控制,包括开启风机、选用交通模式、切换主监视器的图像画面等。

  交通控制系统

  ◆交通控制系统,主要是基于车辆检测线圈、C0检测器和火灾报警器的数据自动实行不同的交通控制程序,或根据用户的需要,人工发布选定的交通控制程序。每个隧道内埋设有5组线圈,可通过预先设置在本地控制器上的交通数学模型的限定值和交通控制算法分析采集到的交通数据。自动提示异常情况和拥堵区段,并且能够自动提示处理方案或人工发布控制命令,对系统自动提出的控制方案,值班员可修改或确认后再实行;在CO浓度过高、发生火灾时也能够自动或提醒操作员手动发布交通控制程序。控制对象包括通过交通信号灯、车道通行灯发布隧道交通通行模式,在隧道前方的可变情报板上发布交通标语,诱导正在高速公路上行使的车流,注意前方隧道交通状况。

  照明控制系统

  ◆照明控制系统,包括照度检测器、Tc控制器和照明电源控制。照明控制系统的控制原理如下:中心计算机和TC收集由照度检测器检测的数据,自动地接通/关闭不同照度等级。大坪山隧道内的照明系统分3级控制,它们是白日、黄昏、夜间。夜间照明直接由电力供电系统控制。隧道自动控制系统只对白日和黄昏2级照明进行自动控制,它通过洞外照度检测器检测洞口的实际照度与根据经验值设定的照度阀值进行比较来决定开启哪一级照明,这样就能够使驾驶员在通过隧道时不会由于受洞内外照度突变的影响太大而感到不适,给交通安全带来事故隐患;洞内照度检测器的作用主要是对洞内的照度进行检测,并根据照明等级的开启情况来判断照明灯具的完好情况,在照度未达已开启照明等级要求的照度时,系统会自动在中心图形计算机上弹出报警窗口,提示照明灯具损坏或受污,值班员可通知相关的人员前往检查。同时,管理人员可根据需要人工启示或关闭白天和黄昏照明。

  火灾报警系统

  ◆火灾报警系统,包括BMZ(火灾报警中央控制器单元)、感温铜管和ADW(火灾报警单元)。本系统将大坪山隧道共分成8个火灾区段,共30个ADW。在火灾情况下,BMZ从感温铜管经本区段的ADW得到信号,然后,中心计算机或Tc从BMZ得到信号并自动开始实行火灾程序,包括交通程序(关闭隧道)、通风程序,同时CCTV系统自动将火灾区的摄像机图像切换到中控室的主监观器上,以及录像机开始录像。操作员在通过监视器画面对火灾事故进行确认后,及时通知消防、络政、交警、养护部门前往对火灾事故进行处理并在可变情报板上发布隧道火灾信息,提醒行车人员绕道行使。

  通风系统

  ◆通风系统,包括风机控制、C0传感器、交通状态检测、火灾报警控制和TC控制。通风系统的工作原理如下:中心计算机和TC收集CO检测器、交通状态检测和火灾报警器的数据,以自动接通、关闭不同位置和不同等级的风机。中心计算机和TC连续的收集并分析来自隧道的数据,当数据达到报警级别时,本系统根据报警级别接通风机。报警级别分类的主要依据为C0浓度,启动风机的数量主要为依据检测到的c0浓度是否达到预先设定的各级阀值,各级阀值和风机开启的间隔时间可根据交通流的增长趋势在中心计算机自由的进行设定。在单个隧道内定义的火灾区(1—4)发生火灾,不属于本火灾区的风机将关闭,属于这火灾区的风机将关闭,同时考虑大火产生的烟雾会通过隧道内横穿通道进入另外一个隧道,给正在高速行使的车辆(在隧道火灾时两个隧道都要求关闭)带来影响,因此,通风程序在启动本洞风机的同时也启动相邻隧道洞口处的2组风机加快排烟速度。此外,管理人员可根据使用需要在中心计算机、隧道管理房PLC控制柜、隧道内TC人工接通选定的风机,并控制风机的正转和反转。

  CCTV系统

  CCTV系统,包括洞内和洞外摄像机、光端机、矩阵控制器、控制键盘和监视器。洞内摄像机连续的监视周围环境、洞外摄像机可通过云台和变焦自由的监视周围环境,所有的图像都通过光端机和单模光纤直接传输到控制中心的矩阵控制器,并分配到监视器上,并可通过控制键盘切换画面到控制桌上的主监视器上,使监控员能够对隧道环境看的更清晰。在火灾情况下,CCTV系统将自动切换到属于火灾区的摄像机,同时录像机开始录像。隧道监控系统管理与交通安全间存在问题和对策系统的功能与道路交通安全管理规定的矛盾。

  交通模式

  坪山隧道监控系统的交通模式有30种,在《中华人民共和国道路交通安全法》出台前,泉州高速公路交警大队根据公安部制定的《高速公路交通管理办法》第25条规定“禁止在隧道内超车”的条款所引申出来的理解含义只让使用3种交通控制模式,即两个隧道都选用主车道通行,超车道禁行(泉厦高速公路仅有双向四车道)的模式,这也就意味着在大部分的时间里所有的车辆只能在主车道上行使,而超车道却严禁车辆行使,从而导致主车道路面受损的程度比超车道严重的多,甚至主车道已经有明显的沉降,而超车道还如通车时那样完好,这样从直观上来看是保护了交通安全秩序,但却是以牺牲隧道洞内路面质量换来的,从长远来看,对道路交通安全并没有益处。

  其他模式

  虽然《中华人民共和国道路交通安全法》正式颁布实施以来,没有明确规定隧道超车道不能行车,但隧道内行车限速和交警部门在洞口抓拍执法又使很多车辆不敢在隧道洞内超车道上行驶,隧道洞内主车道和快车道的路面质量还是差距悬殊。对于道路路产的业主——高速公路管理部门来说,自然希翼能够让隧道内的车道均衡的使用,也就是通过车道交通信号指示灯的双车道通行模式来均衡的引导车流,但道路交通安全执法是属于公安交通部门权利,道路业主的利益和公安交通部门的执法自然存在矛盾的地方。在大坪山隧道,曾经就隧道内发生交通事故,交警部门以车道灯为双绿通行灯为由给高速公路业主管理部门发过整改通知书,双方曾为如何开灯为合法进行了文字官司,因此,长期以来,业主为了避免争执,干脆在平时选择车道灯全不亮模式,只是在隧道内发生应急事件时才根据情况开启交通监控模式。

  其它

  此外,按照监控系统设计,在隧道火灾状况下,系统会自动起用交通程序关闭隧道,但根据《中华人民共和国道路交通安全法》的规定,封路、关闭隧道的权限属于公安部门,这样无形之中就存在如何协调关系的问题。所以说,在争取处理好公安交通部门的制度规定与高速公路管理部门利益需要之间关系的同时,如何限度的发挥隧道交通控制系统的作用是隧道监控系统的管理者应该研究的课题。

  处理程序

  应该说,在实际的测试,比如火灾报警系统的测试,采用明火的方法,也就是在隧道内用容器盛一定面积的汽油,用火点燃后,实际检测火灾报警系统的灵敏度和反映时伺,实际检测的效果证明,火灾报警系统的灵敏度很好,在点火后的6~10秒的时间内就报警,同时根据预设的联动程序,启动通风系统、交通控制系统和照明系统,确实达到了在交通事故发生引起火灾后实时监控的目的,但接下来就出现了一个新的问题,就是在真实火灾发生后,如何处理,这牵涉到消防、交警、路政、养护、监控各部门的配合问题,配合的好能够把损失减小到程度,配合的不好会延长道路堵塞的时间,甚至导致二次事故的发生,引起更大的交通事故。对这类问题,我觉得在系统正常工作的前提下,监控部门无疑是最早发现事故的,监控人员应以最快的速度通知消防、交警、路政、养护等部门前往处理,并在隧道前的可变情报板上发布交通事故火警信息提醒后来车辆注意,各部门应紧密协作、分工施救,做好道路布控、车辆分流、灭火、伤员抢救等工作,把火灾事故的负面影响减小到限度,千万不能出现由于布控、诱导不及时而使后来车辆再次进入隧道而导致恶性事故发生。

  在对隧道交通流进行监控的过程中,许多司机对交通指示灯的状态熟似无睹,也就是说,明明车道指示灯表明超车道禁行,但许多司机照样在隧道内超车、超速,甚至大家在进行交通控制模式测试时,车道灯是提示隧道关闭,但许多车辆依然没有任何减速,继续高速的驶入隧道内,因此,这就让大家想到一个问题,那就是如何提高司乘人员的隧道交通安全的意识显得尤为迫切,不然的话,即使大家的系统设计的再先进,但服务对象——司乘人员没有对其引起重视,那与投资建设交通监控系统的初衷就相违背。处理此类问题最直接和最快见效的办法是通过交警部门对过往隧道的车辆进行监控,对发现的违规车辆进行交通行政执法处罚,但这样的毕竟是治标不治本的,而且交警部门的同志也不可能每天24小时都在路上监控,因此寻求从根本上解决问题的办法就摆在道路管理者面前的一项任务。笔者认为,应该从源头上,也就是从驾驶员的交通安全意识上来寻求解决办法,可以利用散发有关隧道安全常识的宣传传单给过往司机,利用广播台的音乐交通频道进行频繁的进行隧道交通安全行车意识宣传,使过往司机对隧道监控系统有一个了解。同时请交警部门加大对隧道内违规者的处罚力度,这样,通过多管齐下,经过一段时间的宣传和教育,使隧道安全意识深入人心,从主观上预防交通事故的发生,确保监控系统在发生作用时能够得到司乘人员的配合。

  安全防范

  大坪山隧道地处城乡结合部地带,人员分布比较复杂,治安形势也比较严峻,自隧道机电设施投入使用以来,机电设施被盗现象非常严重,特别是铜价格一直上涨,偷盗电缆的高额利润疑惑使隧道供电电缆屡次被盗,一方面给业主造成巨大的直接经济损失,另一方面也给隧道内行车安全造成严重的安全隐患,对司乘人员的生命安全带来直接的威胁。最明显例子的就是在洞外亮度很好的情况下,隧道照明因电缆被盗无法供电,洞内一片漆黑,这时司乘人员进入隧道,靠车灯的亮度远远不够,稍不留神就容易发生如追尾、翻车等交通安全事故,大坪山隧道是有过教训的,已经发生了多起隧道行车事故。

  虽然,每次电缆被盗窃后,隧道管理者都进行了报案,但公安机关的侦破力度有限,一直都没有破案,因此,作为隧道管理者如何采取一些自救措施来保护机电设施特别是电缆被盗,确保洞内交通监控和照明设施的供电和正常的安全行车环境,给司乘人员提供优质交通服务,就是大家迫切要研究的一个重要课题。

  目前,为了保护电缆被盗,一方面采取了对电缆路由进行水泥包封方案,同时联合有关科研单位和生产厂家对电缆防盗保护产品进行研制,并进行试用。当前,电缆防盗报警设备主要有两种模式,其中一种是利用电力的载波技术,采用发送和接收信号进行检测的技术,在信号中断多次的情况下进行声光报警,但存在的缺陷是容易产生误报;另外一种就是对线路的负载和电流进行测试,在配电房正常送电情况下测通电电流,断电情况下测在线负载,这种报警器的优点是不容易误报,报警的可靠率较高,但存在的缺陷是对干线电缆分支后的电缆被破坏无法报警,如果应用在洞口电缆保护则效果良好,保护洞内分支电缆效果则不好。因此,就电缆保护而言,除了全面的电力监控方案意外,尽快的研制出可靠性高的电缆防盗器应用到隧道电缆保护市场中,对生产厂家而言,应该有巨大的市场空间。
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