【正文】 高速 隧道火災(zāi)檢測與報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21 接通信。有些歷史數(shù)據(jù)可以輔助系統(tǒng)決策 ,如風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間等。當(dāng)系統(tǒng)初始化時(shí) ,通過讀取相應(yīng)的系統(tǒng)文件 ,取得各種組件的配置信息。各種操作日志記錄主要用來保證系統(tǒng)的安全性 ,對操作人員的所有操作進(jìn)行詳細(xì)的記錄 ,可以防止操作員操作的隨意性。比如數(shù)據(jù)庫中的各種預(yù)案表、策略表等。 在該系統(tǒng)中各區(qū)域控制器 PLC采集各外場設(shè)備的信息 ,把信息上傳到隧道監(jiān)控中心監(jiān)控主機(jī) ,監(jiān)控主機(jī)經(jīng)過解析處理之后把數(shù)據(jù)存入到數(shù)據(jù)庫中 ,以便系統(tǒng)查詢、統(tǒng)計(jì)、打印、決 策之用。 ,做到所有操作都有據(jù)可查。 ,考慮了系統(tǒng)的可靠性 ,在隧道內(nèi)各個(gè)區(qū)域撲制器的連接上使用光纖兀余自愈環(huán)網(wǎng)。 ,如在監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)服務(wù)器就采用了雙機(jī)熱冗余技術(shù) ,使用兩臺服務(wù)器一臺供正常情況下使用 ,另一臺做為備用機(jī)。 ,迅速確認(rèn)報(bào)警的真實(shí)性及報(bào)警位置 ,確認(rèn)后執(zhí)行相應(yīng)區(qū)段的火災(zāi)聯(lián)動(dòng)預(yù)案 ,并且通知消防、執(zhí)法隊(duì)、做出記錄等。另外 ,系統(tǒng)也可以對接收的地址丟失報(bào)警數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的查詢操作 ,其具體實(shí)現(xiàn)流程如圖 45 所示： 北京交通大學(xué) 碩士專業(yè) 學(xué)位論文 高速 隧道火災(zāi)檢測與報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 19 此模塊主要是把記錄在 文件中的內(nèi)容顯示出來 ,操作人員就可以瀏覽火災(zāi)報(bào)警的詳細(xì)信息。具體通信流程如圖 43 所示： 火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)做為客戶端與做為服務(wù)器的隧道監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行連接 ,通過 TCP/IP協(xié)議進(jìn)行通信 ,把接收到的火災(zāi)報(bào)警報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的隧道監(jiān)控主機(jī) ,具體通信流程如圖 44 所示 : 火災(zāi) 監(jiān)控系統(tǒng)從隧道本地報(bào)警主機(jī)或隧道本地監(jiān)控主機(jī)上接收火災(zāi)報(bào)警信息 ,把接收的報(bào)警信息進(jìn)行解析 ,保存到文本文件中形成火災(zāi)報(bào)警日志 ,以便查詢、預(yù)覽和打印。當(dāng)連接建立成功之后 ,隧道火災(zāi)報(bào)警主機(jī)把隧道內(nèi)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器或手動(dòng)報(bào)警器的報(bào)警信息通過網(wǎng)絡(luò)傳給服務(wù)器端的隧道火災(zāi)監(jiān)控主機(jī) ?；馂?zāi)監(jiān)控程序控制火災(zāi)流程如圖 42 所示 監(jiān)控中心火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)與其它主機(jī)間的通信 隧道監(jiān)控中心火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)通過套接字接收隧道報(bào)警主機(jī)發(fā)過 來的火災(zāi)報(bào)警北京交通大學(xué) 碩士專業(yè) 學(xué)位論文 高速 隧道火災(zāi)檢測與報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 報(bào)文 ,然后把接收到的火災(zāi)報(bào)警報(bào)文通過 TCP/工 P 協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的隧道監(jiān)控主機(jī)。如果接收的火災(zāi)報(bào)警報(bào)文合法 ,就確認(rèn)火災(zāi)發(fā)生的隧道、區(qū)段等具體位置。 ,設(shè)計(jì)兩條通路降低了火災(zāi)報(bào)警信號丟失的可能性 ,以保證火災(zāi)報(bào)警信號可以準(zhǔn)確傳達(dá)。 火災(zāi)報(bào)警子系統(tǒng)是隧道監(jiān)控系統(tǒng)中非常重要的組成部分 ,它對隧道內(nèi)發(fā)生的 火災(zāi)事故能進(jìn)行自動(dòng)或手動(dòng)報(bào)警 ,對保障隧道的行車安全和減少隧道內(nèi)機(jī)電設(shè)備的損失以及避免二次事故的發(fā)生都起到至關(guān)重要的作用。如火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)與隧道火災(zāi)報(bào)警主機(jī)通信時(shí) ,火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)做為服務(wù)器而隧道火災(zāi)報(bào)警主機(jī)做為客戶端 。所以 ,一般是先在隧道本地監(jiān)控主機(jī)或者其它監(jiān)控工作站先對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行相應(yīng)的處理后 ,再把處理后的數(shù)據(jù)上傳給隧道監(jiān)控主機(jī) ,這樣可以大大減小網(wǎng)絡(luò)的壓力。 萬開隧道監(jiān)控系統(tǒng)的使用人員比較固定 ,各操作人員在固定的監(jiān)控中心或隧道本地監(jiān)控工作站進(jìn)行操作 ,不允許公司以外人員進(jìn)行異地操作。 北京交通大學(xué) 碩士專業(yè) 學(xué)位論文 高速 隧道火災(zāi)檢測與報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15 第四章 高速隧道火災(zāi)檢測與報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 高速隧道火災(zāi)檢測與報(bào)警系統(tǒng) 的運(yùn)行 不僅能夠滿足對隧道的日常巡檢功能，還需要 軟硬件的配合實(shí)施，才能夠使得安裝有電子標(biāo)簽的車輛正常使用 軟件體系架構(gòu) 萬開高速公路隧道監(jiān)控系統(tǒng)位于開縣端 ,中心用局域網(wǎng)連接 ,在監(jiān)控中心主要有兩臺雙機(jī)冗余熱備份服務(wù)器 ,分別監(jiān)控南山隧道、鐵峰山 1隧道、鐵峰山 2隧道的監(jiān)控主機(jī)和其它設(shè)備 ,如 CCTV 閉路電視、打印機(jī)、投影儀等。 (3)對于系統(tǒng)的重要數(shù)據(jù)都有密碼保護(hù) ,具有一定的安全性。 (3)人機(jī)界面美觀、簡潔、易操作 ,顏色配比及背景協(xié)調(diào) ,避免值班人員產(chǎn)生眩目和疲勞感 。 ,下級具有自主控制能力 ,能夠?qū)ο聦釉O(shè)備進(jìn)行有效的管理與控制。 火災(zāi)信息監(jiān)測功能、火災(zāi)控制處理、自診斷功能、系統(tǒng)自動(dòng)補(bǔ)償功能、系統(tǒng)自適應(yīng)功能、系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制功能。 (2)實(shí)時(shí)檢測照明燈具的運(yùn)行狀態(tài) (開啟、關(guān)閉、報(bào)警 )。 (5)控 制軸流風(fēng)機(jī)啟動(dòng)、停止 。 (1)采集 CO 濃度、 VI 值、風(fēng)向風(fēng)速值 。 (9)采集車行指示標(biāo)志、人行指示標(biāo)志的狀態(tài) (開啟、關(guān)閉、報(bào)警 )。 (5)實(shí)時(shí)檢測車道控制器的狀態(tài) (“ x”、“ 4” )。 (l)采 集車輛檢測值 (如 :車流量、平均速度、車道占有率等 )。隧道內(nèi)緊急電話既可向監(jiān)控中心通報(bào)緊急事件信息 ,又可監(jiān)聽隧道內(nèi)廣播效果。同時(shí)系統(tǒng)也可對所選攝像機(jī)進(jìn)行切主監(jiān)、錄像、停止錄像等控制操作。視頻切換控制矩陣、監(jiān)視器設(shè)在隧道監(jiān)控中心 ,外場攝像機(jī)設(shè)在隧道洞外轉(zhuǎn)向車道處和隧道內(nèi) ,洞外為遙控?cái)z像機(jī) ,每個(gè)洞口 1 套 ,隧道內(nèi)為固定攝像機(jī) ,每間隔約 15Om 設(shè) 1 套。 功能 系統(tǒng)能夠?qū)?PLC、現(xiàn)場設(shè)備以及各工控機(jī)進(jìn)行自我診斷 ,能 夠 及時(shí)發(fā)現(xiàn) 設(shè)備功能 異常并進(jìn)行 自動(dòng) 報(bào)警。 系統(tǒng)通過監(jiān)控中心地圖板實(shí)時(shí)顯示隧道內(nèi)各種檢測數(shù)據(jù)和各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài) ,動(dòng)態(tài)顯示各種數(shù)據(jù)信息和各種報(bào)警信息 ,監(jiān)聽緊急 電話。 隧道監(jiān)控系統(tǒng)主要有以下功能 【 11】： 系統(tǒng)通過隧道內(nèi)外各檢測設(shè)備檢測交通參數(shù)、環(huán)境指標(biāo)、設(shè)備狀態(tài)信息。對采集的信息進(jìn)行處理、分析、判斷 ,做出合理決策 ,下達(dá)各種控制命令 ,對各現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制。按照總體功能來分，隧道監(jiān)控系統(tǒng)可分為 :信息采集系統(tǒng)、隧道監(jiān)控中心、信息提供系統(tǒng)三部分 [1 18]。 根據(jù)萬開高速公路隧道監(jiān)控的實(shí)際情況以及用戶需求 ,本監(jiān)控系統(tǒng)被劃分為以下幾個(gè)子系統(tǒng) :交通監(jiān)控模塊、通風(fēng)監(jiān)控模塊、照明監(jiān)控模塊、火災(zāi)報(bào)警模塊、緊急電話 /廣播模塊、 CCTV 電視監(jiān)控模塊、通信管理模塊、數(shù)據(jù)分析處理模塊、圖形應(yīng)用模塊。 電視 圖像監(jiān)視系統(tǒng)、隧道火災(zāi)檢測報(bào)警系統(tǒng)、緊急電話系統(tǒng)、有線廣播系統(tǒng)均在隧道監(jiān)控中心配置了本系統(tǒng)的控制計(jì)算機(jī) ,運(yùn)行與硬件設(shè)備配套的應(yīng)用軟件 ,通過圖形化的人機(jī)界面 ,方便、快捷的進(jìn)行各種控制、操作。每個(gè)隧道監(jiān)控系統(tǒng)又包括了若干個(gè)子系統(tǒng) :隧道監(jiān)控管理中心控制系統(tǒng)、電視圖像監(jiān)視系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、交通監(jiān)控系統(tǒng)、隧道通風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng)、隧道照明監(jiān)控系統(tǒng)、隧道火災(zāi)檢測報(bào)警系統(tǒng)、緊急電話系統(tǒng)、有線廣播系統(tǒng)等多個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成 能夠被路側(cè)單元識別、通訊并完成交易。這種結(jié)構(gòu)具有 很高的可靠性 ,在通訊介質(zhì)出現(xiàn)單點(diǎn)故障時(shí)具有自愈能力 ,仍能進(jìn)行正常通信。而且以太網(wǎng)交換機(jī)具有數(shù)據(jù)存儲、轉(zhuǎn)發(fā)功能 ,使各端口之間的輸入、輸 出的數(shù)據(jù)幀能得到緩沖 ,不再發(fā)生碰撞沖突；同時(shí)交換機(jī)對網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行包過濾 ,使每個(gè)網(wǎng)絡(luò)段內(nèi)結(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)的傳輸僅限于本地網(wǎng)段內(nèi)進(jìn)行 ,不需要經(jīng)過主干網(wǎng) ,不占用其他網(wǎng)段的帶寬 ,從而降低所有網(wǎng)段和主干網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷。 工業(yè)以太網(wǎng)是應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域的以太網(wǎng)技術(shù) ,在技術(shù)上與商用以太網(wǎng) (即 標(biāo)準(zhǔn) )相同。鐵峰山 1隧道全長2318m,為長隧道 。同時(shí)為了進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性 ,系統(tǒng)使用三臺隧道監(jiān)控主機(jī)互為熱備份。二是目前所有流行的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序也都是與以太網(wǎng)兼容的 。第三層為各區(qū)域控制器 PLC 對各種現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與控制 ,各個(gè)區(qū)域控制器 PLC通過光纖冗余自愈環(huán)網(wǎng)進(jìn)行連接 ,把采集到的信息送入隧道本地監(jiān)控主機(jī) ,各 PLC 對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行直接的管理和控制 。三臺監(jiān)控主機(jī)之間互為備份 ,在其一臺或兩臺監(jiān)控主機(jī)出現(xiàn)故障時(shí) ,其它正常運(yùn)行的主機(jī)可以接管其它主機(jī)所監(jiān)控的任務(wù) ,增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。 北京交通大學(xué) 碩士專業(yè) 學(xué)位論文 高速 隧道火災(zāi)檢測與報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6 同時(shí) ,當(dāng)發(fā)生火災(zāi)、交通事故、交通阻塞、隧道養(yǎng)護(hù)維修、緊急停電等異常情況時(shí) ,能提供各種報(bào)警聯(lián)動(dòng)預(yù)案 ,以便迅速及時(shí)自動(dòng)或手動(dòng)處理事故。在每條隧道都在安裝了多個(gè)區(qū)域控制器 ,完成對隧道內(nèi)各機(jī)電設(shè)備的控制。 一般來說，車輛發(fā)生自燃可以分為兩大類原因，一類是車輛運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)為?；锲?，可能在運(yùn)輸途中因特殊原因?qū)е缕鸹?，另一類則是由于車輛缺乏保養(yǎng)、行駛中電、油路短路等引起火災(zāi)。 截至目前，山西省高速公路共有隧道 354 條，隧道總里程 451 公里，約占全省高速公路總里程的 6%，其中最長的西山隧道長度達(dá) 13654 米。 數(shù)據(jù)傳輸技術(shù) 車輛的技術(shù) 來 完成停車場收費(fèi)口對來往車輛的識別以及收費(fèi)數(shù)據(jù)的交換 處理 ，從而實(shí)現(xiàn)車輛不停車就可以收費(fèi)的目的。通過查找該數(shù)組是否有空槽，來決定是否達(dá)到最大數(shù)目。另外限制需要同時(shí)提供服務(wù)的客戶數(shù)目。 多線程是為了使得多個(gè)線程并行的工作以完成多項(xiàng)任務(wù)，以提高系統(tǒng)的效率。進(jìn)程本質(zhì)上是正在執(zhí)行的程序。 多線程是這樣一種機(jī)制，它允許在程序中并發(fā)執(zhí)行多個(gè)指令流，每個(gè)指令流都稱為 一個(gè)線程，彼此間互相獨(dú)立。 多線程的定義 線程是一組指令的集合，或者是程序的特殊段，它可以在程序里獨(dú)立執(zhí)行。 第三章針對項(xiàng)目目前 的 現(xiàn)狀及 現(xiàn)場考察的環(huán)境 ， 針 對系統(tǒng) 的 功能需求進(jìn)行 分析 概述 并根據(jù)停車場 的 實(shí)際環(huán)境 進(jìn)行 系統(tǒng) 硬件 的需求分析 設(shè)計(jì)，總結(jié)了在硬件設(shè)計(jì)上的優(yōu)點(diǎn)及不足 。 課題來源 本論文 來源于作者供職的公司針對山西苛臨高速公路隧道開發(fā)的 高速公路隧道火災(zāi)檢測與報(bào)警系統(tǒng)。 在歐洲國家則傾向于纜線式傳感 器報(bào)警，研究方向在光纖傳感及金屬電纜傳感方面，英國的 Rotherhithe 隧道是其第一條安裝了光纖火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的公路隧道，首次將火災(zāi)檢測報(bào)警系統(tǒng)接入中央 控制和監(jiān)控系統(tǒng)；希臘的 Tempi 隧道是一條雙北京交通大學(xué) 碩士專業(yè) 學(xué)位論文 緒論 2 線鐵路隧道，采用了光纖分布式溫度檢測系統(tǒng)。隧道火災(zāi)監(jiān)控自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 與實(shí)現(xiàn) 必須做到可 靠、先進(jìn)并具有集成性和可擴(kuò)展性的特點(diǎn)，這樣才能立足于防患未然及早期自救。隧道火災(zāi)的發(fā)生往往是由于汽車相撞、車輛裝載物品燃燒或爆炸、電力電氣線路短路等事故引發(fā)，其火災(zāi)特點(diǎn)是起火速度快、明火事故多于陰燃火。 the alarm。 5. Using advanced detection equipment, to achieve the fire in the tunnel ahead of the response and anticipation, no fire has reached the point of no control to trigger the alarm。 關(guān)鍵詞： 高速公路隧道 ； 實(shí)時(shí)響應(yīng)； 火災(zāi) 檢測； 報(bào)警 ； 北 京 交 通大 學(xué) 碩士 專 業(yè)學(xué) 位 論文 AB S T R A C T iv ABSTRACT Shanxi expressway is being more and more mature at the same time, as a special kind of building, the highway tunnel has bee a part of the Shanxi expressway, because of its plex terrain, close structure and large traffic volume. In the course of its road operation, once the fire will cause damage to the main body of the tunnel, resulting in great harm and difficult to escape. The occurrence of tunnel fire is often triggered by car collision, vehicle loading items were burning or explosion, power line electrical shortcircuit accident. The fire characteristics is fire speed, fire accident more than smoldering to the tunnel closed environment, heavy traffic, crowded, escape and rescue work is very difficult, if once the fire cannot quickly alarm and timely treatment, will lead to traffic jams, heavy casualties and property losses. For protection of the highway tunnel fire accident can do realtime response, highway tunnel fire detection and alarm system came into being, the tunnel fire occurs as t