【正文】 火災(zāi)報警控制子系統(tǒng)功能需求 .......................................................................................... 13 萬開隧道監(jiān)控系統(tǒng)信息傳輸特點(diǎn) ............................................................................................. 13 萬開隧道監(jiān)控系統(tǒng)其它要求 ...................................................................................................... 14 本章小結(jié) ....................................................................................................................................... 14 第四章 高速隧道火災(zāi)檢測與報警系統(tǒng)設(shè)計 ...................................................................15 軟件體系架構(gòu) ............................................................................................................................. 15 火災(zāi)報警子系統(tǒng)的設(shè)計 .............................................................................................................. 16 火災(zāi)報警子系統(tǒng)的雙備用結(jié)構(gòu)設(shè)計 ................................................................................. 16 監(jiān)控中心火災(zāi)監(jiān)控子系統(tǒng)軟件控制流程 ......................................................................... 16 監(jiān)控中心火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)與其它主機(jī)間的通信 ............................................................... 17 火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理 ...................................................................................................... 18 隧道監(jiān)控系統(tǒng)與火災(zāi)子系統(tǒng)之間的聯(lián)動控制設(shè)計 ................................................................ 19 萬開隧道監(jiān)控系統(tǒng)安全性設(shè)計 .................................................................................................. 19 硬件方面的安全性設(shè)計 ...................................................................................................... 19 軟件方面的安全設(shè)計 .......................................................................................................... 20 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 ................................................................................................................................... 20 本章小結(jié) ....................................................................................................................................... 23 第五章 高速隧道火災(zāi)檢測與報警系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) ................................................................24 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 .............................................................................................................................. 24 火災(zāi)報警子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) .............................................................................................................. 24 火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)與隧道報警主機(jī)通信模塊的實(shí)現(xiàn) ............................................................ 26 總結(jié) ............................................................................................................................................... 28 未來工作展望 .............................................................................................................................. 28 第六章 總結(jié)與展望 .....................................................................................................30 參考文獻(xiàn) .....................................................................................................................31 作者簡歷及攻讀碩士 /博士學(xué)位期間取得的研究成果 ........................................................33 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集 ...........................................................................................................34 北京交通大學(xué) 碩士專業(yè) 學(xué)位論文 緒論 1 第一章 緒論 課題背景及意義 隨著 我國 經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展 ， 交通運(yùn)輸在人類生產(chǎn)生活中的地位越來越重要，高速公路的建設(shè)步伐也隨之加快。在其道路運(yùn)營過程中，一旦發(fā)生火災(zāi)便會造成隧道主體工程損 壞，產(chǎn)生極大的危害性且逃生困難。由于隧道環(huán)境密閉、交通量大、人員密集，逃生和救援工作相當(dāng)困難，若一旦發(fā)生火災(zāi)后不能迅速報警和及時處理， 必 將導(dǎo)致交通堵塞、重大人員傷亡和財產(chǎn)損失?；馂?zāi)檢測與報警系統(tǒng)的設(shè)置 便 成為預(yù)防山西高速公路隧道火災(zāi)發(fā)生必不可少的配置之一。 國內(nèi)外發(fā)展趨勢 國際隧道火災(zāi)檢測與報警系統(tǒng)的現(xiàn)狀 日本是 非常 重視隧道火災(zāi)檢測 與 報警的國家 ，其在 1958 年開通的關(guān)門海底隧道， 便 安裝了空氣管式感溫火災(zāi)自動探測器等消防設(shè)備， 開啟了日本公路隧道安裝消防設(shè)施的先河。到了 1979 年研發(fā)出新的雙波長火災(zāi)探測器，目前日本 90%的隧道采用該產(chǎn)品，并在我國亦有采用。 國內(nèi)隧道火災(zāi)檢測與報警系統(tǒng)的現(xiàn)狀 二十世紀(jì)九十年代起，我國新建的高速公路隧道也開始采用隧道火災(zāi)報警技術(shù)，典型的工程如： 1992 年成渝高速公路龍泉山隧道安裝了點(diǎn)煙式感煙探測器； 2021 年雁蕩山隧道群、重慶市石黃隧道、京珠高速公路粵境北段隧道雙波長火焰探測器。但國內(nèi)對隧道防火技術(shù)的研究尚屬初期，在已實(shí)施的隧道火災(zāi)檢測中大部分采用國外進(jìn)口設(shè)施，少數(shù)國產(chǎn)設(shè)備的應(yīng)用還處于實(shí)驗(yàn)階段。經(jīng)過大量的準(zhǔn)備工作，目前該項(xiàng)目研發(fā)完成，并經(jīng)過測試，已 投入使用 ,并通過相關(guān)部門的驗(yàn)收 ,取得了良好的效果。 第二章介紹了 有關(guān) 停車場 ETC 系統(tǒng)的概念、 功能構(gòu)成 及 關(guān)鍵技術(shù) ，以及對項(xiàng)目涉及的相關(guān)技術(shù)和理論進(jìn)行分析， 制訂可行性實(shí)施方案。 第四章結(jié)合 ETC 系統(tǒng)的功能需求概述，對本項(xiàng)目停車場 ETC 系統(tǒng) 軟件 進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計并實(shí)現(xiàn)。北京交通大學(xué) 碩士專業(yè) 學(xué)位論文 停車場 ETC 收費(fèi)系統(tǒng)組成及關(guān)鍵技術(shù) 3 第二章 火災(zāi)檢測與報警系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)研究 為完成火災(zāi)檢測與報警系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)工作，本章對系統(tǒng)中用到的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。也可以把它理解為代碼運(yùn)行的上下文。通常由操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)多個線程的調(diào)度和執(zhí)行。線程又稱為輕量級進(jìn)程，它和進(jìn)程一樣擁有獨(dú)立的執(zhí)行控制，由操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)調(diào)度。通常，有兩種類型的多任務(wù)：基于進(jìn)程和基于線程的多任務(wù)。因此，基于進(jìn)程的多任務(wù)就是允許您的計算 機(jī)同時運(yùn)行兩個或者更多程序的特性。在基于進(jìn)程的多任 務(wù)中，程序是調(diào)度程序可以分派的最小代碼單元。線 程是在同一時間需要完成多項(xiàng)任務(wù)的時候被實(shí)現(xiàn)的 。客戶在請求服務(wù)時要指明功能號 1 或 2。多線程程序的基本設(shè)計思想是，為請求服務(wù)的每個客戶建立 1 個線程，專門為該客戶提供服務(wù)。這些動態(tài)建立的線程對象 存放在數(shù)組中。同時利用該數(shù)組來管理這些動態(tài)存在的線程及相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)鏈路。主程序 (主控線程 )在完成初始北京交通大學(xué) 碩士專業(yè) 學(xué)位論文 停車場 ETC 收費(fèi)系統(tǒng)組成及關(guān)鍵技術(shù) 4 化操作后，開始循環(huán)讀取郵箱中的網(wǎng)絡(luò)控制信息；在接收到連接請求信息后，主控線程就建立 1 個新線程，并指定相應(yīng)的函數(shù)作為執(zhí)行代碼；如果客戶要斷開連接，則主控線程查找到相應(yīng)的服務(wù)線程號，釋放該服務(wù)線程使用的網(wǎng)絡(luò)鏈路，并刪除此線程 。相比較于傳統(tǒng)的人工收費(fèi)系統(tǒng)而言，停車場 ETC 收費(fèi)系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)就是不用停車就可以對 來往車輛進(jìn)行通行費(fèi)用的扣除 車 本章小結(jié) 本章分為兩部分內(nèi)容，第一部分主要從 停車場 ETC 收費(fèi)系統(tǒng)簡介、構(gòu)成、原理、 工作原 。針對與之相關(guān)的安全問題，省交管部門 對于高速隧道火災(zāi)檢測與報警的問題相當(dāng)重視。 500 米以上隧道共 206 條（含 5000 米以上隧道）， 5000 米以上隧道有 32 條。 由于高速公路隧道空間相對封閉，濃煙不易擴(kuò)散，加上煙囪效應(yīng)，除燒傷之外，還會造成人員窒息，加上消防機(jī)構(gòu)駐地較遠(yuǎn)，救援力量趕赴現(xiàn)場需要時間，一旦發(fā)生火災(zāi)，后果將不堪設(shè)想。 為了提高山西高速公路管理水平和運(yùn)營效率 ,保障高 速公路運(yùn)營安全、暢通 ,減少營運(yùn)和管理成本 ,對山西高速公路的各路段高速隧道實(shí)行集中管理 ,其監(jiān)控中心設(shè)在各路段隧道管理站。當(dāng)其與上級監(jiān)控中心通信中斷時可以自主完成對下級區(qū)域控制器的控制工作。隧道內(nèi)的機(jī)電設(shè)備包括 :通風(fēng)設(shè)備 (風(fēng)機(jī) )、照明燈、車輛檢測儀、 CO/VI 檢測儀 、光強(qiáng)檢測儀、情報板、可變限速標(biāo)志、 CCTV 閉路電視、交通指示燈、火災(zāi)報警器等。并提供事故預(yù)處理方案 ,提高管理效率、節(jié)約能源、確保行車安全 ,為積極預(yù)防、處理事故提供可靠的保障。 系統(tǒng)能提供對操作記錄、事件記錄、報警記錄、上下 班記錄等數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計、分析、打印等功能 ,以便操作員了解和統(tǒng)計各機(jī)電設(shè)備運(yùn)行情況 ,有效地對隧道內(nèi)各機(jī)電設(shè)備進(jìn)行管理。監(jiān)控主機(jī)以高速以太網(wǎng)進(jìn)行連接 ,組成高速的以太網(wǎng)局域網(wǎng)。第二層為各隧道的本地監(jiān)控站 ,在各條 隧道的兩端設(shè)有監(jiān)控室 (或變電所 ),控制和管理各區(qū)域控制器 (PLC),對各區(qū)域控制器 PLC 采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理 ,并把所采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)加工處理后送入監(jiān)控中心。與此同時在監(jiān)控中心與本地監(jiān)控主機(jī)之間的通信出現(xiàn)故障時 ,可以對各區(qū)域管理器 PLC進(jìn)行有效的管理和監(jiān)控。第 四層是各現(xiàn)場設(shè)備 ,其中包括 :提供通風(fēng)的射流風(fēng)機(jī)、提供照明的各種燈具、 CO/VI 檢測儀、風(fēng)速風(fēng)向檢測儀、車輛檢測儀、光強(qiáng)度檢測儀、緊急電話、 CCTV 攝像機(jī)、有線廣播、火災(zāi)報警器 (差溫光纖自動報警器和手動報警按鈕 )、車道指示器、可變情報板和可變限速標(biāo)志等隧道機(jī)電設(shè)備 []。一是由于目前以太網(wǎng)巨大的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) 和長期的經(jīng)驗(yàn)積累 。三是擴(kuò)展性好、容易安裝以及高可靠性。系統(tǒng)采用以以太網(wǎng)交換機(jī)為中心的星形拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。平時每臺主機(jī)各監(jiān)控一條隧道 ,當(dāng)其中的一臺或兩臺發(fā)生故障時 ,其余主書 L可以接管故障監(jiān)控主機(jī)的監(jiān)控任務(wù) ,來保證對隧道監(jiān)控的正常進(jìn)行。 2．高速公路隧道火災(zāi)檢測與報警系統(tǒng)的各隧道的現(xiàn)場集中控制層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[17]