1、系統(tǒng)建設(shè)背景
隨著我國高速公路建設(shè)里程的增長，隧道占新建設(shè)高速公路里程的比例越來越大。隧道在空間上呈封閉帶狀分布的結(jié)構(gòu)特征，給行車環(huán)境帶來了一系列變化，往往構(gòu)成高速公路交通事故的多發(fā)區(qū)，并且極易引發(fā)二次交通事故，引起高速公路堵塞，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。隧道安全運營問題顯得越來越突出，隧道內(nèi)環(huán)境監(jiān)測與控制成為保證高速公路隧道安全及安全運行的重要手段。
由于隧道是公路的特殊構(gòu)造物，在空間上的限制而使隧道內(nèi)的環(huán)境狀況比較復(fù)雜，由于行駛車輛排放出的氣態(tài)及游離固態(tài)微?；旌铣傻挠泻U氣和車輛攜帶的塵土及卷起的塵埃，因隧道內(nèi)空間的限制，往往不能很快擴(kuò)散、消失，導(dǎo)致在隧道內(nèi)的空氣質(zhì)量極差；由于山體豐富的淅瀝水和洞內(nèi)外溫差的作用，而使隧道內(nèi)常常處于很潮濕的環(huán)境中，在洞內(nèi)容易出現(xiàn)積水；由于隧道內(nèi)交通繁忙，加上環(huán)境惡劣和空間場地的限制，而使設(shè)備的日常維護(hù)、故障檢修工作困難、勞動強(qiáng)度大而效果較差，經(jīng)常出現(xiàn)隧道內(nèi)燈光設(shè)施損壞，而檢修人員只有到現(xiàn)場巡查時才會發(fā)現(xiàn)，而這些因素就是導(dǎo)致交通事故發(fā)生的根本性原因。
綜上所述，從公路隧道本身具有的特殊性，對隧道內(nèi)的有害氣體、溫濕度、能見度，積水情況進(jìn)行監(jiān)測，公路運行部門及時掌握隧道內(nèi)的綜合環(huán)境情況，可以進(jìn)行有效地進(jìn)行交通控制和疏導(dǎo)，從而可減少交通事故的發(fā)生， 減少人員生命及財產(chǎn)的損失。
2、系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)
本系統(tǒng)主要建設(shè)對隧道內(nèi)的綜合環(huán)境監(jiān)測與控制，主要實現(xiàn)以下幾個方面：
（１）通過在隧道內(nèi)安裝溫濕度傳感器、光線感應(yīng)器、以及積水監(jiān)測儀來對環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，主要包括對有害氣體、能見度、風(fēng)速、水位、煙霧、明火、含氧量等進(jìn)行實時監(jiān)測；
（２）對前端監(jiān)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有異常時，自動給出報警提示，并能判斷到當(dāng)積水超*排水磊是否工作，當(dāng)發(fā)現(xiàn)隧道內(nèi)有害氣體超標(biāo)時，自動啟動和控制通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行及時換氣；
（３）通過建立監(jiān)控中心，及時地掌握各個公路隧道內(nèi)的環(huán)境情況及各控制設(shè)施的運行狀態(tài)。集中化管理道路報警信息，實現(xiàn)對報警的統(tǒng)計和分析，實現(xiàn)環(huán)境異常與其它控制的設(shè)施的聯(lián)動控制。
3、系統(tǒng)總體設(shè)計
高速公路隧道綜合環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)用于對公路隧道內(nèi)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，可以實現(xiàn)隧道內(nèi)的風(fēng)速、能見度、含氧量等進(jìn)行實時監(jiān)測，通過將這些采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，能為減少交通事故的發(fā)生提供安全保障?，F(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)還可有效實時的同步到圣凱安云平臺，數(shù)據(jù)管理中心會對傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行有效科學(xué)化分類管理，形成有效的數(shù)據(jù)報告；用戶可隨時查看歷史數(shù)據(jù)及相關(guān)統(tǒng)計分析，同時也可以為環(huán)保等部分提供有效的環(huán)境數(shù)依據(jù)。基本工作流程如下圖所示：
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