綜合監(jiān)控系統(tǒng)在電力隧道中的應(yīng)用

高金秋

摘 要：城市電網(wǎng)中電力線路走線方式通常以架空線路及傳統(tǒng)電纜敷設(shè)為主，架空線路方式占用城市用地、影響美觀、安全可靠性差，已逐步被城市供電系統(tǒng)所淘汰;而傳統(tǒng)地下電纜敷設(shè)方式由于地下管線錯綜復(fù)雜，導(dǎo)致電纜運(yùn)行維護(hù)、故障排除極不方便，還易與市政其他管線沖突、安全可靠性得不到保障，已逐漸不能滿足城市電網(wǎng)健康、穩(wěn)定、安全發(fā)展的需求?；诖?，以下對綜合監(jiān)控系統(tǒng)在電力隧道中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：電力隧道;綜合監(jiān)控;應(yīng)用

引言

隧道是現(xiàn)代交通系統(tǒng)的重要組成部分。設(shè)置隧道旨在縮短行車?yán)锍蹋岣呓煌ㄟ\(yùn)輸效率。而在隧道中需采用大量照明設(shè)備，這就會導(dǎo)致能源耗損增加。同時，車輛進(jìn)出隧道時，會受到黑洞效應(yīng)及白洞效應(yīng)的影響，存在行車安全隱患，因此探討隧道照明節(jié)能及安全監(jiān)控極為必要。

1隧道監(jiān)控系統(tǒng)

1.1隧道監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計

與正常道路相比，隧道所處的環(huán)境特殊，空間比較封閉，行駛條件差，設(shè)備較多。車輛在隧道內(nèi)行駛會出現(xiàn)空間局限性、光線明亮度差以及隧道內(nèi)車輛超負(fù)荷引發(fā)的隧道耐久性下降等問題。隧道監(jiān)控系統(tǒng)主要包括隧道信息采集模塊、隧道信息處理模塊、隧道環(huán)境監(jiān)測模塊、隧道火災(zāi)報警模塊、隧道安全設(shè)施模塊所組成。

1.2信息預(yù)處理與數(shù)據(jù)庫設(shè)計

（1）隧道監(jiān)控系統(tǒng)信息預(yù)處理 信息預(yù)處理可以降低隧道監(jiān)控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)挖掘的數(shù)據(jù)量，減少數(shù)據(jù)挖掘所需時間，降低整個隧道監(jiān)控系統(tǒng)的時間消耗。（2）數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計隧道監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中，隧道監(jiān)控人員、隧道監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備配置信息、設(shè)備故障的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。

2綜合監(jiān)控系統(tǒng)分析

2.1分布式光纖測溫系統(tǒng)

電纜隧道中設(shè)備以電力電纜為主，電力電纜長時間過載或絕緣層磨損、受潮等均易引起電纜溫度升高，嚴(yán)重時引起火災(zāi)，危害生命財產(chǎn)安全。所以，運(yùn)用一種能實(shí)時有效監(jiān)測電力電纜溫度變化，并能在溫度異常升高時準(zhǔn)確判斷故障位置的裝置是必要的。分布式光纖測溫系統(tǒng)主要由測溫主機(jī)、測溫系統(tǒng)軟件、測溫光纜組成，通過在電纜表面敷設(shè)的測溫光纜實(shí)現(xiàn)對電纜隧道中電力電纜本體、附件、環(huán)境等溫度的監(jiān)測，測溫光纜由測溫主機(jī)中引出。

2.2環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)

電纜隧道為地下封閉結(jié)構(gòu)，設(shè)備運(yùn)行期間會產(chǎn)生有毒有害氣體，如不能有效檢測有害氣體含量及隧道內(nèi)含氧量濃度，并聯(lián)動風(fēng)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行通風(fēng)換氣，將會對設(shè)備維護(hù)人員人身安全造成威脅。環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)主要由監(jiān)測主機(jī)、通信單元、區(qū)域控制單元、數(shù)據(jù)采集單元、氣體傳感器、溫濕度傳感器、水位傳感器、水泵聯(lián)動控制單元、風(fēng)機(jī)聯(lián)動控制單元組成。環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)可以對隧道內(nèi)有毒有害氣體、環(huán)境含氧量、溫濕度、水位等進(jìn)行在線監(jiān)測，通過對隧道內(nèi)環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測，如有害氣體濃度超標(biāo)或含氧量不足，能進(jìn)行聯(lián)動風(fēng)機(jī)排風(fēng)換氣，進(jìn)而改善隧道內(nèi)的空氣環(huán)境，為維護(hù)人員人身安全提供有效保障。

3隧道安全監(jiān)控措施

3.1圖像采集及視頻處理技術(shù)

隧道安全監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用，需以視頻檢測技術(shù)為基礎(chǔ)，將視頻采集、圖像處理、事件檢測與信息分析相結(jié)合，構(gòu)建綜合信息處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)功能模塊包括視頻采集模塊、圖像存儲模塊、數(shù)據(jù)處理模塊及信息管理模塊等。

3.2加強(qiáng)施工現(xiàn)場的安全監(jiān)測

減少橋梁隧道工程現(xiàn)場安全事故的發(fā)生幾率，不光要提前做好安全隱患的風(fēng)險評估與應(yīng)對措施的制定，還要對橋梁隧道施工現(xiàn)場做好合理的規(guī)劃和監(jiān)測。將保障工程安全，提高工程安全系數(shù)作為施工安全生產(chǎn)工作的核心，提前合理規(guī)劃好施工現(xiàn)場的各項(xiàng)工作，保證規(guī)劃落實(shí)到各個細(xì)節(jié)，確保各項(xiàng)施工流程的順利進(jìn)行，落實(shí)現(xiàn)場各項(xiàng)責(zé)任追究工作，實(shí)施定時、定期、專人檢查的方式，加強(qiáng)現(xiàn)場安全工作的管理，進(jìn)而提高橋梁隧道工程施工的安全性和穩(wěn)定性。

3.3隧道安全監(jiān)控的結(jié)構(gòu)模塊

隧道安全監(jiān)控系統(tǒng)功能模塊包含系統(tǒng)管理、圖像采集、實(shí)況監(jiān)測、目標(biāo)識別、實(shí)況跟蹤、參數(shù)檢測、事件檢測及數(shù)據(jù)查詢等模塊。在進(jìn)行關(guān)鍵模塊設(shè)計時，可包含車流量檢測、車速檢測及交通違法檢測模塊。對于隧道工程而言，車流量是極為重要的交通參數(shù)，車流量數(shù)據(jù)可以為交通管理部門提供數(shù)據(jù)參考，交管部門可根據(jù)車流量數(shù)據(jù)開展交通監(jiān)管方案的制定，同時也可以為出行線路的設(shè)計與選擇提供參考。以往的車流量數(shù)據(jù)檢測，主要采用環(huán)形感應(yīng)線圈，但這種線圈的應(yīng)用成本較高，且不易維護(hù)。因此，在進(jìn)行隧道安全視頻收集工作時，可采用虛擬感應(yīng)線圈。

3.4加強(qiáng)施工現(xiàn)場有害氣體的監(jiān)控

橋梁隧道工程的具體施工都是需要在較深的地下進(jìn)行作業(yè)，施工人員處在一個相對封閉的施工環(huán)境中，空氣流通比較困難，地下產(chǎn)生的沼氣、施工中設(shè)備所排放的尾氣、其他建筑材料所產(chǎn)生的有害氣體很難排出，久而久之，這些有害氣體通過不斷的累積，達(dá)到一定程度就會導(dǎo)致施工人員呼吸困難、中毒、窒息，甚至引起爆炸。所以在橋梁隧道工程的施工中，一定要隨時對工作區(qū)域內(nèi)的有害氣體進(jìn)行檢測和處理，保證施工人員的身體健康，保障工程施工的順利推進(jìn)。

3.5根據(jù)實(shí)際需求對系統(tǒng)功能進(jìn)行配置

在高速公路隧道監(jiān)控系統(tǒng)中，可以將系統(tǒng)平臺化分為應(yīng)用類軟件、基礎(chǔ)性軟件、系統(tǒng)軟件等三大模塊，其中，對系統(tǒng)軟件模塊的劃分，可以實(shí)現(xiàn)不能的應(yīng)用功能。在高速公路隧道監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中，需要結(jié)合所在高速路段的隧道實(shí)際情況，通過可視化工具將系統(tǒng)軟件的各模塊功能組合起來，并配合數(shù)據(jù)監(jiān)控、GIS功能、報警系統(tǒng)等應(yīng)用模塊，對高速公路隧道內(nèi)的交通狀況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，有效減少了對公路交通維護(hù)的投入費(fèi)用，節(jié)省了高速公路安全運(yùn)營成本。

4結(jié)束語

由于人口密集，電纜隧道是未來城市電力發(fā)展的主要方向，特別是在一些由于城市土地緊缺，電纜隧道將得到廣泛應(yīng)用，智能監(jiān)控技術(shù)將變得更加復(fù)雜。在長期實(shí)踐中證明，集成智能監(jiān)控系統(tǒng)不僅可以減少運(yùn)行過程中的電纜檢測工作，還可以有效監(jiān)控設(shè)備的電纜隧道運(yùn)行狀況和安全隱患，及時發(fā)現(xiàn)問題，迅速的解決問題。最大限度地保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

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