基于易控組態軟件的高速隧道監控系統
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交通信號控制主要是用于協助疏導交通、給司機提供信息，以保證道路安全暢通，提高路網整體通行能力,通過在接線道路區、引道區、隧道及其出入口區的信號指示，達到分流、啟閉車道、脅迫車輛改道等作用。
本系統由交通監控計算機、隧道工業以太網交換機、隧道本地控制器、外場設備以及傳輸通道等組成。本地控制器系統通過檢測交通及隧道環境參數收集、存儲和管理外場設備數據，監視外場設備工作狀態，報告給監控室，并且接受監控室命令對外場設備進行控制；另外它還具有本地自動控制的功能，在維修或測試等需要時可由隧道內的本地主控制器作為中心進行控制。
交通信息除傳送至隧道管理所外，還將通過網絡傳送至平浪監控分中心，并接受來自監控中心的控制指令。
交通子系統可實時監控交通信號燈、車道指示器、車輛檢測器、可變情報板等外場設備。可監視或控制交通信號燈紅燈、黃燈、綠燈、轉向燈四種狀態；車道指示器正面綠箭反面綠箭、正面綠箭反面紅叉、正面紅叉反面綠箭、正面紅叉反面紅叉四種狀態(根據現場車道設計，系統中已禁止使用正面綠箭反面綠箭此狀態，禁止出現雙面通行的交通誤導)；可實時獲取任意車輛檢測器的各項交通數據(車流量、平均車速、占有率等等)，同時可自行根據各項數據計算出此路段的交通擁堵情況，并在監控畫面中以紅(擁堵)、淡紅(緩慢)、無色(正常)三種狀態反饋給監控人員；可實時動畫模擬現場所有情報板所發布的文字、圖片等信息，同時可下發指令給情報板控制器，下發任意文字、圖片信息進行交通信息誘導。
交通子系統亦結合預案系統，當隧道出現任意事故時，調動各外場設備進行聯動控制，保障隧道交通正常運行。
4.2 消防子系統
消防子系統為獨立子系統。設計采用光纖光柵感溫探測系統，光纖光柵傳感是通過對光纖內部寫入的光柵反射或者折射光譜的檢測實現對火災的檢測。本子系統由隧道管理所火災報警工作站、隧道火災報警控制器、隧道內手動報警按鈕、光纖光柵火災探測器、光纖光柵感溫火災探測信號處理器以及傳輸通道等組成，可及時、準確的反映出隧道內火災發生的地點。
消防子系統，在隧道出現火災事故時，及時結合預案管理系統，由管理所監控人員人工執行火災預案，控制隧道內的射流風機的啟停、各卷簾門相應的開啟或關閉，同時，結合現場情況，及時關閉事故路段入口的交通信號燈，相應的更改本路段上的所有車道指示器，結合可變情報板，誘導隧道內事故路段或其他路段的所有車輛安全駛離事發路段，保證現場所有車輛的行車安全。本子系統同時控制照明系統，將隧道內所有照明設備開啟到最大范圍和強度的照明，并控制cctv系統捕獲火災事發地三路視頻信號以及本隧道入口處的一路視頻信號自動切換至監控主機中，供管理所內監控人員及時處理現場事故。
4.3 電話子系統
緊急電話在長隧道出入口和隧道內每200米設置一套，用于司機在緊急情況時進行呼救求援；指令電話設在隧道口變電所以及隧道管理所內，利用程控交換機的熱線和會議電話功能實現本路的指令電話系統，指令電話子系統主要用于隧道內防災、電力以及交通管理方面的集中服務通信。本子系統可實時檢測隧道內任意一部電話的呼叫狀態，如有電話呼叫求救時，管理所的監控畫面上將自動切換出電話呼叫位置，并用相應的動畫閃爍來描述報警類型，同時，系統會控制cctv系統，將報警點處的三路實時視頻信號以及當前隧道入口處的一路視頻信號自動切換至監控主機中，供管理所內監控人員及時了解現場的情況。
4.4 通風子系統
由于隧道內汽車排放的廢氣、行駛時帶起路面上的煙氣和粉塵不易擴散，對人體非常有害，也影響行車安全，因此隧道內保持良好的空氣是行車安全的必要條件。通風控制子系統可以根據檢測到的環境數據、交通量信息控制風機的運行臺數、風向、運行時間，并且能實現節能運行和保持風機較佳壽命的控制運行，并在發生火災時根據不同地點，進行相應的火災排煙處理，以保證隧道的安全及運行環境的舒適性。
由于消防系統為一獨立系統并且具有一定的優先性，當發生火災時，隧道通風系統將由消防系統予以控制。
4.5 照明子系統
由于隧道內、外的亮度差別較大，因此司機在進出隧道時會產生種種特殊的視覺問題，因此如何使駕駛員適應隧道內外的亮度差，以保證行車安全，節約用電，是隧道照明控制子系統的重要目的。
在茶子腳隧道入口洞內/外設置光強檢測器共4套，其檢測數據作為對隧道的照明回路實施控制的依據，對于出口段的照明可參照入口進行控制，不再設置光強檢測器。除朝塘隧道外，茶子腳隧道、河尾沖隧道等六個隧道均設置照明回路設施，包括每個單洞設置4路加強燈、2路全日燈、1路洞口路燈等。
照明子系統提供根據光強檢測值來控制照明和通過時間/季節變換來控制照明，以保證省電、有效的控制照明系統。
4.6 電力子系統
電力監控子系統，通過變電站內的各個電力設備監控單元對電力設備進行數據的采集和監控，以保證各個電力設備可靠穩定運行(除ups設備監控集成于本系統中，其余電力設備監控均由電力監控工作站獨立完成，不在本次設計范圍之內)。
本系統實現對茶子腳隧道中的2套ups設備以及蘇屋隧道群中的6套ups設備的各項數據進行實時監控，在隧道管理所中的監控畫面中，可實時查看任意ups設備的運行狀態。包括輸入/輸出電壓、輸入頻率、電池電壓、環境溫度、ups類型、ups故障等等設備具體信息。
4.7 cctv子系統
本子系統是由隧道管理所視頻以太網交換機、網絡視頻服務器、監控主機等設備組成。任意一路圖像均可在監控主機上實時顯示，隧道管理所可對隧道外場遙控攝像機進行控制，并對隧道視頻圖像進行循環編碼存儲，當有事件時，有觸發信號保存事件前后的錄像。
閉路電視系統為獨立系統，采用獨立的視頻網絡傳送視頻圖像數據。在平浪監控分中心和隧道管理所內，工作站可以通過視頻編碼器獲取實時視頻圖像信號，并使用監控系統工作站中的模擬云臺控制臺對矩陣cpu卡下發命令來控制帶云臺攝像頭的上/下/左/右、放大/縮小、變焦等操作。本子系統可同時切換一路、兩路、四路三種模式視頻信號，保證可隨意查看隧道各個攝像頭的視頻信號。
4.8 網絡子系統
本子系統可實時監測茶子腳隧道管理所局域網中19部網絡光交換機和蘇屋隧道管理所局域網中的17部網絡光交換機的通信狀態以及報警狀態，實時監測各個光交換機的電端口、光端口的通信狀態，以及主電源輸入、從電源輸入、自愈環狀態的通信狀態。
4.9 事件錄入子系統
本子系統可在系統中結合實際需要，輔助操作員錄入各種類型的事故信息，并配合報表、曲線查詢統計出各種類型的事故信息。
系統在事故發生后可記錄事故的發生時間、事故類型、發生點起始樁號、事故描述、事故解除時間等等信息，并存入數據服務器的數據庫中，以便以后事故的歷史記錄查詢。同時，用戶可由事件錄入子系統來觸發預案管理子系統，當隧道內發生緊急交通事故時，由監控員通過視頻圖像確認現場事故后，通過事件錄入子系統確認緊急事故，激活預案管理子系統，預案子系統會根據事故點的位置和類型提供給操作員可使用的緊急預案，由操作員確認預案可操作性后選擇下發并執行，以在最快的時間內有效處理隧道內的緊急事故。
4.10 案管理子系統
預案管理子系統為本監控系統的一套輔助子系統，分為預案管理器和預案執行器兩大模塊。
預案管理器，為外部應用程序，可放置局域網內的任意工作站上，由隧道管理所系統管理員進行監控系統預案的編制、編輯和刪除操作。管理員可根據監控系統中提供的報警點，針對每一個獨立的報警點，制定一系列緊急事故處理預案；在預案中，管理員可編制各種執行步驟和執行動作，具體到指定預案中按指定順序對監控系統中的指定數據庫變量進行預控制值的設定，便于預案執行器的相關預案動作的執行。
預案執行器，為本監控系統的內部嵌入組件，根據預案的相應的條件判斷，來觸發預案執行器。當隧道內發生緊急事故時，本監控系統可自動檢測出事故發生地點、事故類型等信息，同時在監控畫面的相應事故點以動畫閃爍方式向操作員告警，如果事故點并不在當前監控畫面中，則系統自動切換當前事故點畫面為當前畫面，將事故點最為明顯的反饋給操作員；與此同時，系統觸發預案執行器，根據系統預先制定好的預案，列舉出當前此事故點可用的有效預案反饋給操作員，操作員瀏覽各種預案以及預案中的相關步驟和執行動作后，選擇一種預案進行下發執行；操作員可進行人工單步預案執行，亦可交給本系統進行全預案自動執行。
本系統中的預案子系統為重要部分，當隧道事故時，它將調動所集成的所有子系統進行聯動控制，包括控制交通信號燈的紅黃綠掉頭燈、車道指示器的正/反面的綠箭/紅叉、射流風機的正/反轉啟停、情報板的文字/圖片的命令下發、交通/火災/電話事故報警單元的動畫報警、照明的控制、監控畫面的自動切換、事故點的自動定位、cctv子系統各個攝像頭視頻信號的自動切換等等。
5系統特色
5.1 大畫面漫游
如圖4監控主界面布局所示，在下部“漫游引導區”中，為隧道整體縮略圖，用戶可點擊其上任意位置，“顯示區域”的主監控界面即會自動定位至相應監控區域，方便了用戶對于大畫面定位的需求，同時，用戶還可以使用鼠標在“顯示區域”的主監控區域中手工拖動畫面，以瀏覽整個隧道內的任意位置。
圖4監控主界面布局圖
“漫游引導區”中包含有道路交通狀況插件，其通過外場設備的車輛檢測器實時采集的交通流量、平均速度、密度等數據，根據用戶自定義的擁堵、擁擠閾值，時刻判斷出相應路段的道路狀況是否擁堵，在漫游區中，通過淡紅色來表示道路擁擠緩慢狀態，通過紅色來表示道路擁堵狀態，便于監控人員方便明了的監控隧道內的交通狀況，如圖5所示。
圖5隧道內的交通狀監控圖
5.2 情報板操作控制
可變情報板屬于獨立開發的控件，直接嵌入工程中，可根據現場設備實際文本、動畫顯示效果，在上位監控工作站中實時模擬反饋給監控人員，包括顯示文本/圖片的內容、顏色等，以及立顯、左移、右移等入屏方式的動畫模擬效果。可變情報板插件不僅可實時反饋下位設備的內容以及動畫外，可提供用戶進行實時下發信息的編輯工作。
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