綜合監(jiān)控系統(tǒng)在電力隧道中的應用

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)地下電纜敷設方式由于地下管線錯綜復雜，導致電纜運行維護、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。基于此，以下對綜合監(jiān)控系統(tǒng)在電力隧道中的應用進行了探討。

關鍵詞：電力隧道;綜合監(jiān)控;應用

引言

隧道是現(xiàn)代交通系統(tǒng)的重要組成部分。設置隧道旨在縮短行車里程，提高交通運輸效率。而在隧道中需采用大量照明設備，這就會導致能源耗損增加。同時，車輛進出隧道時，會受到黑洞效應及白洞效應的影響，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、隧道火災報警模塊、隧道安全設施模塊所組成。

1.2信息預處理與數(shù)據(jù)庫設計

（1）隧道監(jiān)控系統(tǒng)信息預處理 信息預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)庫結構設計隧道監(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)設備配置信息、設備故障的數(shù)據(jù)庫結構。

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，嚴重時引起火災，危害生命財產(chǎn)安全。所以，運用一種能實時有效監(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、測溫系統(tǒng)軟件、測溫光纜組成，通過在電纜表面敷設的測溫光纜實現(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中引出。

2.2環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)

電纜隧道為地下封閉結構，設備運行期間會產(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)動風機系統(tǒng)進行通風換氣，將會對設備維護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、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、風機聯(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或含氧量不足，能進行聯(lián)動風機排風換氣，進而改善隧道內(nèi)的空氣環(huán)境，為維護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

隧道安全監(jiān)控技術的應用，需以視頻檢測技術為基礎，將視頻采集、圖像處理、事件檢測與信息分析相結合，構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險評估與應對措施的制定，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)場的各項工作，保證規(guī)劃落實到各個細節(jié)，確保各項施工流程的順利進行，落實現(xiàn)場各項責任追究工作，實施定時、定期、專人檢查的方式，加強現(xiàn)場安全工作的管理，進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)控的結構模塊

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、實況監(jiān)測、目標識別、實況跟蹤、參數(shù)檢測、事件檢測及數(shù)據(jù)查詢等模塊。在進行關鍵模塊設計時，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)形感應線圈，但這種線圈的應用成本較高，且不易維護。因此，在進行隧道安全視頻收集工作時，可采用虛擬感應線圈。

3.4加強施工現(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，達到一定程度就會導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。

3.5根據(jù)實際需求對系統(tǒng)功能進行配置

在高速公路隧道監(jiān)控系統(tǒng)中，可以將系統(tǒng)平臺化分為應用類軟件、基礎性軟件、系統(tǒng)軟件等三大模塊，其中，對系統(tǒng)軟件模塊的劃分，可以實現(xiàn)不能的應用功能。在高速公路隧道監(jiān)控系統(tǒng)的實際應用中，需要結合所在高速路段的隧道實際情況，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)等應用模塊，對高速公路隧道內(nèi)的交通狀況進行實時監(jiān)控，有效減少了對公路交通維護的投入費用，節(jié)省了高速公路安全運營成本。

4結束語

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用，智能監(jiān)控技術將變得更加復雜。在長期實踐中證明，集成智能監(jiān)控系統(tǒng)不僅可以減少運行過程中的電纜檢測工作，還可以有效監(jiān)控設備的電纜隧道運行狀況和安全隱患，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)的安全運行。

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