高速公路隧道监控系统方案设计

目录

第一章绪论 (1)

1.1研究背景 (1)

1.2国内外发展现状与趋势 (1)

1.3研究内容 (2)

1.4本章小结 (4)

第二章高速公路隧道监控系统需求分析 (5)

2.1高速公路隧道监控系统功能需求分析 (5)

2.1.1 信息采集 (5)

2.1.2 数据处理 (8)

2.1.3 实时控制 (8)

2.1.4 显示 (10)

2.1.5 统计查询 (10)

2.1.6 网络安全 (11)

2.2隧道监控系统组成 (11)

2.2.1 隧道本地控制子系统 (11)

2.2.2 电视图像检测子系统 (12)

2.2.3 紧急电话及广播检测子系统 (12)

2.2.4 交通控制子系统 (12)

2.2.5 通风控制子系统 (13)

2.2.6 照明控制子系统 (13)

2.2.7 火灾报警控制子系统 (14)

2.3设计原则 (14)

2.4 本章小结 (14)

第三章高速公路隧道监控系统总体架构 (15)

3.1总体设计 (15)

3.2本章小结 (16)

第四章上位机系统设计方案 (17)

4.1 YUMA TUNNEL SYSTEM 2.0高速公路隧道监控系统专用软件概述 (17)

4.2上位机系统方案设计与实现 (19)

4.2.1 系统构成 (19)

V

4.2.2 系统主要功能与实现 (20)

4.3交通监控子系统 (25)

4.3.1 系统概述 (25)

4.3.2 系统业务分析 (26)

4.3.3 系统构成 (26)

4.3.4 系统功能与实现 (27)

4.4通风控制子系统 (30)

4.4.1 系统概述 (30)

4.4.2 系统构成 (31)

4.4.3 系统功能 (31)

4.4.4功能描述 (31)

4.5照明控制子系统 (35)

4.5.1系统概述 (35)

4.5.2系统构成 (35)

4.5.3系统实现与照明控制 (36)

4.6 道路控制系统 (37)

4.6.1 情报板 (38)

4.6.2智能交通微波车辆检测器 (38)

4.6.3 气象站 (38)

4.6.4防火门的控制 (39)

4.6.5手/自动的转换 (39)

4.7火灾报警及应急控制系统 (40)

4.7.1系统概述 (40)

4.7.2系统功能 (41)

4.8本章小结 (41)

第五章结论和建议 (42)

5.1 结论 (42)

5.2 建议 (42)

参考文献 (44)

致谢 (46)

VI

长安大学工程硕士学位论文

第一章绪论

1.1研究背景

随着我国综合国力和国民经济的不断提高，我国的高速公路建设得到了快速发展。并且逐渐向西部山区发展，西部山区由于大多受到地形和环境限制，山区高速公路线形中的桥梁和隧道所占比例很大，尤其是隧道比例很大，山区高速公路的隧道建设，可以有效克服山区或丘陵的地形限制、缩短车程、缩短交通时间、拉动西部地区经济发展，提高国家经济效益。

统计数字表明，截止到2012年底，我国已经建成并通车公路隧道共计10022处，总隧道长度达到805.27万米，是目前世界上建成公路隧道最多的国家。随着国家高速公路建设的投入力度增大和高速公路建设的快速发展，特别是实施西部大开发战略以来，我国西部山区修建的高速公路的比重在全国高速公路中比重越来越大，而且隧道建设也越来越长。目前在建的大坪里公路隧道是连霍国道主干线甘肃省境内牛背至天水段高速公路上的一座特长隧道，隧道单洞全长12.286km；已建成通车的位于陕西省境内的亚洲第一、世界第二长的秦岭终南山特长公路隧道全长18.004km。

高速公路隧道作为高速公路上的特殊构筑物，由于其构造特征属于狭长构筑物，隧道内空间结构相对封闭，空间狭小，容易给司乘人员造成驾驶影响。因为高速公路隧道内交通量大，隧道内车辆在行驶过程排放出大量烟气，容易导致司乘人员行驶环境相对恶化，给司乘人员带来不适，引发交通事故等安全事故。对于长大隧道而言，隧道内发生事故后的紧急救援和处理的问题比较困难，主要通过隧道内监控系统和土建设施相结合的方式对高速公路隧道进行防灾救灾设计，高速公路隧道内的监控系统对隧道的正常运营提供基础保障[1][2]。

1.2国内外发展现状与趋势

随着我国公路隧道建设的发展，长大及特长公路隧道数量不断增多，由于隧道的特殊特点，倘若隧道内出现事故，则会容易造成严重后果。近几年来，国内外发生了多起隧道重大事故，1979年日本Nihonzaka隧道因运输乙醚车辆碰撞出现7人死亡，1999年勃朗峰隧道一辆装黄油的货车自燃起火造成39人死亡。在国内，2010年的无锡惠山隧道因一辆大巴车出现25人死亡，18人受伤的重大交通事故。2014年的山西晋济高速岩后隧道

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