隧道机电设备控制技术探讨论文
摘要：交通运输的发展程度在一定程度上反映了一个国家的经济发展水平。随着科学技术的发展，我国高速公路有了很大的发展，其中隧道工程在高速公路的建设中占据着重要地位，隧道机电设备控制技术关系着隧道工程质量的好坏，需要不断提高其技术水平以提高隧道工程的建造水平，保证高速公路的质量。文章主要分析隧道机电设备控制系统的概念及重要性，探讨隧道机电设备控制技术，希望能为提高高速公路的建设水平提供一定的帮助。
关键词：高速公路；隧道；机电设备控制
随着我国现代化技术的不断发展，交通技术发展迅速，高速公路作为交通运输的关键部分，需要不断提高其质量。其中隧道在高速公路的建设中起着非常重要的作用，它穿过地形复杂的地区，隧道中机电设备的分布特点是点多、线长、面广，包括隧道交通、照明、消防、给排水、通风等部分，为了保证隧道机电设备安全可靠的运行，需要对隧道机电设备进行监控，这样才能保证隧道正常的运行，进而保证整条高速公路的正常工作。文章对隧道机电设备的控制技术进行分析，从而为隧道机电工程的安全运行提供一定的帮助。
1、隧道机电设备监控系统的概述
1.1隧道机电设备监控系统的建设依据和设计原则
隧道机电设备的运行安全是隧道行车的关键，其监控系统的建设是存在一定依据的。首先，在隧道内行车时，会按照相应的信号指示灯行驶。在隧道内维修或者出现交通事故时，如果隧道里的信号指示标志错误，可能会造成严重的交通事故，因此机电设备控制系统要及时控制机电设备的运行状态。其次，隧道内光照强度的合理性可以为驾驶员提供舒适的视野环境。第三，隧道封闭性较强，会造成汽车尾气排放不通畅，会造成隧道内严重的污染，甚至危害人的生命安全。因此要有良好的通风设备。第四，为快速处理隧道内发生火灾事故的可能性，应该建立火灾监控系统，这样能尽快处理事故，使隧道恢复正常运行。在对隧道机电设备监控系统进行设计时要遵循的原则是：可靠性、先进性、经济性、协调性、易操作性、节能性、高度的自动化控制等，保证隧道行车的安全可靠。
1.2隧道机电设备监控系统的重要性
随着高速公路要求逐渐提高，隧道的建设也越来越多，其安全问题成为隧道建设的突出问题。隧道的特点是封闭性强、环境恶劣、交通量大等，很容易发生交通事故，因此要建立隧道机电设备的监控系统和设施，这样不仅能减少交通事故的发生频率，提高隧道内的环境质量，还能及时发现各种不安全因素，增强隧道的通行能力和使用年限，保证车辆在隧道内安全运行。我国隧道机电设备监控系统水平有限，大多数情况下需要人工控制其工作，应该提高它的控制水平与可靠性，让其能自适应调节，这样不仅能够为隧道机电系统的正常运行提供保障，还能提高高速公路的运营和服务水平。因此，加强隧道机电设备监控系统是很有必要的。
2、隧道机电设备的控制方式
隧道机电设备的种类有很多，有环境检测器、风向风速检测器、光强检测器、信号指示灯、车道控制器、照明设备等，对这些机电设备的控制方式有远程自动控制、远程手动控制和现场手动控制三种。在隧道正常运行时，采用远程自动控制的方法对其通风、照明、给排水、交通等方面进行控制，但是当发生交通事故时就会采用远程手动或者现场手动的方式对隧道中出现问题的设备进行控制。
3、隧道机电设备控制技术
3.1隧道交通监控系统设计
隧道的交通监控系统是通过控制器将车流量、交通信号灯、车速、车道指示器等信息经PLC等传送到监控中心，通过上位机分析实现对设备的控制。交通信号灯主要控制隧道内部车辆的通行，一般安装在隧道减光段外的位置，大约有80-120m的距离，这样可以对隧道内的车辆进行有效疏通，避免出现洞口堵塞事故的发生。它有红、绿、黄和右转向四种，红色表示禁止通行，绿色表示通行，黄色表示警告，右转向表示当前隧道关闭，另外一条隧道变为双向通行。车道指示器有两种信号指示，绿灯“↑”表示该车道允许通行，红灯“×”表示该车道禁止通行。车检器主要检测车流量、车速等交通运行状况。限速标志主要根据隧道里的交通状况，对车辆行驶的速度进行动态控制。
3.2隧道照明监控系统设计
隧道内由于光线比较弱，可能会产生视觉障碍，严重的可能造成交通事故，为避免驾驶员进出隧道时的视觉产生冲击，需要在隧道内安装照明设备，照明监控系统主要是实时检测隧道内外的亮度值以及天气因素，来控制隧道内照明设备的亮度，保证隧道内行车的安全。在隧道照明设备监控系统设计时，不仅要考虑照明环境，还要考虑节能降耗因素，根据照明灯具的开启数量、光照强度等因素，决定其控制方式有三种：手动控制、亮度控制和时段控制。在设计时，将光照度检测仪安装在隧道内部和外部，将检测到的光照强度传送到上位机，经过计算机分析处理后确定照明控制预案对隧道内的照明情况进行实时控制。
3.3隧道火灾消防监控系统设计
隧道火灾消防监控系统包括广播系统、报警控制器、火灾报警信号处理器、联动控制器、紧急电话、信号线缆、光缆信号盒、感烟和感温探测器、消防泵等，通过这些设备对隧道内的情况进行实时检测，当发生火灾时，首先要进行确认和报警，并通知相关部门，发出广播及时对隧道内的人员疏散，并联动控制隧道内的其他机电设备，有效抑制火灾的扩大，减少火灾引起的隧道内财产的损失和人身的伤害。
3.4隧道通风监控系统设计
隧道内通常空气是不流通的'，造成隧道内一氧化碳与氮氧化物的浓度偏高、能见度降低等情况，需要安装通风设备，其中对风机台数的控制可以通过其监控系统检测的一氧化碳与氮氧化物的浓度、洞内风速风向、洞内能见度等情况来确定，实现隧道内空气质量的提升，保证车辆运行时的安全。通风监控系统包括监控中心、PLC控制柜、一氧化碳检测仪、风向风速检测器等设备，在控制时要根据隧道内的通车状况来控制风机，当一氧化碳与氮氧化物浓度达到风机启动值时，保证运行时间最短的风机先启动，由于启动电流很大，所以不能多台风机一起启动。隧道通风监控系统能实现数据采集、信息显示、风机控制和方案预定、数据查询等功能，保证隧道通风系统运行的安全稳定。
4、结束语
总之，随着我国生活质量的不断提高，人们对高速公路的质量要求越来越高，隧道工程的质量是人们一直关注的问题。隧道机电设备的控制是保证隧道有秩序地正常运行的重要保障，需要提高其控制水平。文章主要分析了隧道机电设备控制系统的设计，包括交通、照明、火灾、排水、通风等方面的内容，相信随着隧道机电设备控制系统的不断提升，隧道机电设备能够更好的发挥其作用，为隧道的正常工作打下基础，有效预防各种行车过程中的安全隐患，避免各种交通事故的发生，还能节约能源，更保障了高速公路的正常运行。
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