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机电工程
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公路隧道机电系统

 

  公路隧 道机电系统设计为了实现其安全、可靠、可控、经济、稳定、便捷等功能,划分为 以下八大系统照明系统、通风系统、交通控制系统、火灾检 测报警与消防系统、通信与广播系统、紧急疏散控制系统、中央控制系统、供配电 系统等进行设计。

  一、照明系统

  隧道照 明系统是十大系统中最为重要的设施之一,根据《公路隧 道通风照明设计规范》JTJ026.1-1999 规定,长度大于100米的隧 道都应设置电光照明设施。按照视觉适应的要求,隧道照 明主要由白天照明和夜晚照明两种工况组成,分为洞 内照明和洞外照明,洞内照明包括入口段、中间段、过渡段、出口段、应急照明;洞外照 明包括引道照明、接近段减光照明等。同时由 于隧道建筑物自身的特殊性,其白天 照明问题比夜晚照明更加复杂。设计过程中,在充分 考虑行车速度和通行交通量等因素下,针对各 种工祝分别进行分段照度和亮度计算。对于洞 外复杂的天气亮度变化,则通过 洞口外照度仪和洞内照度仪的数据采集,由照明控制计算机PLO 自动进行控制和调节,以达到 在满足照明要求的情况下实现节能的目的。

  二、通风系统

  公路隧 道按其长度和交通量的不同可采用不同的通风方式,分为自然通风、纵向通 风和竖井纵向组合通风方式。

  自然通 风主要是利用自然风和汽车运动时产生的活塞效应进行空气对流来达到通风的目的。从世界 各国的实践来看,长度在200米以下,甚至200~ 500米的双向隧道,在交通 量较低的情况下都可以考虑自然通风。

  纵向通 风是从一个洞口直接引进新鲜空气,由另一 个洞口把污染空气排出的方式,主要适 用于中长距离的隧道和交通量适中的情况,通常是 沿隧道纵向以适当的间隔安装射流风机,在自然 通风不足的情况下,用射流 风机补充新鲜空气来实现通,风的目的。

  竖井纵 向组合通风是在纵向通风的基础上,在隧道内设置竖井,实现将 长隧道分段的通风方式。主要适 用于特长隧道和大交通量的情况,根据不 同类型隧道分别设置在中间或出口侧,起到不同的作用。

  三、交通控制系统

  为了实 现公路隧道在不同运营状态下的控制策略,保持安全、舒适和高效的特性,在中长隧道中-般都配 备有交通监视与控制系统。该系统 主要有交通诱导与控制功能、车辆检测功能和CCTV监视功能。

  四、火灾监 测报警与消防系统

  隧道是 一种特殊的管状结构物,存在潜 在的交通事故和火灾危险,发生火 灾后对隧道主体工程和人身危害极大,因此预防火灾发生、制止灾害扩大、防止造 成严重后果是火灾检测报警及消防系统的重要目标。

  火灾 自动报 警及消防系统一般包括以下技术内容:火灾参 数的有效检测与模式的识别、火灾探 测信息数据处理与自动报警、消防设备联动控制、自动消 防系统计算机管理与监控数据网络通信、火灾监 控系统工程设计、施工和 管理使用维护技术等。

  五、通信与广播系统

  隧道机 电工程的通讯与广播系统都包括有线和无线两部分。有线通 讯是为了解诀洞内人员与外界的联络和出现事故时的及时报警,通过在隧道中每隔一-定距离设置-处报警电话,实现于 控制中心的联络;无线通 讯则是通过洞内定向无线系统为进入洞内的无线通讯设备提供服务;有线和 无线广播主要用于交通信息发布、现场管理等,有线广播一-般每两 个横洞之间设置- 组。

  六、紧急疏散控制系统

  为了应 对隧道内可能发生的重大交通事故和火灾等情况,在隧道 内设置有效的紧急疏散系统是十分必要的。一般是 在双向通行长隧道中设置汽车横通道和人行横通道,其中一个洞一-旦发生紧急事故,经中央控制室确认后,进入紧 急疏散控制状态,发出控制指令,紧急广播、横通道卷帘门均开启,指挥滞留车辆、人员经 横通道进入另一-洞室疏散,组织人员进行抢救,防止事态扩大。

  七、中央控制系统

  这部分 是整个机电工程的中枢,汇集了 隧道内所有现场检测信号和控制信号,以多层 网络的形式由中央控制计算机实现对各系统的控制与管理,协调各 子系统的联动与互锁控制,并采用 人机对话的方式实现人工干预控制和系统自动控制的有机结合。

  八、供配电系统

  根据公 路隧道设计规范》规定及要求,隧道通风、照明、监控、消防等 重要电力负荷为一级负荷,应由两路电源供电,同时还 应设置独立的备用电源和应急电源。故在,实际设计过程中,通常采用高压双回路(来 自不同的供电回路)供电、高压计量、低压无 功补偿的供电方式(或增设 自动化发电机组)。对于特 长隧道或隧道群,考虑到 由于供电线路距离太长可能带来较大的线路损耗,可采用高压集中配电,设置多 个变配电所的方式进行供电,以减少线路损耗。对于中短隧道,为节省投资、减少人员运行费用,可考虑 采用箱式变电站。为保证 隧道内设备用电的可靠性,必须采用UPS供电。当供电 系统发生停电时,UPS供电电 源将在发电机没有完全启动之前取代市电,继续向用电设备供电,以确保 特别重要负荷电源不间断。

 

高速公路机电系统

 

  一、高速公路通信系统

  高速公 路通信系统是高速公路现代化管理的支撑系统是实现高速公路现代化管理必不可少的基础设施。它实现 了监控系统和收费系统的数据、语音和 图等信息准确而及时地传输同时保证高速公路管理部门之间业务联络通讯的畅通并为高速公路内部各部门与外界建立必要的联系。

  二、高速公路监控系统

  高速公 路监控系统是通过沿线的外场设施各类检测、显示等装置及时、准确、完整地 收集并预告前方道路的各类信息,如交通量、事故、路况等,道路使 用者通过监控中心的监视显示)设备直 观地了解交通运行状况。在发生交通异常时,能即使 确定事故或手阻区域,并实时 发布相应的诱导和救援信息。

  三、高速公路收费系统

  自从出 现对车辆进行收费以来,收费技 术经历了从低级到高级,从功能 简单到丰富完善的过程。除无任 何管理设备的人工收费外,综合目前的收费方式,概I括起来有两大类(半自动 收费和全自动收费)六种(计算机管理通行券(条形码)收费、磁卡(IC卡)收费、投币式收费、动态称重收费、红外线 收费和不停车电子收费)。

  四、高速公路供配电系统

  高速公路供、配电系 统的设计内容可分为沿线设施供、配电及 重点区域道路照明供、配电。

  沿线设施供、配电包 括管理机构设施、养护设施、服务休息)设施的办公、生活用电。用于交 通工程管理的监控设备、通信设备、收费设 备及计算机系统设备等对电源的稳定性和可靠性有较高的技术要求原则上此类设备的供电电源按- -级用电等级配电。其它用 电负荷可按二级用电等级配电。

  重点区 域的照明包括收费区域、服务区、停车区 内的道路照明收费天棚照明和互通立交的道路照明。这些用 电负荷原则上按二级用电等级配电。

快速公交系统(Bus Rapid Transit)

 

  BRT是快速公交系统( Bus Rapid Transit )的简称,是一种高品质、高效率、低能耗、低污染、低成本 的公共交通形式,充分体现了以人为本、构建和 谐社会的发展理念。

  快速公 交系统采用先进的公共交通车辆和高品质的服务设施,通过专 用道路空间来实现快捷、准时、舒适、安全的服务。它既是 一种大运量交通方式 ,也是利 用现代化公交技术配合智能交通和运营管理,开辟公 交专用道路和建造新式公交车站,实现轨 道交通运营服务,达到轻 轨服务水准的一种独特的城市客运系统。

  一、智能调度系统

  系统采用网络、通信、控制、计算机、信息处 理及其他智能交通系统技术,进行BRT系统“人一车一站道”一体化调度、管理、监控和服务,实现合理调度、快速上下、安全舒适、人性化 服务的特点和功能。

  二、乘客信息显示系统

  乘客信 息显示系统主要为进站、候车的 乘客提供多媒体的信息服务,主要信息包括行车、公告、 广告等 信息使乘客方便、及时、准确地 获得所需乘车信息,充分体现BRT系统运 营以人为本的理念,是提高BRT系统服 务质量及服务水平的重要手段。

  三、CCTV视频监 控及周界防范系统

  满足对BRT沿线车站24小时安全监控功能,为广大 市民的出行提供强有力的安全保障。

  四、IP数字广播系统

  向运营管理、维护人 员播发相关公务信息;向乘客 广播各种公告信息,包括车辆运营信息、乘客服务信息等,同时兼 做发生灾害事故时的应急广播。

  五、信号优先系统

  BRT信号优 先控制系统是为BRT车辆在 交叉口实现优先通行而设计的系统。

  六、票务系统

  由BRT票务中央计算机系统、车站现场设备、BRT现金管理系统、票卡及通信网络构成。

  七、安全门系统

  其主要 功能是保护乘客安全,防止乘客候车时进入BRT车道。在外电 源停电的状态下,安全门 可手动全部打开,乘客通 过安全门上下车。

  八、乘客指引系统

  乘客指 引系统基于人性化角度,充分考 虑了行人进出车站的安全性和舒适度等指标,将采取由大到小、由总到细、逐步引 导的分级引导模式。并通过 一系列颜色的划分,使该行 人引导系统更直观、更便捷、更有效。

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