高速公路隧道配电房标准化改造方案.pdf

：年增刊（总第期）丨中国交通信息化高速公路隧道配电房标准化改造方案陈广辉（江西方兴科技股份有限公司，江西南昌 ）摘要：高速公路隧 道配电房是高速公路运维管理体系中隧道供配电、通信传输、本地控制 的基层运营 管理单位，一般采用无人化值守。高速公路隧道配电房大部分存在自然环境恶劣、自动化程度低等 突出问題。本文以江西省交投集团隧道釔电房标准化改 造为 背景，分析了配电房管理现状，提出了改造原则和目标，明确了改造内容，并介绍了具体改造方案。关键词：隧道；配电房？，标准化；改造高速公路隧道配电房是高速公路运维管理体系中隧道供配电、通信传输、本地控制的基层运营管理单位，一般釆用无人化值守。经调査，高速公路隧道配 电房大部分存在自然环境恶劣、自动化程度低等突出 问题。为加强隧道配电房动力、环境感知和控制，江西省交投集团从 年下半年开始进行隧道配电房标准化改造建设。一、现状分析（一）变电所环境总体分析评价隧道配电房的建筑环境技术条件总体较好，但参差不齐，主要突出问题体现在墙体开裂、渗水、高温、高湿。（二）变电所电力、环境监测现状评价（）自 年隧道提质 升级专项工程实施后，所有隧 道 均安装部署全省统一的数字监控平台，对全省高速公路上隧道内的外设运行状态和隧道运行状况进行实时监测。（）自 年隧道提质升级专项工程实施后，所有隧道变电所具备监控专网、并实施了电力监控，对变电所高压进线回路、馈线回路，低压主要馈线回路、柴油发电机、均实现了远程电力监控。（）大部分隧道变电所配置了视频监控或感烟探测 器，但布设密度较低、损坏较严 重，无法满足隧道变电所火灾报警、环境监测、环境调控的需求。（三）现有相关软件系统、数字大脑江西交投集团以“服好务、管好路、收好费”的总体工作思路，根据信息化“一个数字大脑、两张网、六朵云”的总体建设思路，利用集团养护管理系统（一期）信息化建设成果，基本形成物联感知网、融合通信网“两张网”，初步形成江西交投集团数字大脑。、隧管所视频监控平台 年，江西省交投集团通过江西省高速公路交通监控云联网工程在各隧道管理所部署了隧管所视频监控平台，隧管所监控平台由省中心统一配发，主 要由视频监控管理系统、流媒体管理系统、视频抓拍管理系统、存储管理系统等组成。具备视频调阅、云台控制、录像管理、平台级联、权限控制等相关功能，具体功能架构如图所示。，媒体管理系统视薄舱展示系统视！系统存保管理系统视频调阅云台挪二觀入联：丨视游媒体平織剛图腾合音图隧管所监 控平台功能 结构笫中管理、隧管所数字监控平台年，江西省交投集团通过江西省高速公路交通监控云联网工程部署了隧管所数字监控平台（隧道监控管理系统），由省中心统一配发，主要由设备管理、设施管理、隧道管理、数据管理、告警管理和系统管理模块构成，具体功能架构如图所示。（四）现有前端设备评价大部分隧道变电所配置了视频监控和感烟探测 器，但通车时间长的隧道变电房布设密度较低、使用年限过长，且损坏严重，无法满足隧道变电所火灾报警、环境监测、环境调控的需求。（五）变电所现有隐患分析技术链道监控管理系统设备笸理设施管理眭道笸理败据萤理告管理系统管理￥设设适器器管理器类型苷理型号昔理厂商理思理路线理理域理宙理罝管理定位备监控监控管理合査询计报表則设砮处理户管理构管理苷理限管理理典图隧道监 控管理系统功能结构、电气设备运行安全隐患：（）高、低压配电柜高湿度环境下的安全隐患；（）变压器高温环境下的安全隐患；（）柴油发电机启动的时效性；（）电池过度放电。、安防安全隐患：变电所门禁不严，非维护人员随意进出；（）人员进出无记录；（）视频监控盲区大。、环境安全隐患：（）高湿隐患；（）高温隐患；（）浸水隐患；蛇、鼠小动物隐患；火灾隐患。、事故溯源困难：（）供配电 系统安全生产事故溯源困难；（）设备失窃溯源困难；（）火灾事故溯源困难。、运维管理困难：（）缺乏统一的运维管理和保养 制度；（）缺乏统一运维管理信息平台；（）缺乏统一的变电所安全作业规程。二、改造原则及目标在满足隧道机电设施安全运行的前提下，根据现状与 隐患分析，以“可靠、先进、科学、规范”为总体原则，釆用统一软件的方式实现以下目标：（）加强隧道变电所安全防控；（）实现隧道变电所的电力、环境远程监测；（）实现变电所温湿度环境远程控制；（）实现供配电 系统事故溯源；（）实现变电所无人化、信息化运维管理。三、改造内容隧道配电房标准化改造建设内容主要包括以下四类。（）房屋建筑 类：变电所建筑结 构修缮改造、排水改造、防漏水修复、地面改造、墙体粉刷、门窗改造等。（）电力设备类：高低压开关柜、变压器、柴油发电机组、电源柜、监控机柜等。（）附属设 施类：变电所照明改造、防鼠设施、安全围栏、警示标识、灭火装置、制度上墙、清扫装置等。（）综合监测类：电力监控、环境监控、安防、门禁、报警等。本文主要描述隧道配电房标准化改造主要包括变电所电力监控、环境监控、安防、门禁、报警等综合监测类 的建 设内容。其余房屋建筑类、电 力设备类、附属设施类建设内容不在本文描述范围。四、改造方案根据需 求，本次改造以加强隧道变电所安全防控，实现隧道变电所电力、环境、门禁、报警的远程监测，实现变电所温湿度的远程控制，实现供配电系统事故溯源，实现变电所无人化、信息化运维管理为目标，通过建设隧道变电所标准化监控功能模块，实现以下功能：（）电力监控；（）火灾报警；（）门禁控制管理；（）视频监控；（）温度、湿度、漏水环境监测；（）环境调节与控制；（）实时监控分析展示；（）数据存档、査询、分析、统计报表；（）系统管理。（一）总体构架、系统构架隧道变电所标准化监控功能模块釆用四个功能子模块，分别为基础数据子模块、服务接口子模块、业务管理子模块、数据呈现子模块。（）基础数据子模块：实现数据录入与采集功能，包括数据管理、基础设施数据、实时数据釆集等功能。（）服务接口子模块：实现核心业务并以标准的接口提供服务。（）业务管理层：实现业务逻辑运算与业务算法及运算。数据呈现子模块：以方式、方式、方式、方式分别呈现实时数据、用 户数据、业务数据，从而实现人机交互。、部署方式按照江西省交通投资集团机电系统现有管理构架，隧道变电所标准化监控系统采用“集团数据中心路段隧管所一变电所”三级部署。（）在 集团数据中心，釆用功能模块开发的方式接入“数字大脑”，汇聚全集团隧道变电所电力、环境数据资源，实现对所有隧道变电所的电力参数、环境参数、消防报警状态、视频监控、门禁状态的监测展示、数据分析、统计报表、工单下发。（）在路段隧道 管理所，釆用功能模块开 发的方式接入“隧管所数字监控平台”，汇聚所辖路段隧道变电所电力、环境数据资源，实现对所有隧道变电所的电力参数、环境参数、消防年塯刊（总第 期）中国交通信息化 报警状态、门禁状态的监测展示、数据分析及统计报表。实现所辖路段隊道变电所门禁管控、环境调节 与控制。“隧管所数字监控平台”通过接人变电所摄像机视频子码流实现入侵报警联动、火灾报警联动、事件报警联动功能。与此同时，变电所视 频监控图像接入“隧管所视频监控 平台”，由“隧管所视频监控平台”实现隧道变电所视频监控管理、流媒体管理、视频监测展示视频抓拍管理、存储管理等功能。（）变电所通过部署电力环境测控主机及报警模块、各类传感器、摄像机，实现本地电力参数、环境参数、消防报警状态、视频监控画面、门禁状态的数据采集，通过设置轴流风机、工业除湿机实现本地环境调节与控制。（）系统管理员、路段监控中心用户及其他用 户可通过业务计算机浏览器、手机等 方式访问或连接“数字大脑”或“隧管所数字监控平台”，对管理权限范围 内隧道变电所的电力参数、环境参数、消防报警状态、门禁状态进行监测。、技术要求隧道变 电所标准化监控采用“集中管理、分散控制”的分布式监控系统管理控制模式：机房现场监控系统设备将数据传输至本地主机，同时监控主机通过以太网将数据传输至路段监控中心和集团数据中心，由路段监控中心和集团数据中心服务器实现对各变电所进行集中管理，并可通过在任何地方采用账户登录的方式査阅各变电所的电力、环境状况。隧道变电所标准 化监控采用分布式架构。当检测 到告 警情况后能及时通过声光、语音广播、显示屏显示等方式发送告警信息。告警数据与实时数据推送到客户端。隧道变电所标准化监控系统可实现设备组态、画面组态、策略组态，客户端分为基于的客户端、基于的客户端、基于、的移动客户端。、硬件支撑体系隧道变电所标准化监控所需的硬件支撑资源和环境不再新建，采用复用隧道管理所及集团数据中心现有的网络资源、计算资源、存储资源、安全资源的方式部署，以保证系统平台高效、可靠、安全运行。（二）系统功能本系统在隧道管理所及集团数据中心，应实现但不限于以下功能：（）电力监控功能；（）火灾报警功能；（）门禁管控功能；（）视频监控功能；（）环境监测功能；（）环境调节与控制功能；（）实时监控分析展示功能；（）数据存档、査询、分析、统计报表功能；（）系统管理功能。（三）贩制策略变电所环境温度、湿度控制手段主要是通过轴流风机（排风扇）、工业除湿机等设备对变电所的环境温度、湿度进行控制。控制策略如下：（）当环境温度高于阈值温度时时，应开启轴流风机将室内高温空气排出，直到温度低于阈值关闭。（）当环境湿度高于阈值湿度时，应开启工业除湿机进行除湿，直到湿度低于阈值关闭。（）轴流风机与工业除湿机不得同时幵启，除湿完成后内不得开启轴流风机。（）当温度、湿度同时超过阈值时，应先开启轴流风机降温后再开启工业除湿机进行除湿。（）发生火灾时，不得擅自开启轴流风机。（四）綱设备布设原脚、监测主机。每处变电所设监测主机套，安装于变电所无人值守监控室现有的监控机柜内，采用变电所现有的供电，保证不间断运行。、感烟探测器。应保证变电所高压室、变压器及低压室、柴油发电机室、无人值守监控室安装有感烟火灾探测器，感烟火灾报警器安装在机电设备的正上方，采用吸顶安装方式。、电子挂锁。电子挂锁安装在变电所主要出人口。、摄像机。球形网络高清摄像机应保证便于对高压室、低压室主要电气设备的正面实施观察，安装高度，对于对向布设的电气柜体，可采用屋顶吊杆安装方式。固定枪式网络高清摄像机应安装在主要电气设备间的出、入口实现安防监控，安装高度左右。、温度、湿度变送器。温度、湿度变送器布置在高压室、变压器及低压室、柴油发电机室及无人值守监控室，不应直接靠近热源、风口，安装高度。、水浸传感 器。水浸传感器的漏水监测缆绳布设在变电所高、低压室、无人值守监控室的电缆沟内，每处电缆沟内的敷设长度不小于。、轴流风机。轴流风机布设在变电所高、低压室、柴油发电机室、无人值守监控室的外墙顶部。、工业除湿机。工业除湿机安装在高温、高湿环境变电所的髙压室 和低压室，安装 位置应尽量远离门窗、排风扇等通 风口。排水管应采用管敷设至室外排水沟。五、结束语高速公路隧道配电房是高速公路隊道机电 系统的重要组成部分，为隧道的安全运营提供基本保障。江西省交投集团隧道配电房改造，在满足隧道机电设施安全运行的前提下，按照“可靠、先进、科学、规范”为总体原则，釆用统一软件的方式，通过建设隧道变电所标准化监控功能模块，实现了标准化改造。匁责任编辑崔 雪薇