隧道監(jiān)控與通信系統(tǒng)簡介及常見故障檢修

李振宇

摘 要：高速公路隧道機電系統(tǒng)設計為了實現(xiàn)其安全、可靠、可控、經(jīng)濟、穩(wěn)定、便捷等功能，劃分為以下四大系統(tǒng)：供配電系統(tǒng)、監(jiān)控與通信系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、通風系統(tǒng)，文章闡述了監(jiān)控與通信系統(tǒng)設備原理及常見故障檢修。

關(guān)鍵詞：車檢器;情報板;信號燈;指示器;圖像監(jiān)控;緊急電話與廣播;事件檢測

1 監(jiān)控與通信系統(tǒng)

1.1 微波車輛檢測器

微波車輛檢測器用于自動檢測道路的交通流數(shù)據(jù)信息，進行處理并上傳到指調(diào)分中心，以便指調(diào)分中心根據(jù)實時交通狀況及時做出控制方案。微波車輛檢測器采用數(shù)字雙雷達檢測技術(shù)，由檢測主機、數(shù)據(jù)線、固定支架等組成。

傳輸方式：通過光端機將數(shù)據(jù)傳到就近收費站或者隧道變電所，匯總后上傳至指調(diào)分中心。

常見故障及維修：

無數(shù)據(jù)：⑴確認串口服務器RX/TX指示燈是否閃爍，如果不閃爍證明微波串口輸出故障。⑵確認網(wǎng)絡是否可達。⑶微波車檢的電源故障。⑷串口服務器電源故障。

Ping不通：⑴確認光端機光路狀態(tài)是否正常。⑵光端機電源故障。

1.2 F型可變情報板

采用F形立柱型，設置在各個隧道入口前，主要用于向用路人發(fā)布前方路段的交通運行狀況及相關(guān)的控制、誘導和限速信息。收費站入口前F型可變情報板全屏顯示琥珀色，主線路段上F型可變情報板為1塊全彩屏+1塊琥珀色屏組成。

傳輸方式：F型可變情報板數(shù)據(jù)采用以太網(wǎng)數(shù)據(jù)光端機，將網(wǎng)絡信號轉(zhuǎn)換成光信號，傳到就近收費站，再將光信號轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡信號，接入收費站監(jiān)控數(shù)據(jù)交換機上傳至指調(diào)分中心。

常見故障及維修：

通信中斷：⑴查看情報板是否正常運行，如果不亮，就是電源跳閘。⑵都正常的話查找光路，查看光端機狀態(tài)燈確認光路是否完好，光路有問題的就要逐級查找光路（傳輸至就近變電所或者收費站）。⑶光路沒問題的話，確認光端機是否正常（尾纖有個凸起處必須對準光端機光口的凹陷處，否則無法保證光路正常運行）。⑷再確認遠端光端機至情報板網(wǎng)線是否正常。

情報板左右兩側(cè)亮度不一致：⑴零線斷了，導致零點漂移。

顯示不全、花屏或者不亮：⑴顯示模塊故障。⑵顯示模塊電源故障。⑶情報板內(nèi)部工控機故障，需要更換。

1.3交通信號燈

交通信號燈布設在隧道洞口入口前150～400米的位置，用以表示隧道交通的運行情況，指示車輛是否可以進入隧道。交通信號燈由四個燈組成，紅、綠、黃三顯示信號燈。

常見故障及維修：

交通信號燈不亮：⑴電源跳閘或供電故障。⑵220V輸出繼電器損壞。

交通信號燈不可控：⑴確認RS485通訊線路是否正常。⑵確認區(qū)域控制器串口模塊是否正常運行。⑶確認區(qū)域控制器CPU單元是否正常工作。⑷確認網(wǎng)絡通訊是否正常。

1.4車道指示器

車道指示器設置在隧道入口、出口及隧道內(nèi)，可分車道顯示道路狀況。

常見故障及維修：

車道指示器不亮：⑴電源跳閘或供電故障。⑵車道指示器控制板損壞。⑶220V輸出繼電器損壞。

車道指示器不可控：⑴確認網(wǎng)絡通訊是否正常。⑵確認隧道內(nèi)PLC輸出模塊（即I/O模塊）的輸出狀態(tài)是否正常。⑶確認220V輸出繼電器的輸出狀態(tài)是否正常。⑷確認車道指示器控制板是否正常。

車道指示器反饋不對：⑴確認車道指示器控制板反饋信號是否正常。⑵確認PLC輸入模塊（即I/O模塊）的輸入狀態(tài)是否正常。⑶確認網(wǎng)絡通訊是否正常。

1.5圖像監(jiān)控系統(tǒng)

在全線的隧道設置遙控攝像機和定焦攝像機;在隧道變電所高壓配電室設置一套半球攝像機，變電所UPS室設置一套半球攝像機，消防泵房設置1套隧道半球攝像機，發(fā)電機室設置一套半球攝像機，變電所低壓配電室設置1套快球攝像機。

傳輸方式：監(jiān)控圖像通過圖像編碼器將模擬視頻信號轉(zhuǎn)換成光信號，形成環(huán)網(wǎng)，接入隧道變電所ODF配纖架（其中短隧道采用單環(huán)傳輸，長隧道采用雙環(huán)傳輸），并通過跳纖將圖像傳送至就近收費站，接入收費站的隧道監(jiān)控攝像機采用圖像編碼器前端數(shù)字化組成的光纖環(huán)網(wǎng)，直接接入收費站的三層以太網(wǎng)交換機上，通過通信系統(tǒng)提供的傳輸通道上傳至指調(diào)分中心并進行存儲。進行視頻事件檢測的圖像經(jīng)交通事件分析儀處理后，檢測數(shù)據(jù)經(jīng)通信系統(tǒng)提供的傳輸通道上傳至指調(diào)分中心。

常見故障維修：

云臺不可控：⑴編碼器死機，重新啟動編碼器。⑵485控制線松動，利用工程寶接入485控制線，看看是否可以控制云臺。

視頻不在線：⑴利用工程寶到設備端查看視頻是否在線。⑵光纖接頭松動，重新插拔一下。⑶編碼器視頻線松動或者視頻頭焊接不牢，重新插拔一下。⑷編碼器故障，重啟一下。

同一個環(huán)多個視頻不在線：⑴查找環(huán)網(wǎng)，確認編碼器光纖燈是否正常閃爍。⑵首端或者尾端不在線設備需要重點排查，編碼器是否掉電，光纖是否正常。

視頻花屏：⑴利用工程寶到設備端查看視頻是否花屏。⑵光纖接頭松動，重新插拔一下。⑶編碼器視頻線故障或者視頻頭焊接不牢，重新插拔一下。⑷編碼器故障，重啟一下。

視頻扭曲：視頻防雷模塊損壞造成視頻扭曲。

1.6 隧道緊急電話與有線廣播系統(tǒng)

大連恒為ERT-FPA系統(tǒng)是為了向行駛在高速公路隧道路段的司乘人員提供緊急呼叫、通告司乘人員隧道、路面通行狀況而設置的。按功能可劃分為緊急電話報警系統(tǒng)和廣播系統(tǒng)：當高速公路上發(fā)生突發(fā)事件或異常情況時，使用者可以利用設置在路邊的緊急電話分機向控制臺呼叫，值班員接通呼叫后，可以根據(jù)實際情況，調(diào)度人員和車輛實施救援、排障等幫助;當隧道內(nèi)發(fā)生阻塞、交通事故或火災等意外緊急情況時，廣播控制臺可通過本系統(tǒng)對隧道洞內(nèi)外進行廣播，指揮調(diào)度、疏導交通和組織救援等。

系統(tǒng)構(gòu)成：ERT-FPA型緊急電話系統(tǒng)，由控制中心設備、外場分機和隧道廣播揚聲器、功率放大器組成。

傳輸設備：系統(tǒng)主要傳輸介質(zhì)為光纜，控制中心同緊急電話分機以及功率放大器連接都是通過光纖，功率放大器同揚聲器之間通過音頻電纜連接。系統(tǒng)利用單模光纜，將隧道左、右線的緊急電話分機分別連接成一個環(huán)網(wǎng);傳輸光纜是路側(cè)分機與控制中心進行通訊的主要介質(zhì)。

常見故障維修：

電話不通：⑴緊急電話采用光纖環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，主要查找不通的電話首端或者尾端，查找出環(huán)路斷點即可。⑵光模塊損壞，需更換。

1.7 視頻交通事件自動檢測系統(tǒng)

概述：視頻交通事件自動檢測系統(tǒng)是利用隧道內(nèi)的固定式攝像機采集的視頻圖像作為輸入，通過對視頻圖像的處理分析，在圖像的覆蓋范圍內(nèi)，能夠進行交通參數(shù)的檢測及各種交通事件、事故的自動檢測，包括車輛事故，車輛停駛、交通擁堵、車輛慢行、車輛遺棄物，煙氣和火災檢測等。同時，利用隧道口的云臺式遙控攝像機采集的視頻圖像作為輸入，通過對視頻圖像的處理分析，在圖像的覆蓋范圍內(nèi)，能夠進行各種交通事件、事故的自動檢測，包括車輛事故，車輛停駛、交通擁堵、行人、車輛遺棄物、煙氣和火災檢測等。系統(tǒng)能夠?qū)崟r地快速報警，為道路的交通安全管理和道路的運行提供極大的幫助。

系統(tǒng)構(gòu)成：視頻事件檢測系統(tǒng)由視頻事件檢測分析儀、交通事件檢測管理服務器、交通事件管理計算機、以太網(wǎng)交換機、外場攝像機及相關(guān)的傳輸設備以及全套檢測軟件和管理軟件組成，其中視頻事件檢測分析儀設置在就近收費站;交通事件檢測管理服務器、交通事件管理計算機均安裝在指調(diào)分中心。

常見故障維修：

通信中斷：⑴收費站事件監(jiān)測主機故障，機柜封閉太好，散熱不好，導致設備故障。⑵事件監(jiān)測服務器死機，需要重新啟動。

實時視頻不在線：⑴軟件參數(shù)配置問題。

2 結(jié)語

文章闡述了高速公路隧道監(jiān)控與通信系統(tǒng)組成、原理及常見故障檢修，在大幅提升隧道管理水平的同時實現(xiàn)降本增效、安全通行。

參考文獻：

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