嘉
南
线
隧
道
监
控
系
统
施
工
设
计
说
明
1. 概况
1 11 .1 项目概况
嘉南线连接道（白市驿隧道至黄桷坪长江大桥段主线 ZK5+000-ZK6+028）位于大渡口区和九龙坡区，是重钢片区与北侧杨家坪片区的直接联系通道，该项目属于四横线分流道白市驿隧道至黄桷坪长江大桥段工程中的一段。
图 1.1 项目区位图 四横线分流道白市驿隧道至黄桷坪长江大桥段工程前期情况：四横线分流道白市驿隧道至黄桷坪长江大桥段工程目前已完成方案设计，并已获得批复，设计标准为城市快速路，起点为华岩立交，终点至黄桷坪立交（不含立交），穿越双山片区、九宫庙片区、重钢片区、九龙半岛，全长 8.6km，设计车速为 80km/h，双向六车道。
嘉南线连接道为白市驿隧道至黄桷坪长江大桥段工程的其中一段，起点接南北干道，终点接青龙嘴立交，长度约 2.1km，为城市主干路，设计车速 50km/h，双向六车道。根据市政府意见，嘉南线连接道需单独启动。
图 1.2 四横线分流道与嘉南线连接道的关系图 嘉南线连接道是重钢片区重要的主干路之一,其北侧衔接青龙嘴立交,南侧联系重钢片区南北干道,在重钢片区,与规划四横线分流道项目共走廊,局部设置交通转换。2017 年，本项目前期工作统一纳入四横线分流道中一并开展,并取得了一系列前期研究成果（含方案批复）。
辅道双 6 的规划方案先行实施外侧的嘉南线连接道，内侧预留规划四横线分流道远嘉南线连接道起点接南北干道，终点接青龙嘴立交，长度约 2.1km，为城市主干路，设计车速 50km/h，双向六车道。
2019 年 4 月，市发改委和市城乡建委联合向市政府请示关于启动嘉南线连接道的事项，请示中明确“项目北侧嘉华大桥南延伸段三期正在建设，重钢片区南北干道计划今年开工，为发挥城市道路体系的整体效益，有必要尽快实施嘉南线连接道”。“经市级相关部门和单位多次研究，共同建议按主线双 6+辅道双 6 的规划方案先行实施外侧的嘉南线连接道，内侧预留规划四横线分流道远期实施的条件。同时为统筹加快项目前期工作，经市级部门会商，嘉南线连接道作为四横线分流道的子项工程，可直接利用四横线分流道开展的方案设计、专项论证等系列前期研究成果”。市政府回复为拟同意，因此单独启动该项目的建设工作。
2 1.2 工程简况
（1）项目名称：嘉南线连接道(四横线分流道白市驿隧道至黄桷坪长江大桥白市驿隧道至黄桷坪长江大桥段 嘉南线连接道
段主线 ZK5+000-ZK6+028) （2）建设地址：重庆市九龙坡区、大渡口区 （3）业主单位：重庆市城市建设投资（集团）有限公司 （4）概况及建设规模：嘉南线连接道是重钢片区重要的主干路之一,项目北侧顺接青龙嘴立交,该立交为四纵线嘉南线三期辅道系统与锦龙路形成的转换立交，远端联系嘉华大桥，南侧顺接重钢片区设计中的南北干道，是重钢片区最重要的向北通道。项目全长约 2.1km，包括重钢路基段和接线隧道两部分，其中路基段长约 1.1km，隧道段长约 1.0km，按照城市主干路 50km/h 的标准设计为双向6 车道。
项目总平面图 本项目为重庆市市政设计研究院与中机中联工程有限公司联合体单位进行设计。
本册图纸仅为 嘉南线隧道 监控系统设计 ，其它隧道详见相应分册。
本次设计范围主要工程为嘉南线连接道隧道。双向 6 车道，设计车速 80km/h，双洞单向交通，为可通行危险化学品车辆，最大纵坡为 3.8%，设有交通监管系统。本次设计隧道抗震设防类别为 A 类，本区的抗震设防烈度为 6 度。
全隧道主线大纵坡方向上的通风排烟、城市中心区和环境敏感区域的污染空气排放、交通阻滞下的通风、隧道防灾排烟等是本隧道通风设计的重点。根据 《建筑设计防火规范[2018版]》（GB 50016-2014）
，通行机动车的一、二、三类隧道应设置排烟设施。
嘉南线隧道工程规模及消防分类划分情况见下表：
隧道工程规模及消防分类划分 隧道名称 全长（m）
本次设计范围长度（m）
消防分类 是否设置 机械排烟 备注 嘉南线连接道右线 795.267 795.267 二类 是 双洞六车道，设计车速80km/小时 嘉南线连接道左线 978 978 二类 是 隧道主要技术标准：按城市快速道设计，双洞双向六车道断面，设计行车速度 80 公里/小时。
隧道路面宽度、建筑限界高度如下：
① 三车道路面宽度：0.5（左侧向宽度）+3.50+3.50+3.50（行车道宽）+ 0.5（右侧向宽度）= 11.5m
② 隧道建筑限界：净宽 B=13.0 m (检修道 0.75m+路缘带 0.5m+小车道 3.5+小车道 3.5+大车道 3.5+路缘带 0.5m+检修道 0.75m)，限界净高：5.00m。
全线隧道可通行危险化学品等机动车，嘉南线隧道为一类城市交通隧道。
近期 2032 年，嘉南线隧道交通量预测为 3566pcu/h。
远期 2042 年，嘉南线隧道交通量预测为 4902pcu/h。
2 2. . 设计原则
为保障隧道的日常运营、管理及紧急情况下的及时救援，本系统设计本着"安全、先进、实用、经济"的原则，参考《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-2013）《公路隧道设计规范 第二册 交通工程与附属设施》（JTG D70/2-2014），设置必要的隧道监控设施。隧道监控系统包括现场控制、闭路电中机中联 设计范围 市政院设计范围
视监控、视频事件检测、火灾监测与报警、交通检测与诱导、环境监测与通风控制、亮度检测、照明控制及隧道紧急电话与有线广播等，主要设计原则为：
1 1 ）安全性、可靠性：选择成熟可靠的设备，合理的冗余，提高系统的安全性，保证系统可靠地运行：
2 2 ）
先进性、实用性、经济性：综合考虑国内外隧道交通监控发展趋势，采用先进的技术和设备，同时尽量节约投资，保证最优的性能价格比； 3 3 ）
可扩充性：选用开放性和兼容性好的设备，使系统易于扩充和修改：
4 4 ）
协调性：与本路其它系统相互配合．协调，最大限度的发挥隧道监控设施的作用； 5 5 ）
易于操作、便于维护：系统应具有友好的人机界面，实现模块化，使系统易于操作，便于维护和管理； 6 6 ）
符合国家和各相关部委的政策，以及国家或部颁的现行标准和规范。
7 7 ）
隧道监控设施采用高速公路 B 级标准，预留预埋采用高速公路 A 级标准； 3. 设计依据及规范
采用的主要设计规范及标准：
《重庆市市政工程施工图设计文件编制技术规定》（2017 年版）
《公路隧道设计规范 第二册 交通工程与附属设施》（JTG/T D70/2-2014）
《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》（GB 51309-2018）
《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）
《数据中心设计规范》（GB 50174-2017）
《民用闭路电视系统设计规范》(GB 50198-2011) 《高速公路 LED 可变信息标志》（GBT 23828-2009）
《道路信号灯安装规范》（GB14886-2006）
《视频安防监控系统工程设计规范》（GB50395-2007）
《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-2013）
《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-2008）
《建筑设计防火规范[2018 版]》（GB 50016-2014）
《本地通信线路工程设计规范》（YD/T 5137-2005）
《电信专用房屋设计规范》（YD/T 5003-2005）
初步设计专家审查意见回复：
初步设计专家无相关监控系统意见。
4. 设计界面
1 4.1 与隧道 土建专业
①监控、通信系统预留预埋
设备安装及线缆敷设所需预留洞室、预埋管道、孔井等由隧道机电专业负责完成，隧道内洞室配筋由隧道土建专业负责完成，监控、通信专业负责对预留预埋进行检查、确认。
②接地
隧道内接地极及连接由隧道土建专业负责完成，隧道土建承包人提供接地极，接地极与电缆支架等之间的接地扁钢连接由机电专业完成。
③车行横通道防火卷帘门
由隧道土建完成，监控专业负责车行横通道门的检测及控制。
④ 隧道内强、弱电缆沟
由隧道机电专业提出要求，土建专业负责完成。
2 4.2 与房建专业
①
房建区内管线
变电所房建区内管线、从局前人孔到室内地沟或手孔均由房建负责完成。
②
沟槽管洞
电缆沟、槽、竖井（楼层间）、管箱以及各机房之间缆线连接所需管洞均由房建完成。
③
接地
房建专业负责提供小于 1 欧姆联合接地，联合接地用镀锌扁钢引至机电设备所在的机房内并在扁钢端部设一铜质接地排。从接地排至各机房设备的连接均由监控、通信专业负责。
3 4.3 隧道监控 与供电专业
供电系统与监控专业的分界点在隧道监控就地控制柜和变配电所 UPS 配电柜，UPS 进线电源电缆由供电系统负责，控制柜、UPS 系统、UPS 配电柜及以下由监控系统负责。
监控设施的供电部分，与供电系统的设计界面位于变电所低压配电柜出线端子处，应急电源（UPS 系统）及其配电系统由监控系统根据其设备负荷容量经计算后选型确定。
隧道内所有强电电缆沟内电缆支架由照明专业完成并计量，弱电电缆沟内电缆支架由隧道监控专业完成并计量。
变电所内各强电设备及相关金属构件等的接地由供电专业完成并计量，并连接到房建预留的接地引下端子上。
变电所内各弱电设备及相关金属构件等的接地由监控专业完成并计量，并连接到房建预留的接地引下端子上。
隧道内强电接地干线由照明专业完成并计量，弱电接地干线由监控专业完成并计量，与变电所接地的分界点位于变电所出线井处。
隧道变电所电力监控系统由供电专业完成，电力监控系统远程数据传输通过隧道监控系统的工业以太网完成，双方接口为工业以太网光端机端口，高、低压开关柜内的保护及测控装置、本地信号传输线路及通信管理装置由供电专业完成，监控专业为其在变电所控制室交换机预留以太网接口，并在监控室设置电力监控工作站。
4 4.4 与照明、通风和消防专业
通风、照明系统的操作、控制在低压配电柜内完成，与供电系统界面位于低压配电柜二次接线端子排处.从隧道变电所至射流风机现场控制箱的线缆由供电专业设计,但现场控制箱由供电系统完成并计量。
照明和通风的自动控制由监控专业完成，外场检测设施纳入监控系统，由隧道监控系统实现，并通过低压配电柜上的接触器实现各照明、通风回路的开闭，监控系统与供电系统的界面位于低压配电柜二次接线端子排处。
5 4.5 与消防专业
消防取水系统在正常情况下依靠液位控制器在水泵控制箱内自动控制，监控系统可采集消防系统水位信号，监控系统与消防系统的界面位于水泵控制箱二次信号接线端子排处。
5. 对 初步 设计 审查意见执行情况
初步设计专家无相关监控系统意见。
6 6. . 隧道监控等级及设备配置
根据 《建筑设计防火规范[2018 版]》（GB 50016-2014）
，嘉南线隧道为城市二类交通隧道，设置火灾自动报警、声光报警、应急广播和呼叫设施。并结合《公路隧道设计规范 第二册 交通工程与附属设施》（JTG D70/2-2014），本隧道按公路隧道 A+级考虑，配置交通检测诱导、闭路电视监控、视频事件检测、通风消防及照明控制等设施。本项目为双向六车道城市道路，设计行车速度为80km/h，隧道建筑限界：净宽13.0m，净高5.0m，所有监控设施设备及其安装支架均不得侵入道路建筑限界。隧道设置情况如下：
序号 隧道名称 起
讫
桩
号 长度(m) 监控等级 近期 远期 1 嘉南线隧道 JZK1+144.612～JZK2+122.612 978 B A JYK1+331.032～JYK2+126.230 795.198 B A
6.1 监控外场设备布设
（1）车辆检测器 隧道洞外采用微波（雷达）车辆检测器，本项目在隧道出入口前 100 米左右设置 1 处车辆检测器。
（2）光照亮度检测器 光照亮度检测器主要由布置在隧道口外的辉度（亮度）计指向洞口和布置在隧道口内的亮度计组成。本项目在距离隧道入口 75 米左右设置和距离隧道洞口10 米，指向洞内 75m 处路面中心左右处设置光照亮度检测器各 1 套。
（3）一氧化碳（CO）/能见度（VI）检测器 采用射流风机纵向通风的隧道，在中部及出口两风机中间处设置。
一般在距射流风机 30 米的范围内，不宜设置 CO/VI 检测器。
车行横洞、人行横洞、紧急停车带处，不宜设置 CO/VI 检测器。
（4）风速风向检测器 采用射流风机纵向通风的隧道，风速风向检测器使用隧道壁两侧对向安装的检测设备。
（5）摄像机（高清）
视频监视设施主要包括枪型网络摄像机、枪型网络摄像机（带遥控）、球型网络摄像机（带遥控）、高清智能网络球机等。
隧道洞外选用云台控制高清网络摄像机。
隧道内摄像机选用枪型网络摄像机，洞内布设间距为 150 米。
变电所内设置 4 套半球网络摄像机，对高压室、低压配电室、柴油发电机室等进行重点监控。
隧道车行横通道处设置高清智能网络球机（带遥控）。
（6）火灾检测报警 隧道内火灾检测器选用三波长火焰探测器+光纤光栅感温探测器组合设置。隧道内三波长火焰探测器按照 50 米间隔设置；光纤光栅火灾探测器在隧道内全程敷设。
手动报警按钮在隧道内按照间距 50 米设置，在隧道行车方向右侧。
变电所内，根据具体情况设置烟感火灾探测器，检测变电所内的火灾情况。
（7）紧急呼叫设施 隧道内紧急电话分机设置间隔为 100 米，洞口 10 米处设置 1 处洞口紧急电话分机。
隧道内广播分机，按照间隔 50 米设置。在隧道入口处、隧道出口处及人行横通道、车行横道道处设置广播分机。
（8）大型可变信息标志 大型可变信息标志设置在隧道入口前 100m 以外的位置。如果隧道口前有转向或交叉车道，则大型可变信息标志应设置在其之前。本次设计将洞口交通信号灯、微波车检、洞口摄像机均设置于入洞口情报板门架上。
（9）洞内可变信息标志 隧道内可变信息标志显示尺寸为 5.4m×0.6m。在每个车行横通道前设置 1 套，根据公路气象、交通、道路实际情况实时发布交通诱导信息，以增强隧道的交通诱导及疏散功能。
（10）车道控制标志 1）车道控制标志布置原则 隧道入、出口内 10m～25m 处设置车道控制标志。
隧道内车行横洞处应设置车道控制标志。
隧道内车道控制标志间距不超过 500m 布设，在弯道处可适当调整。
2）车道控制标志应满足如下技术要求 车道控制标志宜采用 600mm³600mm 等尺寸。采用 LED 双面型。
车道控制标志采用悬挂方式吊装在隧道顶部，建筑界限以内，垂直于在路面车道中心线。
（11）交通信号灯 1）交通信号灯应满足如下设置原则 交通信号灯安装在隧道入口，联络道(转向车道）前，如无联络道可安装在 1个停车视距处。
2）交通信号灯应满足如下要求 隧道口的交通信号灯应包括红、绿、黄灯以及左转向箭头组成显示灯，如无联络道，可取消左转箭头灯。
交通信号灯采用 LED 像素组成；每个信号灯的直径为 300mm，可视距离≥200m。
（12）电光诱导标志 1）电光诱导标志应满足如下布设原则 根据《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》（GB 51309-2018）要求，本项目疏散标志纳入隧道照明专业设计，不在本册设计范围。
2）电光诱导标志应满足如下技术要求 电光诱导标志采用两面显示，LED 发光灯。
（13）本地控制设施 隧道口配电房设置本地控制器，隧道口配电房内的本地控制器设置成主本地控制器。隧道内车道指示器旁分别设置本地控制器。
（14）区间测速系统。
本项目隧道左右线全程设置区间测速，在隧道范围内设置 4 套区间测速抓拍摄像机，配套设置相关标志。
7 7. . 隧道管理机构设置
本隧道为城市隧道，为提高日常运维中隧道管理的可靠性、便捷性，以及发生火灾、车祸以及其他高危害性突发事件时，需提高对隧道现场事故的反应能力。本项目中央控制系统（与九宫庙隧道共用监控中心，工程数量由九宫庙隧道计列）隧道管理用房设置详见另册，本册图纸仅为嘉南线隧道监控系统设计。
8 8. . 系统方案 及系统功能
1 8.1 总体控制
控制系统是整个监控系统的核心，负责对整个监控系统的监视和控制。
控制子系统的硬件主要包括服务器系统、控制工作站、紧急电话和有线广播工作站、视频传输管理工作站、事件检测服务器、图像事件检测工作站、现场控制工作站、区域控制器、现场手动控制等设备。
控制子系统的主要软件包括配置在上述各设备上的操作系统、数据库系统和应用软件。
控制子系统提供本地手动、远程手动和自动控制三种控制模式。
本地手动模式主要针对部分设备级监控设施，主要包括风机、照明回路等。本地手动模式通过设置在配电室的控制柜实施，是优先级最高的控制模式。在处于本地手动模式的设备，控制系统应用软件不干预控制过程，但在可能的情况下忠实记录整个控制过程。
远程手动模式适用于所有监控设施。远程手动模式通过应用软件提供的人机界面实施，控制系统应用软件不主动产生针对某分系统的控制指令，但控制系统自动判别针对该分系统的所有控制指令的合理性，并将不合理的指令剔除。
自动控制模式适用于所有监控设施。对于处于自动控制模式下的设备和设施，控制系统应用软件综合所有采集数据，进行分析决策，自主产生针对该设施的控制指令。自动控制模式为所有监控设施的默认控制模式。
控制子系统对路段和隧道现场设备的控制流程如下：
区域控制器采集路段和隧道现场设备的工作状态和检测数据，在通信光缆的支持下，将数据逐级上传，一般传送到当前主决策层级为止，特殊情况下，尚需传送到更高层级。接收到数据的各层级将数据存入数据库（现场控制级仅当降档控制时才这样做）。
所有由控制系统各层级所产生的控制指令均要通过网络传送到当前主决策层级，除本地手动所产生的控制指令外，其他控制指令均须由当前主决策层级进行综合判定和筛选，经筛选确认的指令将传送给现场控制器或其他功能子系统，由现场控制器通过与设备级监控设施的信息交互而得到执行，或由其他功能子系统加以执行。一般情况下，由监控管理控制系统充当控制系统的主决策层级。
2 8.2 监控系统功能要求
监控系统必须符合本文件的要求，并为实现与上级管理机构联网运行的目的，应在系统方案设计、设备选型、数据格式、传输协议、控制原则即命令格式等方面充分考虑与上级监控中心的系统兼容和联网等。
具有人工输入功能，可针对紧急电话、巡逻车、养护部门、执法支队送来的各种隧道维护、事故等信息进行人工输入，包括事故的发生时间和终止时间、地点、类型、事故检测的手段、事故处理过程中采用的监控措施、事故描述等。
隧道照明将根据亮度检测器检测的参数、结合此时的隧道交通运行状况由监控中心进行自动控制。根据照明专业设计的方案，对照明组合方式按六级控制（由照明专业提供）。
通过设在隧道洞口、隧道内以及变电所的摄像机进行现场监视并录像、确认区域内的交通状况。
可监视隧道通风系统、照明系统的工作状态。
利用设在隧道内 CO/VI 检测器检测该区域的环境情况，并对通风系统进行相应控制提供必要的参数。
利用隧道交通事件、事故检测系统提供交通量、平均车速、占有率、车头时距等参数的检测，以及异常事件、事故发生的检测信息，并可进行报警。
利用设在隧道内的火灾自动检测器和手动报警按钮来自动、手动检测隧道内火灾情况。
当检测到隧道内有火灾、交通阻塞、紧急电话报警时，可自动切换相应摄像机显示画面并录像。
通过摄像机确认隧道内事件状况后，系统可自动提示控制方式，待人工确认后即可发布信息，也可重新设定控制命令。
可通过可变情报板、交通信号灯、车道指示标志等设施进行信息发布。
在出现交通异常或事故情况下，值班员可通过指令电话调度巡逻车以及城市公路管理人员辅助控制，并可通过调节与本隧道相邻的收费站开启收费车道数来调节主线交通量。
对于控制命令的自动提供，但发布时应由值班员经过其他手段确认后再进行人工发布；考虑一些特殊情况，例如值班员不在时，系统将设置一个延迟时间（可调），延迟时间到了系统将自动发布。
对于以下设备的工作状态和设备故障信息应能在监控计算机上实时显示，并可对信息发布设备正在显示的内容进行显示；手动报警按钮、火灾自动检测器、车辆检测器、可变情报板、紧急电话、CO/VI 检测器、风速风向检测器、亮度检测器、交通信号灯、车道指示标志等等。
监控系统能提供正常情况下，交通管制情况下，交通阻塞情况下，道路养护与维修情况下，污染物浓度超标情况下，火灾情况下的相应多种联动处理预案，这些预案根据相应的控制原则由专家评审和编辑后提供，应具有权威性、实用性。
隧道监控系统软件能在紧急情况下对通风、照明、交通、CCTV、紧急电话、有线广播、火灾等子系统做出联动，并能按相应编辑的预案进行联动处理。
隧道监控系统能提供手动模式和各子系统自动模式的选择，操作员可选择相应的照明、通风自动控制模式，系统能按相应的自动模式对各子系统进行自动控制，包括：通风前馈式智能控制、通风后馈式智能控制、照明季节时间自动控制、照明光强检测仪自动控制、通风程序 CO/VI 自动控制、程序自定义自动控制等等。这些自动控制策略可事先进行编辑，并由专家提供统一经评审后的自动控制方案，实际情况下可对自动控制策略进行修改以满足不同环境、不同隧道的自动控制要求。
3 8.3 区域控制系统
从可靠性、先进性、经济性等方面综合考虑出发，隧道现场区域控制器采用抗高恶劣环境的 PLC 可编程逻辑控制器。主要配置在隧道洞口、车行横洞附近设置的预留洞内，以及隧道变电所内。
隧道现场控制采用 PLC 控制方式，在现场通过工业以太网交换机组成光纤自愈环网。
现场工业以太环网具有自愈功能，当现场环网光缆一点发生断路时，环网能够在毫秒级的时间内恢复正常工作。
隧道现场区域控制器的主要控制对象是隧道出口和洞内的 CO/VI 检测器、风速风向检测器、车道控制器、亮度检测仪、可变情报板、交通信号灯以及车行横洞的防火卷帘。
在隧道变电所内设置 1 台可编程控制器，主要用于控制隧道内风机、照明回路以及检测水消防系统的工作状态。
连接各区域控制器、工作站的工业以太网交换机构成隧道现场的信息传输通道，高速传递现场控制、检测信息。
隧道内设置区域控制器，进行系统的分散控制。
可编程控制器的所有输入、输出信号均采用光电隔离保护措施，保证所有输入、输出信号的高可靠性。
每个区域控制器都具有独立编址的 CPU、通信卡和 I/O 卡，即使计算机网络系统或传输通道出现故障，每个区域控制器可独立完成自身负责监控范围内的检测和控制功能。
工业以太网应提供网管。网管应支持 IEE802.IP 标准的优先级控制：支持IEE802.3、802.3U；支持 802.1D 优先级：流量控制 802.3X、支持 VLAN 划分、简单网络时钟协议、多播过滤；支持 IGMP Snooping 功能。
4 8.4 通风控制子系统
控制及检测对象主要有：CO/VI 检测器、风速风向检测器、现场控制工作站、区域控制器等。
在隧道内设置一氧化碳及烟雾透过率检测器，根据隧道的通风方式，在隧道出口及通风区段中间位置附近设置，设置 CO/VI 检测器，用以快速、准确、连续地自动测定隧道内的一氧化碳和隧道内全程烟雾透过率数据供控制风机使用，将数据传送至监控中心，隧道控制工作站可显示实际数据，供操作人员监视隧道内气体环境污染情况，同时可协助操作人员人工控制风机。
通风控制：通风控制系统在隧道内设置的一氧化碳、烟雾透过率检测器、风速风向检测器提供的检测值作为通风控制的基本参数，通过计算机系统实现对装设在隧道内的射流风机的自动控制，保证正常交通时 CO 浓度不超过 200PPm；交通堵塞时，20 分钟不超过 300PPm；保证烟雾浓度不超过 0.0065m-1 ,当烟雾浓度达到 0.012 m-1 时采用交通管制措施。若交通量增长很多，全部风机启动时环境指标仍达不到正常值，则应与隧道洞口交通信号灯配合，控制车辆是否进入隧道，以达到正常的环境指标。火灾发生时风机运行应采用紧急状态的排烟措施，控制火势及烟雾的扩散速度及范围。
根据通风控制需求，本项目在在嘉南线连接线共设置 4 套 CO/VI/NO2 检测仪。
隧道火灾时的通风控制 1）、火灾区段的划分
公路隧道的防火救灾，重要的是合理进行火灾区段划分，然后按区段设置在火灾发生时的人员、车辆撤离路线和控制风机运转方案、烟气排出方案，以达到排烟灭火、人员逃生的目的。由于纵向通风隧道阻止火灾蔓延和烟雾扩散非常困难，故只能根据火灾时人员疏散组织进行隧道火灾区段划分。由于隧道火灾点是随机的，因此，火灾区段的划分应根据人员疏散和人员救助的可能性进行划分，本项目的隧道将两条横通道之间的隧道长度作为一个火灾区段。
2）、火灾情况下的通风组织 当火灾发生后，火灾隧道按火灾救援风速通风，另一隧道风机按正常运营通风，用射流风机保证打开的联络通道处火灾隧道的风压小于正常运营隧道风压，使火灾隧道的烟雾和高温气体不蔓延到另一隧道。
火灾情况下的风流组织应视逃生和灭火救援工作的进度分阶段实施。当发生火灾后首先应调整风机运行状态，采用救援风速控制火灾的发展和烟气流动方向，待隧道内逃生人员完全撤离后，启动排烟通风组织系统。排烟通风组织系统的机械通风应根据火灾点的位置选择不同的通风方向，排烟的基本原则是使烟气沿隧道排出至洞口外。
3）、火灾发生时人员逃生与风机控制 (1)左线发生火灾：
左线隧道发生火灾，立即关闭隧道进口，阻止洞外车辆驶入。上游人员弃车通过车行及人行横洞进入对向隧道进行逃生。火源下游车辆快速驶出隧道。
工作人员现场指挥已进入隧道的车辆后退或通过车行横通道从非火灾隧道逃生，尽量远离火灾现场，同时非火灾隧道必须封闭，为消防车顺利到达火灾现场提供通道。
立即启动左线隧道内火灾点前后 150m 以外的射流风机，将洞内风速控制在2m/s，将烟雾直接从洞口排除。保证烟气不回流，以使火灾点上游车辆处于安全状态。开启右线全部射流风机保持对隧道正压，防止烟雾进入对向隧道。
(2)右线发生火灾：
右线隧道发生火灾，立即关闭隧道进口，阻止洞外车辆驶入。上游人员弃车通过车行及人行横洞进入对向隧道进行逃生。火源下游车辆快速驶出隧道。
工作人员现场指挥已进入隧道的车辆后退或通过车行横通道从非火灾隧道逃生，尽量远离火灾现场，同时非火灾隧道必须封闭，为消防车顺利到达火灾现场提供通道。
立即启动右线隧道内火灾点前后 150m 以外的射流风机，将洞内风速控制在2m/s，将烟雾直接从洞口排除。保证烟气不回流，以使火灾点上游车辆处于安全状态。开启左线全部射流风机保持对隧道正压，防止烟雾进入对向隧道。
5 8.5 照明控制子系统
隧道主洞照明控制按夏季晴天、夏季云天/其它季节晴天、夏季阴天/其它季节云天、夏季重阴天/其它季节阴天、夜间、深夜分级控制。
LED 灯具照明控制采用无极调光控制方式，可实现远程手动控制、现场手动控制和自动控制。远程手动控制可作为特殊情况下的简单手动调光控制、手动开关灯或调光参数的修改；现场自动控制分为自动光亮度控制和自动时序控制。自动光亮度控制是结合隧道洞内外亮度、交通量、车速等参数调光控制模型，根据照明节能控制算法，实现隧道照明系统的自动控制。但各段亮度值不应低于《公路隧道照明设计细则》（JTG/T D70/2-01-2014）的最低亮度要求。
照明控制的优先级由高到底依次为现场手动控制、远程手动控制、现场自动光亮度和自动时序控制。
加强照明根据洞外亮度、交通量变化进行调光，加强照明调光分级可按下表进行分级：
加强照明调光分级表 季节及天气 调光分级 洞外亮度 （cd/m2）
交通量 N[veh/(h.ln)] 夏季晴天 Ⅰ L20(S) ≤350 Ⅱ 350＜N＜1200 其他季节晴天/夏季云天 Ⅳ 0.5L20(S) ≤350 Ⅴ 350＜N＜1200 其他季节云天/夏季阴天 Ⅶ 0.25L20(S) ≤350 Ⅷ 350＜N＜1200 其他季节阴天/重阴天 Ⅹ 0.13L20(S) ≤350 Ⅺ 350＜N＜1200 用于隧道的基本照明灯具白天及夜间均开启，深夜当交通量小于 350veh/（h²ln）时，基本照明灯具仅开启亮度的一半,加强照明灯具关闭。
隧道车行和人行横通道照明灯具为常亮状态。
6 8.6 交通诱导子系统
诱导设施分为三种：
洞口交通信号灯：设在隧道入口处的联络救援通道前； 车道指示器以及车行横通道指示灯：在隧道内车道正上方和车行横通道洞口附近上方布设； 可变情报板：设置在隧道外、隧道洞口或隧道车行横通道附近上方。
隧道正常运营时，车道指示器车行方向为绿色↓，反面则为红色 X，防止逆向行驶。当隧道内发生事故或火灾时，将进口交通信号灯迅速转换为红色，阻止车辆继续进入隧道；同时洞口附近的情报板显示相应的交通诱导信息。控制方式如下：
现场手动控制 在隧道变电所内区域控制器 LED 触摸屏上,可根据需要在现场对交通信号灯进行手动控制,且可将现场控制状态自动反馈到监控管理站。
控制室人工遥控 在监控管理站人工向主控计算机输入命令，以实现对交通信号灯控制的人工遥控。
7 8.7 闭路电视监视系统
隧道洞内摄像机采用 200 万像素高清枪型摄像机，洞外处采用 200 万像素高清带云台枪型摄像机，洞内匝道分道处及洞内车行横洞处采用 200 万像素高清 360度球型摄像机；高低压变配电室、电池房采用 200 万像素高清半球形摄像机。
隧道闭路电视系统对隧道内进行全程监视，平时用于掌握隧道内及洞口的交通运行状况，以利于进行交通控制；紧急时用以确认隧道内设备上传的报警信息，及协助消防、救援、疏散等工作。为确保隧道内图像连续，避免存在死角与盲区，洞内网络高清摄像机的有效可视距离控制在 120～150 米左右，在隧道洞口外联系道附近设置变焦摄像机。在变电所设置半球彩色摄像机。
隧道闭路电视监视系统对隧道出、入口及隧道内的交通流量、车流密度及道路使用状况进行监视，可及时地、直观地得到关于交通阻塞的现场情况和原因的画面；辨认事故及其严重程度、事故类型。
通过闭路电视系统可对隧道控制信号（如车道指示器、交通信号灯、可变情报板等）进行直观确认，作为除管理站计算机外自动收集设备运行状况、反馈信号之外又一确认手段）。
闭路电视系统还可配合能见度检测器等对隧道内的空气质量进行监视。
隧道闭路电视系统还有一个突出的作用就是用于监视隧道内各种设备，尤其是对隧道内火灾报警予以确认，该系统从监控站计算机系统接收来自隧道内各种设备发出的报警信息，自动进行摄像机的选择、控制，自动显示报警区段及相邻区段的图像，并自动录像。如几种设备同时报警，以火灾报警信息作为优先显示。
隧道口两端各设置一台室外全天候、具有光圈自动调节、变焦镜头的彩色摄像机。设置在洞口的摄像机用于监视隧道口的交通状况，紧急状态下可监视车辆疏散情况。
隧道内摄像机均考虑在路线行进方向右侧隧道顶上每隔 150 米左右布置一台配有防护罩的固定彩色摄像机，摄像机应为指向交通流离去的方向，配有自动光圈以适应光线的变化。
隧道人/车行横洞附近布置一台高清智能网络球机，可以遥控监视。
隧道外采用高清遥控摄像机，隧道内均采用固定镜头摄像机，视频信号采用节点式光纤收发器以链接形式接入监控中心的视频多业务平台，通过多业务平台视频信号进行切换输出到监视器显示，到硬盘录像机实时录像。
每路图像的编号、时间等信息进行字符叠加，以便及时、准确获取现场信息。
所有视频采用硬盘录像机以 1080p 分辨率、H.265 编码存储，存储时间不低于 30 天。
8 8.8 事件检测系统
为了提高隧道事故、火灾等异常情况检测的及时性，充分利用现有资源，本项目采用视频检测技术对隧道内人/车行横通道、隧道洞口区域以及隧道主线段按照三选一原则的视频图像实施事件检测。
视频事件检测系统的检测数据通过以太网端口输出，接入到监控计算机网络中，监控系统中的其他子系统可通过以太网调用视频事件检测数据。
视频事件检测系统能自动检测下列交通事件：
车辆停驶 交通拥堵 车辆慢行 行人 车辆逆行 遗弃物 烟和火灾 视频事件检测系统系统还能提供对每个车道交通参数的实时测量（流量、速度、占有率、车头间距、队列长度、车辆分型等）。
视频检测系统提供事件自动录像功能。包括：
事件事故发生时自动录像 永久录像 管理员录像 多摄像机录像模式 外部触发录像 利用事件事故视频序列的存贮和管理作为事件事故发生原因的快速分析工具。对每个事件检测点，事件检测分析仪在缓存中保存事件事故发生时间的数字视频序列，事件序列记录时间可调节。
9 8.9 紧急电话及有线广播系统
紧急电话和有线广播子系统采用光纤总线二合一型设备，隧道内紧急电话分机内含功放模块，变电所内紧急电话含光模块，隧道内扬声器连接到隧道内紧急电话分机内含功放模块。
系统主要由设置在监控中心的主控制台设备、隧道现场监控室的分空调设备、隧道分机设备、强指向喇叭、光缆和电源电缆等组成。隧道分机设备为由隧道紧急电话分机、广播功放控制模块和强指向喇叭组成的一体化设备，系统还包括必要的软件。由隧道管理站的紧急电话与广播主控台设备对隧道的紧急电话和广播现场设备进行统一管理和控制。
紧急电话分机设置在隧道洞口和洞内，洞内以 100m 间距设置一台。隧道内紧急电话每 20 台紧急电话分机需要加装中继器，放在紧急电话分机内，紧急电话和有线广播分别使用两芯单模光缆。
紧急电话的信令、音频信号，有线广播所需的广播音频信号在光缆中占用不同的信道，在同 1 芯光缆中实现复用传输。
紧急电话和有线广播系统应用软件安装在紧急电话和有线广播工作站上。
0 8.10 火灾报警系统
嘉南连接线隧道为城市隧道，根据规范《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-2013)，应同时采用线型光纤感温火灾探测器和点型红外火焰探测器。
火灾报警系统采用集中报警系统型式，消防控制室设置在管理用房内与监控中心合用，消防控制室内设置集中火灾报警控制器和消防联动控制器一套，同时在 1-2 号变电所内设置区域火灾报警控制器和消防联动控制器各一套，区域报警主机通过单模光纤与在消防控制室内的集中报警主机相连。依据规范，隧道采用光纤光栅火灾探测器和火焰探测器两种火灾探测设备。光纤光栅感温探测器为感温型探测器，火焰探测器为感光探测器，两种类型的探测器结合起来使用，可优缺点互补，提高检测精度，减少误报率，使报警更为可靠及时。
火焰探测报警系统由火灾报警控制器、火焰探测器、声光报警器、光纤中继模块、三波长火焰探测器综合盘(含手动报警按钮、输入输出模块等)、直流 24V电源。三波长火焰探测器的报警信号接入到火灾报警控制器，实施本地报警与视频联动。三波长火焰探测器、声光报警器、综合盘均安装于隧道行车方向右侧消防设备箱左侧，三波长火焰探测器安装高度为距检修道 3.0m，声光报警器每隔 40m设置 1 处，安装高度为距检修道 2.5m。火焰探测器信号通过输入输出模块接入火灾报警总线，再连接到火灾报警控制器。当隧道内任意一个火焰监测点附近发生火灾时，控制器就会获得该火焰探测器的位置发出控制指令，此处的声光报警器接到控制信号后，发出闪光同时伴有声音报警。火灾自动报警响应时间不超过60s。
光纤光栅感温火灾探测器呈纵向布置在距隧道顶部 0.3m 左右的位置，顶部呈纵向固定一条钢绞线，然后将探测器用挂钩的形式与钢绞线连接。光纤光栅感温火灾探测每 400 米划分为一个光通道，每个光通道分为 4 个区，每个区为 100 米，该 100 米均布 15 个探头。每个光通道通过光缆接续盒接入传输光缆，将温度探测信号传输至变电所光纤光栅信号处理器。
根据规范《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-2013）要求：“3.1.6系统总结上应设置总线短路隔离器，每只总结短路隔离器保护的火灾探测器、手动火灾报警按钮和模块等消防设备的总数不应超过 32 点;总结穿越防火分区时，应在穿越处设置总结短路隔离器。4.1.1 消防联动控制器应能按设定的控制逻辑向各相关的受控设备发出联动控制信号，并接受相关设备的联动反馈信号。4.1.3备受控设备接口的特性参数应与消防联动控制器发出的联动控制信号相匹配。4.1.6 需要火灾自动报警系统联动控制的消防设备，其联动触发信号应采用两个姐立的报警触发装置报警信号的"与"逻辑组合。6.8.2 模块严禁设置在配电(控制)柜{箱)肉。6.8.3 本报警区域内的模块不应控制其他报警区域的设备。” 火灾报警控制器接受并处理光纤温度探测器、手动报警按钮发回的报警信息，并具有对报警信息和故障信息的记忆功能。可直接显示系统的工作状态和火灾报警信号。火灾报警总线长度按不大于 2.5km 来设置。
洞内变电所设置火灾报警及气体灭火控制系统，其中包括气体灭火控制盘、感烟探测器、感温探测器、手动报警按钮、气体喷洒指示灯、声光报警器、应急启停按钮及管线等。
气体灭火系统要求同时具有自动、手动控制及应急操作三种控制方式。
(1) 自动控制：将气体灭火控制盘的控制方式选择键拨到"自动"位置时，灭火系统处于自动控制状态，当保护区发生火情，感烟、感温探测器将探测到的火灾信号上传至气体灭火控制盘，控制盘同时发出联动指令，关闭联锁设备，声光报警器发出声光报警信号，经过一段时间延时，向装置控制系统发出灭火指令，电子气化启动器自动启动，释放灭火剂，实施灭火。
(2) 手动控制：将气体灭火控制盘的控制方式选择键拨到"手动"控制状态。当保护区发生火情时，按下手动控制盒或控制系统上的按钮，即可按规定启动程序启动灭火系统，释放灭火剂，实施灭火。
(3) 应急操作：当保护区发生火情，控制系统不能发出指令时，应通知有关人员撤离现场，关闭联动设备，手动开启应急按钮，释放灭火剂，实施灭火；当
发生火灾报警，在延时时间内未发现有火险时，不需启动灭火系统灭火，可按下手动控制盒或控制系统上的紧急停止按钮，即可阻止控制系统灭火指令的发出。
气体灭火控制盘采用壁挂式安装，主显示屏高度约为 1.6m；感烟、感温探测器采用吸顶式安装；应急启停按钮、手动报警按钮安装高度为底边距地面 1.5m；声光报警器安装高度为底边距地面 2.2m。
洞外变电所设置感烟感温探测器、手动报警按钮。其报警信号通过总线方式连接到火灾报警控制器。
1 8.11 防火卷帘门控制
对于设在车行横洞处的防火卷帘门进行现场控制和远程控制，并根据交通诱导方案、紧急救援方案灵活开启；对人行横通道门不进行控制。
8.12 2 对高位水池水位、 对 消防 水泵控制
消防供水系统的正常运行是整个消防系统正常运行的关键，因此必须时刻保证供水系统的正常。在设计中，隧道本地控制器通过控制电缆与消防系统的消防水池及消防水泵相连，通过两个系统之间的接口，实时对消防系统的高的水位进行实时检测，对消防水泵的启停状态进行检测，一旦发现水位不能达到要求，立即启动消防水泵进行补水，以使消防供水系统随时处于待命状态。
9 9. . 监控系统软件
监控系统软件包括系统软件和应用软件。系统软件主要包括操作系统、网络管理软件、通讯软基纳、数据库以及开发平台等等。应用软件主要包括信息采集模块，数据模块，控制方案执行模块、信息显示模块、统计查询和报表生成模块、数据档案存储模块、设备监测模块等等。
1 9.1 系统软件
监控系统计算机网络应符合国际开放式标准，监控管理站的局域网应符合IEEE802.3U 标准，网络通信采用 TCP/IP 通信规约；服务器采用 Windows 2013 简体中文标准版操作系统，并配置相应的服务器管理软件；工作站采用 MS Windows 10 专业版；数据库可采用 ORACLE8、Sybase、Informix、DB2 或 MS SQL Server。如为 MS SQL Server，应采用 MS SQL Server 2013 以上简体中文企业版，开放式许可＋2 年软件升级保障。开发编程软件宜采用 MS VC++6.0，MS VB 6.0，C++ Builder、Delphi 5.0。另外，还需要配置杀毒软件如瑞星、Nonton、金山毒霸等等。
2 9.2 应用软件
应用软件应采用模块化结构，应满足高可靠、实时响应快、安全性好、开放性好，系统应易于操作、易于维护、可扩展性好。
应用软件应满足以下要求：
应满足系统规定的采集、运算、控制、显示、报警、存贮和打印等功能要求。
屏幕显示、打印汉字应符合中国国家标准 GB2312 形式。
人机界面采用中文界面，以菜单、图形显示、以鼠标和键盘进行日常操作。
软件应具有可扩展功能。
软件应为模块化结构，并尽可能做到单一功能模块化，便于系统扩展。
系统软件应有容错功能，确保不会因一个小的错误引起系统中断，而需重新启动。
允许使用修补技术以临时修正故障，但修正后必须重新装入系统。为此，要求清楚地定义一个过程，以保持修补和后续软件的跟踪。应优先提供编文件软件的自动化方法，应为安装和维修目的提供软件更新和解除软件所需的足够的鉴别。
系统应有能力迅速重新编辑和装入一个改变的模块，而不必形成一个全新的系统，它将可能用最少的中断启动新的模块，如果新模块不能正确运行，要有能力返回到老的模块。
当计算机执行正常操作时，计算机软件应方便承担新的软件设计。
优先权处理 软件应按照必须的优先权编辑，优先权顺序建议如下：
高级别：处理执行子系统的开始、停止、命令、报警、事件和紧急操作；
中级别：处理执行编程功能、图形显示、数据编辑和协定； 低级别：处理执行管理功能、动向记录和日、月、年记录。
1）信息采集软件 信息采集模块主要采集外场设备的如下信息：车辆检测器、CO/VI 检测器、风速风向检测器、亮度检测仪的检测数据、工作状态和故障信息，风机工作状态、照明等级，紧急电话记录和故障信息，火灾报警情况及工作状态信息，事故记录，上级机构下发的信息和命令。并可通过用户接口将事故情报输入计算机：重大灾害性事件：如火灾、塌方、人员伤亡的交通事故；一般事件：一般交通事故、交通阻塞等；日常事件：道路维修、设备维护等。
信息处理模块 主要根据采集到的信息进行如下处理：
对火灾报警信号进行处理，并根据正常、火灾、事故等多种情况制定出具体的控制方案。
对 CO/VI 检测器和风速风向检测器检测数据进行处理，判断隧道区域的交通环境状况，并在超出预设的门限值时发出报警。
对亮度检测仪的数据进行处理，判断隧道区域的照度情况，从而对灯具的开启进行控制。
对交通参数进行处理，提出相应的数据处理模型，并能够依此判断交通拥挤、交通阻塞或事件等交通状况，做出相应的报警。
2) 交通控制软件 应具有自动控制和手动控制两种方式，手动控制优先于自动控制。
正常情况下，处于自动控制方式。在自动控制方式下，根据采集到的道路有关信息以及信息处理的结果，提出相应的控制方案，并控制相应的设备完成相应的动作。
在手动控制方式下，根据采集到的道路有关信息以及信息处理的结果，提出相应的控制方案以及声光报警，在操作员确认后，控制相应的设备完成相应的动作；可对可变情报板的内容进行编辑，对交通信号等、车道指示标志的显示内容进行调整。
隧道现场工作站为隧道变电所的当地监控，在设置有机电监控设施的隧道变电所配有一台工业级的当地隧道监控计算机，该监控计算机运行统一的隧道监控软件，为现场级别的控制，具有最高优先级别，当所有与上级所有通讯中断后能在该监控计算机上对隧道内所有机电设备作出监控控制操作。
3）图形模块
进行以下图形的编辑、显示：
显示隧道全线的道路走向、沿线设施、设备布设位置、工作状态等信息； 显示隧道局部道路走向，沿线设施、设备布设位置、工作状态、道路养护工作情况等信息； 显示可变情报板、交通信号灯、车道指示标志、车行横洞指示灯实时显示的内容； 显示交通异常、CO/VI 浓度异常、火灾等告警信息； 交通、能见度参数处理曲线； CO/VI 浓度、亮度变化曲线等。
4）存贮模块 数据库存贮软件将自动完成每日的系统数据备份，包括重要事件，操作，设备状态变化等的记录。记录的同时，可自动进行时间标记。
月报表数据存贮保留 3 年。
打...
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