[发明专利]一种新型隧道监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及监控系统领域，特别是涉及一种新型隧道监控系统。

背景技术

当前，我国正在大规模推进高质量的铁路、高速铁路、高速公路建设，跨省的远距离的铁路、公路施工在全国范围内铺开。由于我国是一个地域辽阔、地形复杂的国家，其中山地、丘陵和高原面积约占国土总面积的60％多，铁路公路建设中遇到山地和丘陵地区，以及江河湖泊、城市人口密集地区等，采用隧道建设方案是最直接，也是采用最高效的穿行方案，建设隧道可以有效地缩短行车里程，提高线型标准、保障运营安全，保护生态环境。

由于隧道环境的特殊性，面临着及其复杂的采光、通风、给排水、防火防灾等问题，环境复杂性高、危险性高。

目前隧道监控管理系统缺乏统一的自动化监控和管理系统，缺乏统一的必要信息支持平台，不能实时精确地获取隧道环境信息，不能对隧道实际环境有一个全面、及时、准确地掌握，更不能对事故准确预测、预警，保证车辆或行人的安全。

当事故发生时，由于对现场情况不了解，应急救援调度机制和救援措施很难做到及时、合理、有效，有时甚至产生二次事故，给隧道内车辆和行人带来重大伤害，给国家财产造成重大损失。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型隧道监控系统，能统一自动地监控和管理隧道运行设备，实时精确地获取隧道实际情况，对隧道实际环境有一个全面、及时、准确地掌握，对事故准确预测、预警，保证车辆或行人的安全。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种新型隧道监控系统，它包括隧道监控主站层、现场监控层和通信系统，隧道监控主站层是隧道监控系统的调度和指挥中心，负责铁路沿线隧道或隧道群机电设备的远程监视、控制和调度、管理；通信系统是隧道监控系统的基础；现场监控层完成现场数据采集、执行各种自动控制任务，并与隧道监控主站层通信，完成远程监视和控制功能；现场监控层通过通信系统与隧道监控主站层连接。

所述的隧道监控主站层包括监控主站和主站通信设备；监控主站与主站通信设备连接；

监控主站包括监控工作站、任务工作站、通信服务器、数据库服务器、网络交换机、电子值班系统、不间断电源UPS、打印机或Web服务器、大屏幕调度系统；电子值班系统包括多串口服务器和GSM/GPRS调制解调器；

监控工作站包括电力设备监控工作站、照明监控工作站、通风监控工作站、水泵监控工作站或屏蔽门监控工作站，任务工作站包括抄表及负荷管理工作站或维护报表工作站；

监控工作站、任务工作站、通信服务器、数据库服务器、网络交换机、电子值班系统、Web服务器和大屏幕调度系统与不间断电源UPS连接、打印机与维护报表工作站连接，Web服务器与上级系统连接，上级系统为上级信息管理系统MIS或复式终端连接。

所述的通信系统包括隧道通信主网和隧道现场网络，隧道现场网络通过E1接口或以太网接口与隧道通信主网连接，E1为欧洲30路脉冲编码调制；

隧道通信主网包括基于E1通道的E1主网或基于以太网的以太网主网；

E1主网包括主E1协议转换器和多个从E1协议转换器，主E1协议转换器通过E1接口与主站通信设备连接，主E1协议转换器还与从E1协议转换器连接组成串行自愈光纤环网，从E1协议转换器通过E1接口与隧道监控子系统连接，主E1协议转换器为机架式协议转换器；

以太网主网包括交换机和多个以太网协议转换器，交换机通过以太网接口与主站通信设备连接，交换机还与从以太网协议转换器连接组成串行自愈光纤环网，从以太网协议转换器通过以太网接口与隧道监控子系统连接；

隧道现场网络包括串行自愈光纤环网或光纤环型自愈工业以太网；

串行自愈光纤环网包括主光端机和多个从光端机，主光端机通过通信网络节点与隧道通信主网连接，主光端机还与隧道监控装置连接，主光端机负责整个环网的管理，从光端机与隧道监控装置连接，多个从光端机与主光端机连接组成串行自愈光纤环网；

光纤环型自愈工业以太网包括主以太网交换机和从以太网交换机，主以太网交换机通过通信网络节点与隧道通信主网连接，主以太网交换机还与隧道监控装置连接，主以太网交换机负责整个环网的管理，从以太网交换机与隧道监控装置连接，多个从以太网交换机与主以太网交换机连接组成光纤环型自愈工业以太网。

所述的现场监控层包括包括多个隧道监控子系统，隧道监控子系统包括电力设备监控系统、照明监控系统、通风监控系统、水泵监控系统或屏蔽门监控系统，隧道监控子系统通过通信系统与监控工作站连接。