安科瑞李雨轩
摘要：高速公路隧道配电房监控是高速公路管理的重要内容。因此，以厦门市某高速公路隧道配电房监控系统为研究对象，结合交通机电管理需求，分析了隧道配电房监控系统的设计与运用模式。实践表明，建立系统稳定、操作简单以及经济性好的监控系统，对于保证高速公路运营的稳定、安全运转有着重要意义。
关键词：高速公路隧道；电力设计；配电房监控系统
1、引言
高速公路隧道的建设，缩短了交通路程，为人们的出行提供了便利。但是，高速公路隧道属于公路特殊路段，为保证交通的正常出行，需要具备供配电、照明、通风、监控、通信以及收费等多个设施，增加了大量的管理工作和运营成本。因此，为了实现对隧道节能管理，隧道配电房监控系统应运而生。配电房监控系统是一项复杂的系统工程，牵涉到许多技术的配合。为了协调好各方面工作，达到预定目标，需要深入研究电力系统的设计和建设。
2、高速公路隧道负载分析
高速公路隧道是高速公路施工、建设以及管理的控制对象。为保证公路的正常运营，需要满足其负载需求。负载需求主要包括3个方面。照明负载。照明系统主要是避免驾驶者进入和离开隧道时产生黑洞和白洞效应。由于洞口两端的亮度较高，因此进口处应随着隧道的深入逐渐降低隧道内照度，而出口端应逐步提高照度。常用灯为LED灯，具有发光率高和功率低的特点。通风负载。通风系统是确保隧道通行环境设置的负载，多采用30kW的射流风机或kW以上的轴流风机。监控、通信以及收费负载。监控系统主要包括闭路电视、视频监控、火灾报警、各类检测器、交通指示以及信号灯等，是隧道管理必不可少的系统。通信系统则是连接各个系统与管理单位的系统，主要设备为紧急电话、光纤以及通信模块等。收费系统主要包括收费车道设备、车道监控以及监视墙等组成。由于监控、通信以及收费系统属于弱电电系统，且24h不能间断，因此要采用不间断电源供电。
3、隧道配电房监控需求分析
3.1、配电房监控通用功能需求分析
对于监控硬件设备来说，配电房监控应具备负载回路和状态遥信，实现电力参数可遥测、运行状态可遥控以及监控设备参数设置可遥调等控制功能，以便于运行配电房监控系统。
在实现硬件功能控制的基础上，监控后台软件要具备图形化功能、数据管理功能、报表功能以及实时监控和报警等。图形化功能的作用是便于了解监控对象的运行状态信息，并能对可控对象实施控制。数据管理功能包括记录和查询等。报表功能可以根据用户需求生成相关报表，并可自动打印存档。
3.2、个性化负载配电房监控需求
配电房监控系统既要满足通用需求，还要实现负载的技术性要求。照明系统不仅需要有常规性负载回路，还要满足特殊性要求。例如，应急照明回路是常亮状态，因此可只监不控，即不需要具备遥控设置。此外，隧道外的亮度受天气的影响，因此不同时段应采用不用的照明控制方案。为便于管理，应采用命令组模式设置预置方案，并提供自动控制、人工确认以及手动控制3种模式。通风系统负载大，冲击电流强，因此需采用变频器和软启动器等方式降低启动电流，以防止冲击电流引起电网跳闸。变频器和软启动器可安装于低压柜内，通过母排直接供电至风机。监控、通信以及收费系统统要求24h不间断供电，配电房监控不实现“遥控”控制。
3.3、配电房监控系统联动控制
配电房监控系统既要实现系统自身的功能控制，又要与隧道监控系统实现联动控制，才能保证隧道内各系统能够进行统一有序的控制，保证隧道的有序化管理。例如，隧道内发生火灾问题时，火警系统和环境检测系统等会将信息传送至隧道管理中心，中心监控软件进行报警，同时视频会显示图像，管理人员可以进行火情确认，然后联系相关部门进行现场处理、自身进行隧道口交通信号灯变成禁行状态、打开隧道内防火卷帘门以及交通逃生指挥等远程管理。这种联动控制实现了救援。
4、安科瑞产品介绍
4.1、概述
配电室综合监控系统包括智能监控系统屏、通讯管理机、UPS电源、视频监控子系统（云台球机、枪机）、环境监测子系统（温度、湿度、水浸、烟感）、控制子系统（灯光、空调、风机、水泵）、门禁监控子系统（读卡器、开门按钮、磁力锁）、安防监控子系统（双鉴检测器）。
4.2、应用场所
适用于轨道交通，工业，建筑，学校，商业综合体等35kV及以下用户端供配电自动化系统工程设计、施工和运行维护。
4.3、系统结构
4.4、系统功能
4.4.1、实时监测
能够显示配电室设备的运行状态，实时监测配电室环境参数信息，实时显示有关故障、告警等信息。
4.4.2、数据查询
在人机界面中，可以直接查看配电室中各个设备的运行数据。
4.4.3、曲线查询
可以直接查看各电参量曲线。
4.4.4、运行报表
查询配电室内设备的运行数据报表。
4.4.5、实时告警
具有实时告警功能，系统能够对配电室温度、湿度、有害气体、设备故障或通信故障等事件发出告警。
4.4.6、历史事件查询
能够对产生的所有事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和进行历史追溯、查询统计、事故分析。
4.4.7、用户权限管理
设置了用户权限管理功能，可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限。
4.4.8、网络拓扑图
支持实时监视并诊断各设备的通讯状态，能够完整的显示整个系统网络结构。
4.4.9、遥控功能
可以对整个配电系统范围内的设备进行远程遥控操作。
4.5、系统硬件配置
5、结语
在高速公路机电系统尤其是隧道机电系统中存在多个子系统，如火灾报警子系统、紧急电话子系统以及交通控制子系统等。随着技术的发展，提高公路智能化管理尤为重要。因此，相关工作者应加大配电房监控系统的研究力度，将配电房监控系统融入隧道监控系统，充分发挥隧道配电房监控系统的四遥功能，从而为我国高速公路的良性发展提供科学保障。
参考文献
[1]邱国苏.高速公路隧道配电房监控系统的研究与应用.
[2]智能电网用户端电力监控/电能管理/电气安全（产品报价手册）..07版
[3]企业微电网设计与应用手册..05版.
[4]丁军，俞俊平，王吉庆.多角度监控技术构建高速公路智慧监控系统[J].公路交通科技（应用技术版），（11）：36-39.