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隧道视频监控、交通事件检测、火灾报警

三合一系统概述

作者：李首才

来源：《科技创业月刊》2016年第3期

李首才

（中冶（北京）交通科技发展有限公司北京１００１７６）

摘要：根据国内公路隧道传统视频监控、交通事件检测、火灾报警的特点，对公路隧道

的安全保障体系进行分析，提出新型的火灾探测技术与智能视频检测技术，为隧道提供可靠的

消防、安全解决方案。

关键词：隧道监控；火灾探测技术；交通事件检测；三合一

中图分类号：U453.8

文献标识码：Ａ

ｄｏｉ：１０．３９６９/ｊ．ｉｓｓｎ．１６６５－２２７２．２０１6．03．０42

收稿日期：２０１5－12－11

随着我国高速公路网的迅速建设，隧道越来越被广泛地采用穿山越岭，隧道的长度由过去

的几百米发展到现在的几公里，近年来，甚至建成了１８km的超长隧道，长大隧道建设与科研

取得了长足的发展，隧道工程数量也位居世界前列。按照规划，２０１０年，我国已完成“五

纵七横”的高等级公路建设，高速公路总里程达到３６２００ｋｍ，初步形成规模效益。到２

０３０年，高速公路投资将达到２万亿元，建设８．５万km，形成７射９纵１８横的高速公路

网。

高速公路网的形成，随之而来的安全问题也逐渐显露出来，主要隧道事故１９９５-２００

１年间已造成全世界至少７１３人死亡，近年来更有增加趋势。公路隧道的大规模建设，交通

流量、危险品运输日益增多，公路隧道内各种事故引发的火灾呈上升的趋势，隧道安全问题已

成为国内外专家共同关注的焦点。本文以降低隧道通行风险为目的，通过对公路隧道事故特点、

起因及危害等方面的分析，提出新型的隧道视频监控、交通事件检测以及火灾报警的整合方案，

以达到隧道安全通行的要求。

１隧道视频监控、交通事件检测及火灾报警系统现状

我国大部分高速公路隧道均按照规范要求设置了视频监控系统，视频监控系统基本可以有

效地监控隧道内的各种动态，但是，这种监视完全是基于人工监视，人为因素决定系统效果，

很难准确做到早期侦测、萌芽期控制、发展期消除；另外，现行的高速公路隧道部分设置了交

通事件检测系统，但基本架构是，前端借用视频监控摄像机的视频信号，后端增加事件检测模

块，由于摄像机画质千变万化，即便是进口的事件检测模块也往往效果不佳，无法准确地对交

通事件进行检测；其三，根据国家和行业标准要求，在交通隧道内需要设置火灾探测报警系统，

目前使用最多的是分布式光纤感温探测器，这种探测方式在火灾发展期能起到一定的报警作用，

无法对隧道进行早期烟雾探测，春、夏、秋、冬的环境温度对火灾探测有一定的影响，风速对

火灾定位也极为不利，当风速超过３m/s时，需要较大的火灾才能触发报警，使得系统的响应

能力大打折扣。现行隧道火灾探测技术完全不能适应隧道的安全要求，不仅受环境的影响，比

如灰尘、高风速等导致感烟探测器失灵；也无法提供现场图像信息，不能确定火灾位置的准确

信息，更不能提供火灾发展的过程信息等，难以实现大空间的早期探测报警，迫切需要引入新

的探测技术，以保证日益增多的隧道通行安全。

２三合一系统综述

三合一系统主要由视频监控系统、图像型火灾报警系统、交通事件检测系统组成，系统同

时具备火灾报警、视频监控、交通事件检测功能，主要包括视频综合管理平台、消防主机、交

通事件主机、监视器、光综合传输平台、光纤传输设备、嵌入式图像分析摄像机、光纤等构成。

（１）视频综合管理平台是一款先进的中央监控管理系统，在基于ＩＰ的安全视频监控系

统承担重要的作用。系统具有数据信息与视频的融合、远程监控、远程专家在线、系统管理、

灾害应急指挥等功能。

（２）图像型探测器能够同时探测火灾和烟雾。其响应平均速度要快于目前常规使用的探

测器。通常，探测系统可以针对达到市场高度３％的正在升腾的烟雾和刚刚产生的火焰进行探

测响应。多数情况下探测器可以在２０s内对烟雾做出响应，最快的只需几秒钟，对火焰的响

应时间在１０s以内。图像型探测器能够在白天、黑夜，有光、无光条件下连续工作侦测烟雾

和火焰，具有很强的抗干扰能力，如对运动物体、人造光源、电焊、水蒸气等，在这些干扰条

件下，探测系统具有很好的免疫能力。具有环境自适应功能，可以对所处环境中可能引起误报

警的图像进行自学习，进而避免误报，或对确认为误报警的事件进行自学习，而更正错误的报

警。

图像型火灾探测器除了完成火灾的早期侦测外