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            杭州灣跨海大橋安防設備應用方案

            2016-11-29 05:10:53來源:太平洋安防網已被 人閱讀

            內容摘要:杭州灣跨海大橋是一座橫跨中國杭州灣海域的跨海大橋,全長36公里。大橋位于錢塘江入海的河口海灣,是國道主干線——沈海高速跨越杭州灣..,下面將為大家詳細介紹“”的相關內容。
                    杭州灣跨海大橋是一座橫跨中國杭州灣海域的跨海大橋,全長36公里。大橋位于錢塘江入海的河口海灣,是國道主干線——沈海高速跨越杭州灣的便捷通道,是國家高速公路網杭州灣環線的組成部分,大橋的開通縮短了寧波至上海間的行程距離120公里。從而大大緩解滬杭甬高速公路的壓力,形成以上海為中心的江浙滬兩小時交通圈。

                    杭州灣跨海大橋是集眾多先進工程技術于一體的民用、觀光型高科技大橋,其交通組織特點有以下幾個方面。

                    ·杭州灣跨海大橋有36公里長,橋面上僅在大橋中間設有一個海中平臺,其它沒有上下匝道,車輛一旦上了大橋,就沒有其他方向選擇,交通流向呈現單一的特點; 

                    ·交通流中重載或超重載的車輛會占相當比例,長期運輸會對大橋的路面結構安全造成一定影響;

                      ·杭州灣跨海大橋入口方向無主線收費站,整體交通控制需要與路網其它路段聯動;

                     ·由于整個大橋大部分路段位于海面上,所以大橋交通更容易受氣候如大風,大雨,大霧等惡劣氣候條件的影響; 

                     因而,監控、通信、收費三大系統機電項目工程是杭州灣跨海大橋交通附屬工程中最為重要也最具技術含量的單位工程之一。 

                     交通監控綜合平臺的建設需求及分析

                     建設單位、設計單位期望大橋監控系統在大橋運營階段能夠實現:實時采集大橋交通相關的各類信息,比較全面地獲取大橋交通運行情況、事故狀況,大橋區域的氣象情況等,在此基礎上結合數據庫中的配置信息,采取一定的交通誘導控制策略,對大橋各級設備進行宏觀管理和調控,為大橋的交通運輸提供快速、安全的服務,為監控管理人員提供決策支持;期望大橋交通監控系統在運營管理中發揮重要作用,并以最大限度地發揮杭州灣跨海大橋的社會效益和經濟效益。 

                    因此在杭州灣跨海大橋監控系統建設初期,杭州灣跨海大橋建設單位依據設計部門的整體規劃設計,提出大橋綜合監控系統在大橋建成通車后,必須實現以下幾點功能:
                    ·中心圖像實時顯示大橋重點路段,海中救援服務平臺,南北通航孔及非通航孔信息;

                    ·準確實時采集數據:采集大橋的重點路段,海中服務平臺,南北通航孔及非通航孔,大橋沿線氣象、交通等實時數據,并存儲較長時間的歷史數據; 

                    ·提供交通決策支持:及時妥當處理交通擁堵,交通事故,道路施工,特殊天氣等情況,提供相應交通誘導控制方案;

                     實時監控大橋結構健康,大橋負載,橋梁內部濕度及航空航道安全等,為大橋自身安全提供保障,實時監控電力系統、照明系統及設備系統,為大橋監控提供物理保障;

                     ·積累數據,離線分析交通流規律,為大橋長期運營提供支持; 

                    ·與路網監控中心,港務監控中心及相鄰路段共享部分數據,建立應急聯動機制。

                   上海電科智能系統股份有限公司根據業主需求和項目整體設計,在原招標設計基礎上,深化了具體整體實施方案,并在軟件需求分析階段,通過與業主和設計單位的反復溝通,根據項目特殊性,提出了有針對性的軟件設計。 

                    系統組成

                    杭州灣跨海大橋交通監控系統主要分為通信系統、監控外場設施以及監控分中心三部分組成。 

                    通信系統

                     杭州灣跨海大橋通信系統分為2個層次,主干通信層和現場接入網通信層。其中主干通信層采用萬兆路由交換機,共有3套骨干設備分別安裝在南岸通信分中心、海中平臺臨時通信機房、北岸服務區通信機房,中心程控數字交換系統完成路段內語音業務交換,且本路段主干通信系統經過杭州灣跨海大橋南連接線和寧波繞城高速骨干節點,與省聯網中心骨干通信聯網,監控和收費數據實時上傳省中心。

                    現場接入網層面主要由外場2個工業以太網環網組成,工業以太網交換機分為組成南北兩個環網,北環通過北岸服務區萬兆骨干交換機上傳數據至監控中心,南環直接接入到監控中心萬兆工業以太網交換機下,兩個環網通過點對點的單路數據光端機將外場設備數據采集并上傳。外場每個通信點分別安裝工業以太網交換機、數字光端機、視頻復用光端機等設備完成橋上監控、收費視頻、圖像與監控分中心的傳輸。

                    杭州灣跨海大橋通信系統不僅是杭州灣跨海大橋監控系統和收費系統的傳輸平臺,而且負責為橋梁結構健康檢測、電力監控等所有橋上機電設備監控信號上傳服務,項目初期就對整個網絡進行了統一規劃,使整個系統網絡層次清晰。 

                     監控外場設施

                     監控外場設施由車輛檢測器、監控攝像機、氣象檢測設備、可變情報板和車道控制標志、車牌照識別設備、動態秤重、緊急電話及有線廣播系統、霧燈、航空障礙燈等設備組成。

                    車流量檢測設備介紹——杭州灣跨海大橋橋面共有車流量檢測設備32套,分別安裝在杭州灣跨海大橋上行和下行方向。視頻車輛檢測器在檢測車流量的同時,自動檢測交通事件,并為管理人員提供報警。 

                     監控外場攝像機——為保證監控中心對杭州灣跨海大橋進行全方位的監視,在全橋范圍內安裝各種類型攝像機共136套。監控攝像機的密集安裝,實現了杭州灣跨海大橋視頻監控無“盲區”。 

                    氣象檢測設備設置——能見度/風速風向/路面(結冰)檢測器、路面(結冰)檢測器和全要素氣象檢測站等氣象監測設備11套,通過獲取的氣象參數,作為行車安全誘導的依據和大橋健康監控的依據。并且大橋氣象檢測器的檢測數據與寧波氣象局共享,寧波氣象局會根據大橋氣象采集數據和本地區氣象信息,為大橋提供全方位的氣象預警和預報服務。 

                    情報板和車道控制標志設備——大橋根據平、縱斷面線性以及有關的氣象資料和交通控制需要,將全橋劃分為8個控制區段。安裝5套大型可變情報板和27組車道控制標志,對主橋上的交通流進行調節和誘導,使之均勻、穩定和安全。

                    車牌識別設備——為了保障行車安全,支持交通執法和路政執法,配置車牌識別設備,進行車輛信息采集,獲取微觀交通數據,更加具體真實地反映大橋行車情況。

                    動態秤重檢測設備——為研究超重車輛對杭州灣跨海大橋橋面造成的影響,本項目在南岸出口方向安裝高速動態秤重檢測設備,在不影響車輛正常行駛的情況下,快速檢測出超重車輛,并通過配套的車輛抓拍系統及超限報警裝置對超限車輛進行警示及統計。 

                    緊急電話及有線廣播設備——項目采用有線廣播和緊急電話綜合利用系統,橋上緊急電話既可向監控中心通報緊急時間,又可監聽橋上廣播效果,當大橋重點區域(南航道橋、北航道橋、海中平臺兩側)發生交通阻塞、交通事故或火災等緊急情況時,監控分中心可以通過大橋有線廣播系統在相應區域范圍內進行廣播,指揮調度、疏導交通和組織救援等。 

                    航空保障燈設備——項目在三個索塔上分別設高光強障礙燈6套、霹靂閃光燈18套。 

                    監控分中心

                    監控中心設備是整個監控系統的神經中樞,是交通監控、保安監控、航空保障、除濕機監控、有線廣播、橋梁健康與安全檢測以及公共信息服務等系統的管理控制中心。監控中心將所有數據集中處理后,形成公眾信息服務終端。 

                    這三部分共同組成了杭州灣跨海大橋監控管理系統,監控中心管理系統通過通信系統實時采集和發布信息至外場設備,同時在監控中心各子系統既相對獨立又相互聯系,共同組成一個具有完整性和綜合性的大橋監控系統。 

                    綜合監控平臺結構及特點 

                    杭州灣跨海大橋監控系統總體目標是對大橋道路交通、通航道、橋梁自身安全、大橋供配電、照明等各個方面進行綜合監控,為大橋的順利運營提供安全保障和決策支持。 

                    杭州灣跨海大橋監控管理人員日常監控業務包括:值班長處置交通事件業務;監控員處理交通誘導信息發布業務、視頻巡檢業務、設置交保路線的攝像機預置位業務、對設備的維護保障業務;交通分析人員分析歷史數據業務、運行維護人員管理數據質量業務、維護基礎數據業務、系統維護業務等。為了提高監控管理人員工作效率,綜合操作平臺必須是一個基于智能交通地理信息系統的綜合性操作平臺。平臺中包含數據查詢、設備控制、道路狀態監控、交通誘導和指揮、人工確認狀態的發布、自動檢測事件和狀態的確認和發布、靜態地理數據的查詢及更新、以及報警信息提示等應用,是以系統主數據庫和GIS應用數據庫為數據基礎的綜合性操作監控平臺。因而上海電科智能針對杭州灣跨海大橋提出了綜合性多專業成套的大橋綜合監控管理系統(SEITS-BISCS)整體解決方案。

                    SEITS-BISCS系統以杭州灣大橋運營管理業務流程為設計主線,包括業務主線、運維主線、服務主線。三條主線,既相對平行工作,又互相支持,其中運維是保障,業務是核心,服務是目標。針對這三條工作主線,系統采用了管理中心、區域控制、現場控制多級管理,子系統之間既互相相對獨立,又在統一的基礎信息設施和信息共享交換體系之上,組成一個有機的完整的整體,有力地保障了大橋運營的安全、環保、高效和經濟。 

                     后期運營保障規劃 

                     杭州灣跨海大橋通車后將縮短寧波至上海間的行程120余公里,形成以上海為中心的江浙滬兩小時交通圈,因而交通流量會非常大,監控系統將起到通過綜合監控系統平臺提高預警和緊急救援質量作用。 

                    首先是突發事件發生時,將信息告知給杭州灣跨海大橋的當前出行者或計劃出行者,以降低突發事件對交通的影響,或避免引發二次事故,減少事件損失和嚴重程度。事件告知可通過下列方式實現:交通廣播;路側廣播;可變情報板;電話、短信、互聯網等。突發事件的告知通過軟件支撐,例如,提示事件告知的內容,提供事件告知的途徑或方式,或通過路側廣播、可變情報板直接下發事件告知指令,或借助相應的通訊保障,比如利用電話、短信、互聯網、交通廣播進行應急事件信息告知。

                    在發生突發事件時,杭州灣跨海大橋應及時在監控系統、通信系統、收費系統、結構健康監測系統、電力監控系統、供水測控自動化系統等系統間進行信息共享,實施應急聯動,并在發生突發事件時各盡其責,互通有無,發揮組合優勢。保障信息的及時上傳和指令的有效下達,同時需要掌握杭州灣跨海大橋結構、交通等基礎信息,以及應急救援物資、救援機構、救援力量、應急預案的準備情況,以便指揮救援時作出有效的應急處置措施。 

                    由于許多突發事件有相關的專業救援部門,有的還涉及到多個部門。例如,主橋上因交通事故導致火災、爆炸,就牽涉到交通、路政、交通管理、消防、醫院等部門,這時候需要及時聯系相關救援部門,協調各部門之間的行動,在各部門之間實行信息共享。因而杭州灣跨海大橋在制定內部協作機制時,救援流程堅持流程簡明、責任明確的方針,明確以監控中心為總體協調,以監控綜合平臺軟件為支撐,其它部門支援的策略,減少一切不必要的聯絡環節,確保救援高效、實用。 

                    結語

                    杭州灣跨海大橋,工程規模大,自然環境惡劣,并且建設目標要求高,集成以及運行管理難度大,在項目建設初期,項目面臨諸多的挑戰,經過努力得以一一克服。目前,該項目經過1年多的運行,整體取得了顯著的監控、控制效果,提高了大橋管理局監控中心管理的工作效率,縮短了聯動應急響應時間。
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