高速公路隧道供配电监控系统的研究
浅谈高速公路隧道(群)供配电监控系统解决方案
浅谈高速公路隧道（群）供配电监控系统解决方案目前我国的高速公路隧道多在无人山区，人员值守的管理难度比较大，要实时集中管理这些隧道的情况，需通过一些科学智能的监控管理手段来管理。
本文结合某高速公路实际，就高速公路遂道（群）供配电监控系统的需求和解决方案进行了分析阐述。
标签：高速公路隧道供配电监控系统1 背景随着现代化进程的推进，高速公路建设在迅猛发展。
目前国内高速公路隧道日益增多，如不采用先进的监控管理措施，在交通量大、气候恶劣的情况下，极易发生交通事故和交通阻塞。
目前我国的高速公路隧道多在无人山区，人员值守的管理难度比较大，要实时集中管理这些隧道的情况，还需通过一些科学智能的监控管理手段来辅助管理。
高速公路隧道一般会设立隧道配电所对隧道内的照明，交通情况，供配电情况，风机运行情况等进行管理。
为了高速公路正常通车，防范交通安全隐患，需要一整套智能隧道供配电监控系统，对高速公路路段内的多个隧道进行集中监控管理，实时了解各隧道内灯光照明情况，风机运行情况，各配电所内高低压配电情况，发电机组，UPS等智能设备运行情况等，远程智能控制隧道照明系统，风机启停运转控制等。
2 高速公路隧道（群）供配电监控系统建设需求分析实时集中管理高速公路路段内各隧道供配电情况，在高速公路监控管理中心，实时查看各隧道前端站各类信息监测情况，及建立一套完善的自动报警管理平台等。
通过高速公路隧道供配电监控系统设于各隧道前端站点的各类测控保护装置，实时采集高速公路隧道照明通风等供电设备的运行状态，及对进线、出线、高压配电柜断路器等状态的监视，对故障动作信号的采集，将加快对事故的反映和处理速度，缩短故障的停电时间；通过监控中心主站还可以远程遥控相应开关及接触器回路，提高供电及隧道运营的可靠性。
通过对系统各级/段母线电压实时采集，使电压合格率进一步提升，为电气设备稳定运行打下坚实的基础；对电能量及电度的采集可以全面了解系统各负荷及总负荷变化及耗电成本。
高速公路隧道分布式智慧供配电技术分析
高速公路隧道分布式智慧供配电技术分析发布时间：2022-11-08T07:53:49.093Z 来源：《福光技术》2022年22期作者：李文[导读] 在公路工程建设中，高度公路隧道建设是重要的内容，为保证隧道车辆行驶安全，就需要加强隧道照明、监控及通风系统建设。
广东博大高速公路有限公司博深分公司 516100摘要：在公路工程建设中，高度公路隧道建设是重要的内容，为保证隧道车辆行驶安全，就需要加强隧道照明、监控及通风系统建设。
为保障高速公路隧道照明、监控及通风系统的稳定供电，可以采用分布式智慧供配电技术，不仅能够有效解决相应系统用电需要，也符合智慧高速、绿色公路建设的要求，对高速公路建设发展有着很大的促进作用。
本文对高速公路隧道分布式智慧供配电技术进行了分析，以供参考。
关键词：高速公路隧道；分布式；智慧供配电技术在高速公路隧道建设中，为保证隧道车辆的安全通行，需要加强隧道内照明、监控及通风系统建设，而分布式智慧供配电技术则为相应的系统供电提供了有力的技术支持，在分布式智慧供配电技术的具体应用中，设计人员需要根据隧道规模，优化供配电系统方案，从实际应用情况，分布式智慧供配电技术有着很好的节能效益、经济效益与社会效益，因此，高速公路隧道建设中，相关人员应加强分布式智慧供配电技术研究，以保证这一技术的有效应用。
1、高速公路隧道传统供电方案在高速公路隧道建设中，相应的用电设施包括照明灯具、监控设施与通风设备。
隧道照明区段分为入口加强段、过渡1加强段、过渡2加强段、基本点和出口段，按照灯具功能划分，隧道所用照明灯具包括加强照明、基本照明、应急照明。
隧道监控设施主要有摄像机、情报板、车道指示标志、疏散指示标志及各类检测器等。
隧道通风设备主要是隧道风机。
传统高速公路隧道照明中，所采用的供电方案主要是将变电所低压柜中的380V电压引入隧道照明配电箱中，在低压柜位置设置相应的开关，然后根据灯具分组情况，设置相应的母线供电回路。
高速公路隧道电子监控系统应用分析
高速公路隧道电子监控系统应用分析要害词：隧道监控PLC工控机摘要：本文要紧介绍了高速公路隧道电子监控系统的构成，并结合实际应用给出了短隧道和长隧道的具体监控方案，对系统的实际运行效果进行了分析以及探讨了今后的开展方向。
1.前言随着经济建设的开展，高速公路在国民经济中所起的作用越来越大，到2007年底，高速公路的通车里程到达了5.3万公里。
高速公路道路监控系统为高速公路畅通运行提供了有效的保障，而高速公路隧道历来是高速公路道路监控的重中之重。
福建省是典型的丘陵地带，隧道多、桥梁多是福建高速公路建设的特点，如何依据实际情况设计一套符合本地隧道特点的电子监控系统是工程建设中的要害。
2.系统构成隧道电子监控系统分为三级，隧道本地操纵器、隧道监控室、分中心监控室。
隧道本地操纵器内置全然的照明、通风运行模式，在没有上级操纵干预下能够自动运行；隧道监控室装有工控机，通过网络与所有隧道本地操纵器相连，采集隧道本地操纵器的信息和外场设备的信息，依据事先设定好的运行模式自动运行，在隧道发生应急事件的情况下，可依据上级下达命令或者本地手动操纵，执行预制的各种应急预案；分中心监控室监控机通过网络与隧道监控室相连，汇总所有隧道的设备信息，并进行分析，在必要时可通过监控员手段切换隧道本地的运行模式。
隧道电子监控系统按照各个子系统分为照明子系统、通风子系统、火灾报警子系统、交通操纵子系统、电力子系统。
每个子系统既要能独立运行，又要能和不的子系统联动运行。
照明子系统的功能是操纵隧道内的照明，尽量减小由于隧道内外亮度反差引起的“黑洞效应〞和“白洞效应〞对驾驶员造成的碍事。
照明回路根基上由开关量来操纵的，隧道洞内外的光强仪和照度仪所输出的是模拟量，隧道本地操纵器需依据洞内外的光强照度仪所测量出来的结果来调整隧道内的照明回路，PLC 配置模拟量采集模块和I/O操纵模块即可特别好的完成比立明子系统的监控，同时在内置多种全然的时序模式，再结合面板上的触摸屏，能够实现在与上位机通讯中断情况下隧道本地的独立运行和手动操纵。
浅谈隧道供配电系统供电方案
浅谈隧道供配电系统供电方案摘要：本文主要通过对隧道用电的需求分析，得出隧道的供电方案及隧道的变压器的设置方案。
关键词：供电方案、变压器设置一、隧道用电需求分析根据《公路隧道交通工程设计规范》（JTG/TD71-2004）中的规定：隧道电力负荷应根据供电的可靠性和中断供电在社会、经济上所造成的损失的或影响程度确定负荷分级。
负荷分级如下表：序号电力负荷名称负荷级别1应急照明电光标志交通监控设施通风及照明控制设施紧急呼叫设施火灾检测、报警、控制设施中央控制设施一级①2消防水泵基本照明排烟设施一级3通风机②二级4其余隧道电力负荷三级注：①该一级负荷为特别重要负荷。
②此处系指除作为防灾排烟一级负荷以外的其它通风机。
由上表可见公路隧道内有大量的一级负荷及特一级负荷。
根据《公路隧道交通工程设计规范》（JTG/TD71-2004）中对隧道供电的要求：隧道一级负荷应有两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受损。
一级负荷容量不大时应优先从邻近的电力系统取的第二路低压电源，亦可采用应急发电机组作为备用电源。
二、隧道供电方案隧道的供电方案与隧道功能、长度、外部电源、负荷等因素有关。
对于不同长度的隧道，由于低压供电距离的限制，供电方案也有所不同。
长度小于1.3km 的隧道，可由隧道一端供电；长度为1.3～3km的隧道，适合由隧道两端供电，中间可不增设高压供电点；隧道长度大于3km的隧道，除由隧道两端供电外，中间需增设变配电所，采用高压电源引入。
由于高速公路隧道大部分处于山区，且山区的电源一般情况不是很丰富，从地方接引两路电源（两路电源不同时受到损坏）非常困难，或者地方根本不能提供两路电源，但又要满足一级负荷的用电需求，故一般情况下中、长隧道的供电采用单市电+柴油发电机组的供电方案。
对于短隧道，根据工程的调研，考虑隧道地处偏远的山区，一般是无人值守，电气的偷盗较严重，由于隧道较短基本照明灯具的功率较小，且在箱变内均设置了不间断电源（UPS或EPS）为隧道的应急照明灯具供电，在断电情况下能满足应急照明的时间不小于60分钟，故一般的设计院是采用箱变单电源供电。
高速公路隧道监控系统控制模式探讨
高速公路隧道监控系统控制模式探讨【摘要】监控系统在高速公路隧道的运营和管理中发挥着极其重要的作用，有助于对高速公路隧道内外进行实时全方位的现场监视，提高综合防范和安全管理能力。
本文对高速公路隧道监控系统的控制模式进行了分析探讨。
【关键词】高速公路隧道监控系统控制模式进入二十一世纪以来，随着我国经济建设的快速发展，高速公路建设也取得了举世瞩目的成就。
在高速公路建设中，为了克服山高沟深等复杂地形和各种障碍，缩短行车距离，采用隧道的方式就成了一种必然，我国也成了世界上公路隧道最多的国家。
高速公路隧道是公路上的特殊路段，空间环境狭窄、光线变化大、视野不清，存在潜在的交通事故。
特别是发生火灾等紧急事件时，交通疏导和救援工作与普通路段大不一样，而且二次事故产生的后果远比原发性事故严重得多。
因此，长隧道内的安全保障是公路隧道建设和运营要特别关注的问题。
隧道监控系统是长隧道的安全保障必不可少的，也是保证隧道交通畅通与环保必须的工程设施。
目前，国内很多高速公路都配备了高速公路监控系统。
高速公路监控系统能及时地采集路段内的各种信息，记录违章车辆，实现快速的交通指挥调度，充分利用道路资源，处理各种突发事件。
极大地提高运营效率、保障交通安全、改善环境质量和提高能源利用率。
而高速公路隧道监控系统往往作为高速公路监控系统的子系统，通过隧道信息采集系统获取隧道的运行信息并进行分析、判断、决策，对隧道采取恰当的控制措施、减少偶发事件的影响，使得隧道内的交通平稳、安全、通畅地运行，以获得隧道最佳的运行效益。
目前，高速公路隧道监控系统的控制结构有三种：一种是集中式控制结构，一种是分布式控制结构，另一种是现场总线控制技术。
控制结构的选择对于隧道监控系统的效率和投资成本有较大的影响。
下面分别介绍这三种控制结构的特点。
一、集中式控制结构集中式控制结构有一个控制中心，各外场机电设备通过通信线路直接与控制中心的控制器进行连接。
这种控制结构由于控制中心的控制设备直接与外场设备相连，所以控制效率较高，由于各外场设备通过通信线路直接与控制中心的控制设备相连，所以线路较多，布线复杂，容易出现故障。
高速公路隧道监控系统的PLC应用分析1
高速公路隧道监控系统的PLC应用分析一、引言随着交通道路的不断发展，作为其一个重要环节的隧道，其数量也在不断增加。
由于我国复杂的地理条件以及隧道本身的特点，隧道监控系统在隧道的运营和管理以及事故处理中发挥着极其重要的作用。
因此，建设可靠、稳定、先进、经济以及可扩展的合理的隧道监控系统成为工程界和公路营运管理部门共同关心的问题。
微电子、通信、计算机技术的发展大大提高了公路交通的信息化和智能化程度，与3C技术相结合的PLC以其卓越的可靠性、抗干扰性以及灵活的控制方式成为隧道监控系统的核心控制器，其与开放的网络通信系统一起，共同推动着隧道监控系统的智能化程度的发展。
二、系统构成隧道对按照其长度分类，分别为短隧道（L<250m）、中隧道（250m<L<1000m）、长隧道（1000m<L<3000m）和特长隧道（L>3000m）。
隧道的长度越长，需要考虑的监控设施就越多。
从目前国际上对隧道的设计标准来看，长隧道和特长隧道需要监控系统以保证隧道内行车的安全和通畅。
隧道监控系统按照各个子系统分可分为：照明系统、通风系统、交通诱导系统、CCTV 系统、火灾报警系统、消防控制系统、紧急电话系统、广播系统等。
按照设备的类型分可分为：检测设备、控制设备、显示设备和通讯设备。
检测设备如：火灾报警探头、车辆检测器、COVI、能见度检测仪、风速风向仪等；控制设备如交通区域控制器、照明区域控制器、通风区域控制器等；显示设备如：计算机工作站、大屏幕监视器、声光报警器等；通讯设备如：交换机、集线器、串口信号传输设备、光端机等。
隧道监控的难易程度不仅与隧道的长度有关而且与隧道的交通车流量有关，从对隧道监控和管理的要求，又将隧道分为A,B,C,D四个等级，其中A级对监控要求最高，B级次之，其余类推。
当前在工程界一致认同的隧道监控模式主要分为两种，一种是适用于短隧道的集散式控制模式，一种是适用于长隧道的分布式现场总线控制模式。
高速公路隧道电气工程中的供配电设计研究
高速公路隧道电气工程中的供配电设计研究摘要：现阶段，高速公路隧道供配电系统对确保高速公路隧道工程的稳定运行与发展具有重要意义。
在高速公路隧道工程建设过程中，需要全面发挥供配电系统的应用价值。
针对各项实际情况采取应对措施，确保供配电系统符合设计要求，根据实际施工情况选取设备材料，全面提升供配电系统设计的科学性、安全性和经济性。
关键词：高速公路隧道；电气工程；供配电设计引言在现代化公路隧道的建设和运行中，对供配电设计提出了更高的要求，传统设计思路和方法已经难以满足供配电系统稳定、节能运行的需求。
需要结合实际，做好强电和弱电设计、双电源环式供配电系统设计、变压器容量设计、公路隧道照明智慧供电设计等，才能提升最终的设计效果，保证供配电系统运行的可靠性。
1高速公路隧道电气工程中的供配电设计现状1.1变压器保护装置选型问题现阶段，在多数高速公路隧道供配电系统中，普遍选择配置断路器对变压器提供保护。
断路器主要被用于处理电流短路问题，装置结构较为复杂、采购成本高昂。
从隧道供配电系统实际运行情况来看，电力短路故障问题的出现率较低。
若选择配置断路器，不但难以充分发挥装置的作用，同时还存在断路器功能单一、断开时间过程等问题，客观层面上导致隧道供配电系统存在一定的运行隐患，偶尔会出现各类电气故障问题。
1.2低压配电电缆的设计问题系统设计工作中，没有结合当前的系统运行特点与要求等针对低压配电电缆进行科学合理的设计与开发，经常会受到各方面因素的影响出现电缆的运行问题。
由于隧道之内的电缆供电距离很长，运行中会按照压降的特点选择电缆截面。
但是，未能明确电缆截面的具体要求，很容易引发电力资源浪费的问题。
设计人员在工作中忽视低压配电电缆的有功损耗分析与无功损耗分析，导致运营中出现很多额外的电费开支，不利于企业的良好发展与管理。
1.3变压器容量选择不当现阶段，高速公路工程通常选择在隧道供配电系统中同时配置两台变压器，根据系统运行负荷估算值来确定变压器容量。
高速公路隧道监控系统的现状与发展
高速公路隧道监控系统的现状与发展摘要：文章以本公司承接的广甘高速公路隧道监控系统为例总结了高速公路隧道监控系统的发展概况；介绍了高速公路隧道监控系统的主要组成，特点及其功能，阐述了高速公路隧道监控系统各个子系统的组织结构及控制方式。
肯定发展进步的同时对今后发展的趋势进行展望。
关键词：高速公路隧道监控系统发展概况发展趋势1引言随着我国经济的快速发展，高速公路作为连通城市之间的血脉起着越来越重要的作用。
隧道建设是提高公路等级、实现资源节约型、高速、快捷、安全运输的重要工程。
隧道在现代化公路交通运输发展中起着不可替代的作用。
随着经济的迅速发展和公路交通建设规模的日益扩大，新的勘察设计理念逐渐成熟，施工技术不断进步，我国公路隧道建设得到迅速发展。
由于隧道的环境特殊，隧道的安全性以及隧道管理的稳定性是隧道运营状况最重要的考核标准。
因此隧道对通风、照明、交通控制等监控系统的要求非常高。
工业化软件产品性能指标、网络性能等对整个系统的安全平稳运行至关重要。
利用现代化的控制理论和先进的监控设备，建立一套完整的隧道监控系统，调节交通流、控制隧道通风和照明，防患事故于未然，对于提高隧道行车的安全性、快速性和舒适性尤为重要。
广甘高速公路连通广元至姚渡。
全程约55KM，其中长短隧道共计9条。
最长的骑马隧道长5.82KM，下面以骑马隧道为例对隧道监控系统进行分析、介绍。
隧道监控系统组成图1. 隧道监控系统组成图2.1交通监控子系统将军石隧道两端入口设有交通信号灯，洞内设有车道指示灯。
当洞内发生事故或者火灾时可人工更改交通指示灯为红灯禁止洞外车辆进入洞内；洞内车道指示灯在火灾区段及行车方向火灾点之前更改为禁止通行红色X标志，沿车型方向火灾点之后路段为绿灯通行标志；洞内、洞口情报板提示“发生火灾请紧急撤离！”。
以上操作也可通过火灾预案进行自动下发实现控制。
2.2通风监控子系统在隧道内，由于其结构相对封闭，加之行驶经过的车辆排放出大量含有有害物质的粉尘，因此环境污染较为严重，尤其对于长大隧道而言更是如此，为此必须采取措施，保证隧道内的环境状况能够长期维持在安全水平之上。
高速公路隧道供配电系统安装问题探析
高速公路隧道供配电系统安装问题探析摘要：高速公路隧道供配电系统的安装工程主要包括两方面内容：一是对配电屏的安装，二是对变压器、电缆等设备的安装。
因此在实际施工中，需要按照相关要求对以上各个部分进行合理布置。
其中，在变压器以及电缆等设备的安装中，要根据实际情况结合实际需求，选择相应类型的设备，并按照要求做好相应的保护措施。
关键词：高速公路；隧道；供配电；系统；安装高速公路隧道供配电系统重点为机电工程其它子系统如通信、监控、收费、隧道的照明、通风及消防等提供不间断电力保障，同时也为全线日常设施的生活用电、办公用电等提供稳定电力。
对于施工现场来讲，经常会出现这样那样的问题，这些问题都会严重影响施工进度。
因此必须要做好相关工作，积极采取相应措施进行处理和解决。
本文就高速公路隧道供配电系统安装中存在的一些问题进行了详细分析与研究，并提出了相应解决办法。
一、施工方案存在的问题施工方案是指导工程施工的重要文件，是保证工程质量的前提。
但是，目前有些施工单位对此认识不够，片面追求降低工程成本，把方案当作成本控制的手段，从而使方案不能科学地指导施工；或者采用不规范、不合理、不合要求的设计方法。
同时，有些工程技术人员对隧道供配电系统所包含的专业知识了解不够，或虽知而不精。
如在设计方面常出现以下情况： 1)原设计文件与现场实际情况不符：如箱式变电站是按10 kV设计而实际按35 kV设计；有的变电所是按变电所设备及运行方式（柴油发电机）设计而实际是10 kV系统；有的变电所是按高压系统（110 kV）设计而实际是低压系统（10/0.4 kV）。
由此会造成两种结果：一种是用户拿到图纸后无法执行，致使设备和变压器都无法安装；另一种是用户拿到图纸后可以执行。
2)施工单位无图纸进行施工：如某些工程或工地现场条件变化较大而施工图又不能及时修订时，会造成施工单位的招标图与现场情况不符、或与现场情况有出入的现象。
3)未进行详细勘察和计算：如在对地下电缆沟深度、宽度计算不准确等。
试论高速公路隧道供配电系统的建设及应用
试论高速公路隧道供配电系统的建设及应用发表时间：2018-06-04T15:11:57.527Z 来源：《基层建设》2018年第10期作者：谭宇[导读] 摘要：随着我国高速公路隧道修建工程项目的不断增加，高速公路隧道供配电系统的建设及应用已成为当下直接影响高速公路隧道修建工程项目进程的关键要素之一。
广东新粤交通投资有限公司广东省广州市 510100摘要：随着我国高速公路隧道修建工程项目的不断增加，高速公路隧道供配电系统的建设及应用已成为当下直接影响高速公路隧道修建工程项目进程的关键要素之一。
本文从高速公路隧道供配电系统的组成元素出发，论述了当前我国高速公路隧道供配电系统的建设及应用存在的问题，并在此基础上提出针对性的改善措施，希望能够为高速公路隧道供配电系统的建设及应用研究工作提出新的参考意见，从而推动我国高速公路隧道修建工程项目的健康发展。
关键词：高速公路隧道；供配电系统；建设及应用一、高速公路隧道供配电系统的组成元素阐述1.高速公路隧道供配电系统——照明以及供电系统阐述众所周知，高速公路隧道供配电系统中的照明以及供电系统是整个供配电系统组成的关键构成部分之一，照明以及供电系统承担着全天候保持不间断照明以及供电的责任，为了确保照明以及供电系统自身的安全性，从而使高速公路隧道供配电系统中的照明以及供电系统能够长时间的运作，高速公路隧道供配电系统的工作人员应当预先设置照明以及供电系统的区域参数，使照明以及供电系统即便是在超过负荷的状态下也能够依据事先设置的照明以及供电系统区域参数进行自我调整。
高速公路隧道供配电系统的工作人员还应当注意到电网的参数，确保能够满足高速公路隧道供配电系统中的照明以及供电系统工作开展的需求。
2.高速公路隧道供配电系统——通风系统阐述实际上，由于高速公路隧道本身的环境偏于闭塞，为此高速公路隧道供配电系统的工作人员应当重视高速公路隧道供配电系统中通风系统的作用，从而为高速公路隧道提供较为良好的通风环境。
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高速公路隧道供配电监控系统的研究研究报告合肥华欣自控成套设备厂技术中心2007年3月目录目录 (2)第一章绪论 (3)1.1课题背景及研究意义 (3)1.1.1课题背景 (3)1.1.2研究意义 (4)1.2国内外的发展现状 (4)1.2.1国外发展现状 (4)1.2.2 国内发展现状 (5)1.2.3 发展趋势 (5)1.3 论文研究内容 (6)第二章高速公路隧道供配电系统 (6)2. 1 隧道供配电系统概述 (6)2.2 隧道供配电系统设计原则 (7)2.3 隧道供配电系统设计内容 (8)2.3.1 变配电所 (8)2.3.2 负荷分级 (8)2.3.3 供配电方式 (8)2.3.4 配电设计 (9)2.3.5 电气设备保护及防雷设施 (9)2.4 试刀山隧道用电设备的分布 (9)第三章高速公路隧道供配电监控硬件系统 (10)3.1 基本概念 (10)3.2 试刀山隧道概况 (12)3.3 系统监控对象 (13)3.4 系统结构 (14)3.4.1 系统的网络拓扑 (14)3.4.2 集中监控中心（上位机）组网结构 (15)3.4.3 PLC组网结构 (15)3.4.4 监控单元结构 (17)3.4.5 监控单元设备的连接 (17)第四章高速公路隧道供配电监控软件系统 (21)4.1软件系统的主要功能 (21)4.2隧道供配电监控通信系统 (22)4.2.1 PLC与监控单元的通信 (22)4.2.2 创建通信序列 (23)4.2.3监控单元与上位PLC的通信 (24)4.2.4 PLC与上位计算机的通信 (24)第一章绪论1.1课题背景及研究意义1.1.1课题背景随着公路建设的飞速发展，我国公路隧道事业已取得长足的进步，目前，我国公路隧道总数己达1782座，总长度704公里，分别是改革开放之初的4. 7倍和13. 5倍，是世界上公路隧道最多的国家，其中长度超过3000米的特长隧道达到18处，总长6. 6万米。
可见，在我国公路建设的现代化进程中，隧道的发展无论从数量上和质量上都有了较大的发展。
作为高速公路重要组成部分的隧道，既能缩短交通路径，又能简捷通过险要地段，但是由于它是一个封闭的环境，其运营条件与外界截然不同，与普通路段环境相比：隧道内外亮度差较大、空气污染严重、侧向净宽较小且高度有限、没有扩展活动的余地、噪声高等特点，加之车辆的迅速增长，使高速公路的优越性大大减弱，交通问题显得尤为突出。
不仅通行能力、行程速度、交通安全性能客观上比其他路段差，而且交通事故发生率、交通能耗及对环境的污染也成倍增加，在此情况下如何保障隧道的运营安全，隧道供配电系统就显得越发重要了。
高速公路隧道一般情况下都是通过通风、照明、消防及机电设施来保障其安全运营，但随着隧道建设长度的不断增加，供配电的可靠性就是我们必须考虑的一个重要问题，而在供配电设计中，供配电自动化的实现是一个牵扯到其它机电设施正常工作的重要保障。
1.1.2研究意义目前我国很多高速公路都配备有高速公路监控系统，实现快速的交通指挥调度，充分利用道路资源，从而使人、车、路紧密配合，极大的提高了运营效率，保障了交通安全。
而高速公路隧道供配电监控系统往往作为整个高速公路监控系统的子系统，通过隧道供配电的信息采集系统获取必要信息并进行分析、判断，以期望对隧道供配电系统进行最有效控制，减少偶发事件的影响，还可以提高隧道运营的科学管理水平，增强管理部门对突发事件的处理能力，综合的提高整个隧道运营的经济及社会效益。
1.2国内外的发展现状1.2.1国外发展现状国外对隧道的各种机电监控设施的研究起步较早，在隧道监控领域已经有了较为成熟的技术，一些公司推出了自己的隧道监控系统，这些系统针对隧道项目所具备的独有特点，提出了不同的解决方案，具有较强的适用性和可靠性。
其中具有代表性的有TMCS系统和SCADA系统。
但是这些系统都是针对隧道内所有的机电设备进行监控，而且并不包括对隧道变电所各种环境参数的监控。
所以，从严格意义上来说，目前并没有一个只是针对隧道供配电系统所设计的监控系统。
TMCS分布式公路隧道监控系统是基于Lonworks总线技术所设计的，可以对单洞双向公路隧道或双洞单向公路隧道内的供配电系统和各种机电设备进行分布式监控，每一座隧道均可设置独立的集中监控中心。
在此基础上，采用光纤网络，可对隧道群进行集中管理。
SCADA系统是基于Profibus现场总线技术所设计的分布式隧道监控系统，即隧道数据采集与监视控制系统。
它可以对远方的运行设备进行监视和控制，以实现远程控制、远程测量、远程信号和远程调节等各项功能。
1.2.2 国内发展现状国内有关高速公路机电工程项目的智能化研发工作起步较晚，目前虽然在高速公路监控系统和收费系统等方面己具备一定的规模和水平，但由于隧道供配电监控系统涉及的专业面较广，需要采集的各种现场电力设备和环境的参数较多，很难进行统一的控制和协调，而且信息传输距离较远，所以有关隧道供配电监控系统的研发工作仍处于起步阶段。
而且国内大多数已经投入使用的隧道并没有提供隧道供配电监控系统，只是在故障发生后，人工采取相应的干预措施。
已经研制出的隧道供配电监控系统，也只是对动力设备的各种电压、电流参数进行监控，并没有对隧道变电所的环境参数进行有效的监控，这就不排除由于环境的原因而导致整个隧道供配电系统出现较大的事故。
其主要问题有以下几点：①不能适应无人值班站的要求和发展：远程控制系统的“四遥”（遥控、遥信、遥测、遥调）不能进行环境监控，不能解决防盗、防火、防爆、防水等问题，自动化程度较低，不能对实时检测信号做出快速而准确的反应。
②缺乏统一的规划和管理：虽然有关图像监控和电站多媒体技术的研究在电力行业己有应用，但是这些系统都是自成体系，有些系统虽然在监控中心通过微机网络技术与其它系统联网，但从远端设备、信息的组成、传输的通道以及监控中心设备来看，仍然是独立的一套系统。
③系统的扩容问题：目前设计的供配电监控系统大多是通过设置在各变电所的远程终端设备对变电所运行的实时信息进行采集，然后通过信道传输到监控中心的主站上，其在通用性和可扩展性上存在一定的问题。
1.2.3 发展趋势在供配电系统中，环境、智能设备和动力设备的参数需要进行实时检测、管理和自动控制。
随着微机技术、网络通讯技术和各种检测技术的发展，供配电监控系统必定向着无人职守的方向发展，微机远程监控系统将会逐渐代替传统的监控系统。
不仅可以实现系统各种参数的遥控、遥调、遥测和遥信等功能，还具备较完善的当地功能（屏幕显示、打印报表等）及转发信息功能，装置内部功能、内存数据功能和事故顺序记录功能等。
1.3 论文研究内容本文结合合芜高速公路试刀山隧道自身特点，对高速公路隧道监控系统的几个关键技术进行了研究，主要包括：1、采用最新的微机网络技术、通信技术、传感器技术以及自动控制技术搭建公路隧道供配电监控系统的整体架构；2、实时监视监控单元环境和各种电力设备运营情况，及时直观地反映隧道供配电系统的各项运行信息、环境参数及开关的状态等；3、搭建系统监控软件框架，在采集数据的基础上建立数据库和各种环境变量的实时曲线，以便于运行人员能随时查看原始运行数据。
能够及时发现报警信息并采取相应的措施，减少由于意外原因而造成的损失；4、实现系统的遥测、遥信、遥控，遥调等功能从而达到隧道供配电系统无人值守的目的；第二章高速公路隧道供配电系统2. 1 隧道供配电系统概述为充分发挥高速公路隧道行车安全、快捷、经济、便利、舒适和低公害的综合优越性，客观上要求配套完善的交通工程系统。
交通工程主要包括：交通安全设施；道路监视、控制系统；通信系统；照明系统；供配电系统。
以上各大系统都是由先进的科学设备构成的，为使这些设备正常运行，不仅需要设备本身具有较高的可靠性，而且还需要供配电系统运行可靠。
供配电系统不稳定，将会导致整个交通管理系统失调，甚至使整个系统陷于瘫痪；失去电源供应，所有设备也就形同虚设，势必造成无可挽回的损失。
因此建设适合我国高速公路隧道特点的供配电系统，是整个高速公路建设运营机制中的一个重要组成部分。
高速公路隧道内设有通风、消防、照明、监控等设施，为确保隧道安全、正常运营，要求隧道供配电系统无故障运行以保证高度的安全性。
隧道供配电一般设有二路外电源和一套自备电源，在外电源发生故障的情况下，自备柴油发电机组运转发电。
为使供配电灵活、提高故障情况下供配电的可靠性，系统采用分段母线供配电，互为联络。
通风、照明、监控、通信设备及事故用电各自设置单独的回路。
如图（1）所示：图（1）高速公路隧道供配电系统图2.2 隧道供配电系统设计原则供配电系统应为整个高速公路隧道系统提供可靠保障，使整个系统达到：提高行车的安全性，减少交通事故；提高行车速度，减少延误时间的作用。
因此在设计中应遵循以下原则：1、实用性系统建设始终贯彻面向应用，注重实效的方针，应以用户需求为导向，结合先进、合理的管理模式，功能全面，切合实际。
2、先进性与成熟性微机技术、信息技术的发展日新月异，系统设计采用先进的概念、技术和方法是客观需要，但先进性不能以降低系统的可靠性为代价，因此又要注意结构、设备、工具的相对成熟。
真正做到不仅能反映当今先进技术，而且还成熟可靠。
3、可靠性与安全性在前端监控设备出现故障时，软件能最大限度地对其进行监控，并提供必要的恢复功能，系统为具有不同职责的用户设定相应的权限。
4、扩展性系统设计不但要考虑当前的实际需要，并且还要考虑将来发展的需要，使系统具有良好的扩展性。
5、友好性系统维护应简单、方便，用户界面直观清晰，可满足不同素质的运行操作人员需求。
2.3 隧道供配电系统设计内容2.3.1 变配电所根据系统设置需要，考虑变配电所的数量，类型及容量。
（一）变配电所设置由于高速公路隧道配电所内各种设备常受到来自高速公路上的水溅、尘埃、酸雾以及汽车废气等的污染、腐蚀，所以常采用室内变配电所。
变配电所的建筑风格要与整体建筑风格协调一致。
（二）变配电所主要设备选型为使变压器在三相不平衡负荷下得以充分利用，并有利于抑制三次谐波电流时，选用绕组接线为D，ynll的环氧树脂浇注干式变压器，其容量按负荷量定；10KV母线受电开关及配电线路开关采用熔断器；10/0.4KV变压器高压侧开关，室内变电所采用带熔断器的负荷开关；10/0.4KV变压器低压侧总开关采用自动开关。
（三）为保证环境美化，高速公路10/0.4KV变配电所多采用高压电缆进线。
2.3.2 负荷分级电力负荷可分为三级。
根据监控系统、通信系统设备对电源稳定性和可靠性要求高，以及他们在高速公路隧道管理中所起的重要作用，这些系统均按一级负荷供配电；另外隧道通风照明也应按一级负荷供配电。