長(zhǎng)大隧道的智慧系統(tǒng)解決方案研究

摘要： 通過國(guó)家智慧化建設(shè)政策梳理，分析當(dāng)前城市長(zhǎng)大隧道痛點(diǎn)問題。以深圳媽灣跨海隧道為例，提出長(zhǎng)大隧道智慧系統(tǒng)總體解決方案。以大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)為手段，針對(duì)隧道營(yíng)運(yùn)管理中涉及的安全、暢通、節(jié)能、養(yǎng)護(hù)等業(yè)務(wù)需求，構(gòu)建智慧運(yùn)維管控一體化平臺(tái)、結(jié)構(gòu)多維監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、智慧隧道全息感知系統(tǒng)、智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)、消防設(shè)施智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)隧道日常監(jiān)控、事故應(yīng)急、安全監(jiān)測(cè)、節(jié)能減排、日常養(yǎng)護(hù)等全方位業(yè)務(wù)的管理，幫助隧道管理單位提高隧道安全性，降低營(yíng)運(yùn)成本。關(guān)鍵詞： 智慧系統(tǒng); 智慧管理; 智慧運(yùn)營(yíng); 長(zhǎng)大隧道

中圖分類號(hào)： TU855文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)： 1674-8417（2024）10-0025-06

DOI： 10.16618/j.cnki.1674-8417.2024.10.005

0引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通流量迅速增長(zhǎng)。傳統(tǒng)的隧道機(jī)電和管理系統(tǒng)已難以滿足新時(shí)代隧道運(yùn)營(yíng)管理、維護(hù)的需求。傳統(tǒng)的隧道管理系統(tǒng)未形成統(tǒng)一、互通的平臺(tái)，功能較為單一，只能進(jìn)行簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與管理應(yīng)用［1］。同時(shí)，各系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)不互通，信息孤島現(xiàn)象嚴(yán)重，無法有效支撐隧道管控的輔助決策應(yīng)用。隧道管理站/所仍然以人工巡檢、確認(rèn)、控制的方式為主。傳統(tǒng)管理系統(tǒng)自動(dòng)化程度不高，在交通監(jiān)控、事件識(shí)別與預(yù)警、信息服務(wù)、運(yùn)營(yíng)維護(hù)、應(yīng)急救援與處置等方面存在著諸多不足。

近年，國(guó)內(nèi)建設(shè)的跨海、跨江特長(zhǎng)隧道都已經(jīng)采用智慧化方案提升數(shù)字化運(yùn)維管理能力。例如數(shù)字化港珠澳大橋海底隧道項(xiàng)目，是廣東交通“十四五”規(guī)劃的重點(diǎn)項(xiàng)目和“新基建”建設(shè)的代表性項(xiàng)目。港珠澳大橋海底隧道全長(zhǎng)5.6 km，是世界最長(zhǎng)的公路沉管隧道和唯一的深埋沉管隧道，也是我國(guó)第一條外海沉管隧道，最大水深超過40 m。立足于港珠澳大橋海底隧道的實(shí)際運(yùn)營(yíng)需求，以數(shù)字化為驅(qū)動(dòng)，從信息感知、結(jié)構(gòu)評(píng)估、維養(yǎng)決策、交通運(yùn)行、安全管控等方面入手，引入物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)，建立數(shù)字化運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)方法體系，打造一流的智能化運(yùn)維平臺(tái)。

1工程概況

媽灣跨海隧道位于珠江入?？跂|岸、深圳市西部港區(qū)，是深圳市西部主要疏港通道，也是深圳重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目。媽灣跨海主線為城市快速路，輔路為城市主干路。設(shè)計(jì)速度主線為80 km/h，輔路40 km/h。主輔路均為雙向六車道，車道寬度3.75 m。工程全長(zhǎng)約8.05 km，隧道長(zhǎng)度6.33 km，其中海域盾構(gòu)隧道全長(zhǎng)2.06 km;明挖隧道長(zhǎng)4.27 km;全線設(shè)置主線出入口2處，匝道出入口3處。媽灣跨海隧道位置示意圖如圖1所示。

2智慧隧道總體建設(shè)方案

針對(duì)特長(zhǎng)跨海隧道結(jié)構(gòu)復(fù)雜、交通安全管理要求高、運(yùn)維任務(wù)重的特點(diǎn)，應(yīng)用人工智能、數(shù)字孿生、物聯(lián)網(wǎng)、雷視融合感知等新技術(shù)實(shí)現(xiàn)智慧化管理。結(jié)合隧道實(shí)際情況，綜合考慮隧道日常運(yùn)營(yíng)管理的需求，提出了“1+3+4”智慧隧道系統(tǒng)建設(shè)維度的總體架構(gòu)。

（1） 平臺(tái)：建立基于BIM和GIS為基礎(chǔ)的綜合性基礎(chǔ)管理平臺(tái)，構(gòu)建智慧隧道大腦，實(shí)現(xiàn)全息感知、深度融合、優(yōu)化決策、協(xié)同控制、高效管理的智慧型隧道平臺(tái)。

（2） 支撐：作為智慧隧道平臺(tái)運(yùn)營(yíng)的基礎(chǔ)支撐條件，包括5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、應(yīng)用設(shè)計(jì)和感知設(shè)施，做好基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)和數(shù)據(jù)的公共服務(wù)支撐，為智慧隧道建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（3） 應(yīng)用系統(tǒng)：根據(jù)地下道路智慧建設(shè)服務(wù)交通使用者和管理部門的不同需求，提出了結(jié)構(gòu)多維監(jiān)測(cè)、智慧隧道全息感知、智能巡檢機(jī)器人、消防設(shè)施智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等四大系統(tǒng)建設(shè)。

2.1智慧運(yùn)維管控一體化平臺(tái)

管控平臺(tái)將從“結(jié)構(gòu)安全、交通管理、應(yīng)急處置、智慧運(yùn)維”4方面完善工程的智慧施工、運(yùn)營(yíng)和運(yùn)維能力，提高工程整體智慧化水平。

結(jié)構(gòu)安全：建設(shè)復(fù)雜建設(shè)環(huán)境下的隧道全生命周期健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)施工、運(yùn)營(yíng)、養(yǎng)護(hù)階段的全過程監(jiān)測(cè)，全面采集結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，做到提前預(yù)警、動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)、趨勢(shì)預(yù)測(cè)、養(yǎng)護(hù)建議。確保項(xiàng)目尤其結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)安全事故，保證國(guó)家財(cái)產(chǎn)和人民生命安全。

交通管理：結(jié)合BIM底座，通過全息交通感知設(shè)備，實(shí)現(xiàn)基于交通全息感知與數(shù)字孿生的無死角駕駛護(hù)航，實(shí)現(xiàn)對(duì)重點(diǎn)車輛自動(dòng)識(shí)別，啟動(dòng)軌跡跟蹤視角，進(jìn)行車輛的全程護(hù)航引導(dǎo)。通過AI+BIM建模技術(shù)，對(duì)隧道交通環(huán)境實(shí)時(shí)還原分析。保證項(xiàng)目交通運(yùn)行效率與安全。

應(yīng)急處置：打造數(shù)字化應(yīng)急處置體系，提高響應(yīng)精度，實(shí)現(xiàn)突發(fā)事件的及時(shí)響應(yīng)和快速處置，最大限度降低損失，避免二次事故。以及“事后”處置歸檔與流程優(yōu)化，持續(xù)提升管理方式。全流程保障交通安全，最大限度地降低民眾生命和公共財(cái)產(chǎn)損失。

智慧運(yùn)維：構(gòu)建1套基于人工智能知識(shí)決策輔助的具有診斷系統(tǒng)的全生命周期機(jī)電設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。確保隧道發(fā)生應(yīng)急事件時(shí)設(shè)施設(shè)備可用，保障隧道應(yīng)急事件處置。

2.2系統(tǒng)支撐架構(gòu)

總體架構(gòu)圖如圖2所示。

感知層：負(fù)責(zé)隧道內(nèi)各類數(shù)據(jù)的采集，是隧道建設(shè)的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)感知層主要包括交通視頻監(jiān)控設(shè)備、交通流量采集設(shè)備、信息發(fā)布設(shè)備、定位導(dǎo)航設(shè)備、緊急呼叫設(shè)備、火災(zāi)探測(cè)設(shè)備、智能化消防聯(lián)動(dòng)設(shè)備等。通過智能化外場(chǎng)設(shè)備的布設(shè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道人、車、路、隧道和環(huán)境信息的全息感知。

通信層：基礎(chǔ)設(shè)施方面，依托云平臺(tái)資源和本地專用硬件設(shè)備等，用于承載數(shù)據(jù)、公共信息平臺(tái)和業(yè)務(wù)應(yīng)用的正常運(yùn)行。包括計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、安全、云服務(wù)等IT基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備;通過多種網(wǎng)絡(luò)通信能力實(shí)現(xiàn)終端、設(shè)備、數(shù)據(jù)、應(yīng)用等互聯(lián)互通，涉及互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、視頻專網(wǎng)以及其他專網(wǎng)等，讓隧道各業(yè)務(wù)部門協(xié)同互通。

應(yīng)用層：構(gòu)建智慧交通運(yùn)行管控、智慧交通引導(dǎo)、智慧隧道防災(zāi)、智慧養(yǎng)護(hù)管理四大智慧隧

道子系統(tǒng)。通過對(duì)隧道內(nèi)各類感知數(shù)據(jù)及政府交管數(shù)據(jù)的進(jìn)一步融合處理，實(shí)現(xiàn)以下功能：① 智慧化、科學(xué)化的隧道內(nèi)交通運(yùn)行管理，提高交通運(yùn)行效率;② 隧道內(nèi)交通實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)引導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)地面地下交通無縫誘導(dǎo);③ 實(shí)時(shí)火災(zāi)探測(cè)及應(yīng)急救援;④ 隧道內(nèi)設(shè)備、結(jié)構(gòu)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及養(yǎng)護(hù)。

2.3應(yīng)用系統(tǒng)方案

（1） 結(jié)構(gòu)多維監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

根據(jù)隧道工程地質(zhì)條件及隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，通過有限元軟件精確分析，分析隧道施工、運(yùn)營(yíng)期可能發(fā)生的病害和風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)在總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合傳感器技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，確定監(jiān)測(cè)內(nèi)容和監(jiān)測(cè)位置。

根據(jù)綜合分析結(jié)果，確定隧道健康監(jiān)測(cè)指標(biāo)包括五大類。隧道健康監(jiān)測(cè)內(nèi)容如表1所示。

直徑收斂：隧道收斂監(jiān)測(cè)采用激光測(cè)距儀，激光測(cè)距儀具有測(cè)量速度快、測(cè)量精度高、產(chǎn)品體積小，使用方便等特點(diǎn)，可運(yùn)用于隧道拱頂沉降及收斂監(jiān)測(cè)。隧道變形縫位移：變形縫/接縫位移監(jiān)測(cè)采用雙向位移計(jì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。隧道整體沉降/不均勻沉降：隧道不均勻沉降采用靜力水準(zhǔn)儀監(jiān)測(cè)。拱頂、拱腰應(yīng)變：拱頂、拱腰應(yīng)變監(jiān)測(cè)采用振弦式應(yīng)變計(jì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。滲漏水監(jiān)測(cè)：滲漏監(jiān)測(cè)采用加熱型鎧裝測(cè)溫光纜監(jiān)測(cè)。

結(jié)合媽灣通道隧道沿線工程、水文地質(zhì)條件、工程平縱線形方案以及潛在外部作業(yè)影響，除標(biāo)準(zhǔn)斷面設(shè)置必要沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)外，重點(diǎn)考慮結(jié)構(gòu)安全薄弱點(diǎn)（隧道螺栓、管片接頭等），在突出重點(diǎn)的基礎(chǔ)上，兼顧全線范圍，選取能綜合反映隧道運(yùn)營(yíng)期主體結(jié)構(gòu)受力的典型斷面作為監(jiān)測(cè)對(duì)象。典型監(jiān)測(cè)斷面選取原則如下：① 特殊結(jié)構(gòu)處。盾構(gòu)段螺栓、管片接頭等特殊連接件以及工作井和盾構(gòu)隧道連接段。工作井和盾構(gòu)隧道連接段是隧道縱向由剛性連接過渡到柔性連接的過渡段，對(duì)結(jié)構(gòu)縱向受力有較大影響，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注。② 荷載明顯變化處。包括兩側(cè)岸堤、海域航道處、埋深最大等，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注。③ 重要風(fēng)險(xiǎn)源處。隧道與既有、在建重要建構(gòu)筑物相交處，斷裂帶對(duì)變形相對(duì)敏感，應(yīng)設(shè)置監(jiān)測(cè)斷面動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)相互影響;隧道與已明確規(guī)劃的重要建構(gòu)筑物相交處，應(yīng)設(shè)置監(jiān)測(cè)斷面動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)后期項(xiàng)目的建設(shè)對(duì)隧道的影響。④ 縱向間距盡量均勻布置，且左右線均衡。

根據(jù)上述原則，每條盾構(gòu)隧道健康監(jiān)測(cè)斷面共布設(shè)11個(gè)斷面，左、右線隧道均設(shè)。預(yù)留2個(gè)監(jiān)測(cè)斷面（每條隧道預(yù)留1個(gè)監(jiān)測(cè)斷面）的傳感器設(shè)備，布置在施工階段易出現(xiàn)問題的位置（例如長(zhǎng)期停頓、隧道變形過大等）。

（2） 智慧隧道全息感知系統(tǒng)。

隧道全息感知系統(tǒng)主要由毫米波雷達(dá)、車牌抓拍單元、可燃?xì)怏w檢測(cè)儀、VOC氣體檢測(cè)儀、氯化氫氣體檢測(cè)儀、過氧化氫氣體檢測(cè)儀、氨氣氣體檢測(cè)儀、氟化氫氣體檢測(cè)儀，以及邊緣時(shí)空大數(shù)據(jù)融合節(jié)點(diǎn)等主要設(shè)備組成。通過深度融合雷達(dá)、可見光視頻、抓拍單元、設(shè)備端傳感器等多類傳感器對(duì)隧道內(nèi)外交通信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)感知，實(shí)時(shí)采集隧道內(nèi)外包括交通狀態(tài)運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、交通流數(shù)據(jù)、過車數(shù)據(jù)、交通突發(fā)事件在內(nèi)的多類應(yīng)用數(shù)據(jù)，以豐富的高精數(shù)據(jù)資源支撐隧道車道級(jí)精細(xì)管理。

隧道全息感知系統(tǒng)能持續(xù)獲取車輛軌跡信息，實(shí)現(xiàn)了車輛在不同場(chǎng)景中不同目標(biāo)車輛位置的持續(xù)追蹤。平臺(tái)內(nèi)可將車輛位置映射到高精地圖的統(tǒng)一坐標(biāo)系中，在虛擬化地圖中顯示路網(wǎng)中所選隧道的交通實(shí)時(shí)狀態(tài)與交通事件信息。隧道全息感知系統(tǒng)如圖3所示。

通過對(duì)于運(yùn)動(dòng)目標(biāo)實(shí)時(shí)坐標(biāo)的分析計(jì)算，結(jié)合目標(biāo)點(diǎn)位周邊的目標(biāo)行為分析、比對(duì)，能夠精準(zhǔn)地定位交通異常事件位置，并通過分析具體目標(biāo)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和趨勢(shì)，即可快速鎖定事件源頭。通過平臺(tái)彈窗報(bào)警，所在虛擬化路段提醒并聯(lián)動(dòng)監(jiān)控畫面顯示。支持的檢測(cè)交通事件包括行人和非機(jī)動(dòng)車闖入檢測(cè)、車輛異常停車檢測(cè)、擁堵檢測(cè)、流量檢測(cè)。主要應(yīng)用有交通在線仿真、交通事件識(shí)別等，具體如下：

交通在線仿真：系統(tǒng)基于實(shí)時(shí)路況信息采集，實(shí)時(shí)感知隧道交通運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)交通異常事件，通過數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡脚_(tái)，實(shí)現(xiàn)基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交通仿真，模擬多路徑選擇與駕駛行為，仿真與歷史實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)融合矯正，海量數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)迭代，自主優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)交通狀態(tài)短時(shí)預(yù)測(cè)，數(shù)據(jù)分析實(shí)時(shí)推演交通發(fā)展趨勢(shì)，輔助隧道管理部門預(yù)先掌握交通態(tài)勢(shì)，為主動(dòng)交通誘導(dǎo)提供較為精確的判據(jù)。

交通事件識(shí)別：實(shí)現(xiàn)隧道內(nèi)人、車、物等異常行為事件監(jiān)測(cè)，包括隧道行人、異常停車、車輛逆行、車輛擁堵、車輛事故、拋灑物、越線行駛等異常事件。

通過前端安裝卡口抓拍單元、?；窔怏w檢測(cè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)車輛特征數(shù)據(jù)、?；窋?shù)據(jù)的提取與融合，結(jié)合邊緣節(jié)點(diǎn)對(duì)?；愤\(yùn)輸車輛智能分類，在車輛未進(jìn)入隧道之前及隧道內(nèi)行駛?cè)谈櫛O(jiān)測(cè)，異常情況實(shí)時(shí)告警。

（3） 智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)。

智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)如圖4所示。人工巡檢主要采用簡(jiǎn)單設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，效率低準(zhǔn)確度不高，檢頻率較低，不容易發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患，并且當(dāng)隧道內(nèi)發(fā)生高壓電纜或設(shè)備起火時(shí)，無法做到快速滅火處置?；谝陨显?，本工程擬設(shè)置智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)。智能機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)合目前的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能實(shí)時(shí)對(duì)隧道內(nèi)進(jìn)行巡檢作業(yè)。

智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)主要包括：智能巡檢機(jī)器人供電系統(tǒng)、軌道系統(tǒng)、分布式充電系統(tǒng)、機(jī)器人通信系統(tǒng)，軌道機(jī)器人每2～3 km布設(shè)1臺(tái)，整套軌道機(jī)器人公用1套管理平臺(tái)。利用智慧線搭建的無線網(wǎng)絡(luò)安裝吊軌型機(jī)器人實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的智能巡視，可大大地減少人員成本，提高運(yùn)維效率。機(jī)器人可搭載一氧化碳，氧氣，氫氣等環(huán)境傳感器，以及雙光譜熱成像攝像頭，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳回監(jiān)控中心，為運(yùn)維人員提供數(shù)據(jù)支持。

自動(dòng)巡檢功能：智能巡檢機(jī)器人可進(jìn)行自動(dòng)巡檢，能不間斷地對(duì)隧道進(jìn)行反復(fù)巡檢，并實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道狀態(tài)的連續(xù)、動(dòng)態(tài)采集。智能巡檢機(jī)器人搭載多種檢測(cè)設(shè)備，可自動(dòng)對(duì)隧道內(nèi)的各種設(shè)備，如攝像機(jī)、檢測(cè)器、電纜接頭、配電箱、各種給排水、消防管道等設(shè)施，以及輔助設(shè)備的外觀檢查、溫度診斷、氣體檢測(cè)等工作，并對(duì)隧道整體運(yùn)行環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，將巡檢數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸?shù)杰浖脚_(tái)保存，生成檢測(cè)分析報(bào)告。

遙測(cè)巡檢功能：在智能巡檢機(jī)器人自主巡檢過程中如檢測(cè)到設(shè)備、環(huán)境狀態(tài)異常并向運(yùn)維人員告警時(shí)，運(yùn)維人員可以在第一時(shí)間操控機(jī)器人快速到達(dá)異常設(shè)備位置，及時(shí)對(duì)異常設(shè)備進(jìn)行查看并核實(shí)報(bào)警信息，以便迅速制定響應(yīng)策略。

（4） 消防設(shè)施智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

消防設(shè)施智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)如圖5所示。媽灣跨海通道由于其特殊的海下隧道特性，一旦隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)事故，海底隧道外部消防力量的響應(yīng)速度小于路面公路隧道，海底隧道人員疏散速度也遠(yuǎn)小于路面公路隧道。因此，須對(duì)媽灣跨海通道消防系統(tǒng)做智慧化提升，實(shí)現(xiàn)消防系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、消防系統(tǒng)設(shè)備數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)建消防系統(tǒng)數(shù)字孿生體，改變以往隧道消防系統(tǒng)數(shù)據(jù)無法采集、無法遠(yuǎn)程控制的情況，打造消防系統(tǒng)養(yǎng)運(yùn)業(yè)務(wù)全流程數(shù)字化，確保隧道消防系統(tǒng)時(shí)刻處于完備狀態(tài)，杜絕出現(xiàn)應(yīng)急狀態(tài)下消防栓無水、消防水泵故障、消防水池?zé)o水等狀況。

消防監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由消防栓壓力監(jiān)測(cè)儀、消防泵壓力監(jiān)測(cè)儀、視頻采集儀、邊緣數(shù)據(jù)接入與監(jiān)測(cè)一體機(jī)、泵房運(yùn)行環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，以及消防泵房采集控制系統(tǒng)組成。

消防監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在隧道消防系統(tǒng)各關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)處（如消防栓、消防泵、消防水池等）加裝消防栓壓力監(jiān)測(cè)儀、消防泵壓力監(jiān)測(cè)儀、水池水位檢測(cè)儀，實(shí)現(xiàn)對(duì)整體消防水系統(tǒng)的數(shù)據(jù)在線監(jiān)測(cè)、故障實(shí)時(shí)報(bào)警、巡查報(bào)表導(dǎo)出等功能。

隧道日常管理：實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)上報(bào)，故障報(bào)警實(shí)時(shí)推送至管理人員移動(dòng)終端;實(shí)現(xiàn)水壓、水位數(shù)據(jù)自動(dòng)上報(bào)，方便管理人員實(shí)時(shí)掌握消防系統(tǒng)運(yùn)行狀況;實(shí)現(xiàn)泵房環(huán)境視頻監(jiān)控及異常人員闖入監(jiān)測(cè)，幫助隧道管理人員快速發(fā)現(xiàn)病害、故障，精準(zhǔn)定位，快速處理，提高隧道管理效率。

隧道應(yīng)急狀況：消防系統(tǒng)作為應(yīng)急管控流程中重要的部分，為應(yīng)急管控提供支持，保證隧道應(yīng)急管控流程的精準(zhǔn)、高效。

3結(jié)語

人工智能、自動(dòng)化、數(shù)字化的手段替代或輔助傳統(tǒng)的人工管理作業(yè)，已被反復(fù)證明可有效降低不可控因素帶來的風(fēng)險(xiǎn)。隧道智慧提升帶來可預(yù)防結(jié)構(gòu)安全事故，減少民眾生命財(cái)產(chǎn)損失;增強(qiáng)防災(zāi)減災(zāi)能力，提升交通安全水平;確保隧道設(shè)備設(shè)施可用性，保障良好的隧道運(yùn)行環(huán)境;更好地緩解交通擁堵，提升民眾出行體驗(yàn)。此外，智慧隧道的建設(shè)可以實(shí)現(xiàn)4個(gè)轉(zhuǎn)變：應(yīng)用功能從經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變;管理流程從人工管理向智慧化管理轉(zhuǎn)變;操作模式從獨(dú)立系統(tǒng)向多系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)變;支撐底座從文字報(bào)表向依托BIM底座的數(shù)字孿生轉(zhuǎn)變。

［1］陳宏，付立家，尚康，等.基于雷視融合感知技術(shù)的公路隧道交通管控系統(tǒng)研究［J］.公路交通技術(shù)，2023，39（6）：153-159.

收稿日期： 20240524

Research on Wisdom System Design Scheme for Long Tunnel

ZHAN Pengyu

（Beijing General Municipal Engineering Design＆Research Institute Co.， Ltd.， Beijing 100082， China）

Abstract： This article analyzes the pain points of current urban long tunnels through the sorting of national wisdom construction policies，and proposes an overall solution for the wisdom system of long tunnels based on the Shenzhen Mawan Cross Sea Tunnel.Using advanced technologies such as big data，the Internet of Things，and mobile Internet，we will build an integrated intelligent operation and maintenance management platform，a multi-dimensional structural monitoring system，an intelligent tunnel holographic sensing system，an intelligent patrol robot system，and an intelligent monitoring system for fire-fighting facilities，to meet the operational needs of safety，unimpeded traffic，energy conservation，and maintenance in tunnel operation and management.To achieve comprehensive management of tunnel daily monitoring，accident emergency response，safety monitoring，energy conservation and emission reduction，daily maintenance and other businesses，help tunnel management units improve tunnel safety，reduce operating costs.

Key words： wisdom system; wisdom management; wisdom operations; long tunnel