时间：2022-05-24 22:38:37
关键词：高速铁路；防灾安全监控系统；CAN
Abstract：Through the analysis of hierarchical structure of the disaster prevention and safety monitoring system of high speed railway, this paper discussed the networking scheme of the network management and the network of the disaster prevention and safety monitoring system of high speed railway, and then proposed one kind of system networking basing on the CAN bus .
Key words: high speed railway; disaster prevention and safety monitoring system; Controller Area Network（CAN）
中图分类号：U238 文献标识码：A 文章编号：
防灾安全监控系统作为铁路信息系统的一个子系统，其功能是对各种危及高速铁路运行的自然、事故灾害进行监测、报警，提供经处理后的灾害预警信息，为综合调度中心运行计划调度、下达行车管制、抢险救援和维护维修作依据，保证列车安全正点、高效舒适。防灾安全监控系统由风监测系统、雨量及洪水监测系统、地震监测系统、轨温监测系统、突发事故异物侵限及非法入侵防护系统组成。本文从系统的硬件和网络构成入手，探讨系统的组网方案。
一、系统层次结构
高速铁路防灾安全监控系统包含两个层次的网络，上层网络为管理网，下层网络为现场网。
1、管理网
高速铁路防灾安全监控系统是一个广域互连的计算机网络，需要将防灾安全监控的车站、区间、工区、变电所等局域网和调度中心局域网通过数据网或TDM电路互连。
管理网以主监控中心和区域监控中心为主的二级网络。其作为防灾安全监控系统的上层网络，负责收集、汇聚下层现场网络数据，对数据进行处理、产生告警等信息，将信息传至综合调度中心，并在综合调度中心信息共享，进行系统联动和控制；同时负责接收、转发综合调度中心下达的维修防护、抢险救援指令，并控制下层设备网络的相关动作。
2、现场网
现场网主要由监控点、传感器、控制器、执行器等现场设备组成，是一个原始数据采集的底层网络。根据监测地点的不同，现场设备可以设置于车站、工区、区间、无人值守机房、变电所等。
现场网主要负责采集现场原始数据，上传至网管理网；同时根据管理网下传的指令进行相应动作，并维护自身的稳定运行。
二、系统方案设计
1、设计原则
（1）充分利用铁路数据网和传输网基础资源，构建铁路防灾安全监控系统信息网。
（2）充分考虑系统的实时性，数据上传、指令下达所经过的节点不应太多。
（3）各现场子系统的资源应能有效共享，尽量构建在统一的监测平台上。
（4）各子系统应能适应铁路沿线的恶劣环境，在灾害降临时，底层设备应能不受干扰的、有效、可靠的运行，单监测点的失效应不影响整个系统的运行。
2、组网方式
（1）管理网
主监控中心一般为综合调度中心。设置各类服务器、数据库、协议转换设备、网络设备及各种监控终端等，实现其接收、处理、存储各类信息，输出告警、共享数据及指令下发、转发等功能，并完成与外部其它系统的接口互联。主监控中心网络结构如下图所示：
主监控中心局组网图
区域监控中心一般为综合维修工区。通过设置各种接入、处理设备，将现场监控点数据进行汇聚并上传至主监控中心。区域监控中心的组网如下图所示：
区域监控中心组网图
（2）现场网
监控点位于车站、区间、变电所等。监控点接收现场设备采集的监测数据、对数据进行正确性分析、告警判断，并对现场设备进行直接管理。监控点可输出实时告警信息，对于需要综合历史数据、联动其它系统进行分析计算才能确定的信息，则上传至上级监控中心进行处理。监控点是管理网与现场网的连接部分，并具备直接管理现场设备的功能，是整个系统设计成败的关键所在。
监控点的核心是连接管理网和现场网的网关设备。该设备主要实现以下功能：
接受现场数据，并对数据进行正确性分析
与上级监控中心的通信功能
告警判断功能
实时告警数据的暂存功能
设备自检、故障告警功能
该设备主要提供以下接口：
与现场采集设备的接口（总线接口或其它）
与监控终端（后台设备）的本地、或远程网络接口（RJ45或其它）
网络管理接口（RJ45或RS232）
与上级监控中心的网络接口（E1或其它）
为保证监控点的可靠性，网关设备宜采用双机热备的工作方式。监控点组网如下图所示：
监控点组网图
底层设备包括传感器、控制器、执行器等，是防灾安全监控系统的基础设施。底层设备的组网方式灵活多样，借鉴工业控制领域现场总线的成功运用经验，在此提出基于CAN（Controller Area Network）现场总线组建防灾安全监控系统监测网络的方案。
CAN总线具备多主工作方式、无站址通信、带优先权的总裁技术、短帧传送、出错及故障监测等技术特点，能较好的解决信息传输的实时性、可靠性和准确性；其总线组网方式能将各子系统有机的整合；尤其适用于节点多而分散、实时性要求高、现场环境干扰大的铁路防灾安全监控系统。
以铁路各车站、变电所、无人值守机房及区间的风、雨洪水、轨温、火灾、地震、异物侵限及非法入侵监测传感器，门禁、消防控制器、执行器为底层网络节点，以CAN总线组建底层网络。CAN总线网上位机作为作监控点与底层设备之间的网关，监控点工作人员通过后台设备查询现场监测数据及设备运行状态，控制机通过铁路数据网或专用TDM电路上传至上级监控中心。
底层CAN总线网络工作原理为：CAN总线设置为主从式工作，CAN上位机负责监控各个从机（CAN节点），向从机指令，并接收、处理从机传来的监测数据，输出告警；从机执行主机的指令，向主机传送监测数据或控制部件动作；由于通信信号传输到导线的端点时会发生反射，而且反射信号会干扰正常信号的传输，因此，总线两端应接有终端电阻，以消除反射信号，其阻值应当与传输电缆的特性阻抗大致相当。底层设备网络如下图所示：
基于CAN的防灾安全监控系统结构图
基于CAN总线设计的监测系统有较高的使用价值，而且价格低廉、可靠性高。同时系统还具有高可扩展性，在需要多通道采集的情况下只需添加少量的采集模块即可；组网方式灵活，铁路沿线车站、区间、车站房屋、通信信号机房等需要监控的的点都可挂接在CAN总线上；还可将AD、DA、开关量、计数器、控制器等模块进行集成，形成通用数据采集模块，进一步减少现场设备。
三、结语
本文通过分析高速铁路防灾安全监控系统的管理网、现场网的网络结构，给出一种适合的组网方案，其结论可为高速铁路防灾安全监控系统组网方案提供借鉴。
参考文献：
[1]Bosch公司 CAN 协议规范 V2.0版本．
[3]雷森．现场总线控制网络技术[M]．电子工业出版社．
[4]史久根，张培仁，陈真勇．CAN现场总线系统设计技术[M]．国防工业出版社．
在一些特殊场所,比如核电站、核潜艇、核医疗或者某些辐射研究所等地,均可能产生危害人身安全的辐射。因使用人工现场测量核辐射将对操作人员造成某些不可预料的伤害,进而可能造成严重的后果。因此,设计出一套具有无线通信功能的核辐射监测仪器[1]具有重要意义。本文提出将基于nRF905的无线通信技术应用到低功耗γ剂量率监测仪中的设计方案,该方案中的监测仪装置可让工作人员无须进入核辐射现场就可以把危险区域的γ辐射剂量率准确无误地传送至安全区域,使得γ辐射能得到实时监测,本设计方案不仅可以用来无线传送γ信号,通过适当的技术改造也可运用于其他核仪器当中,以解决其中远距离的无线通讯问题。 1 系统概述 系统的整体结构示意图如图1所示。整个系统主要由一个总机和多个γ剂量率无线监测终端[2]构成。这些终端分布在各个检测场所,并预先给总机和终端机分配唯一的通信地址,当总机需要读取某一终端的检测数据时,总机可配置好终端的通信地址,再通过nRF905的SPI接口把读取检测数据的命令发射出去,终端设备检测到该载波信号后进行地址匹配处理,如果分析出该地址数据包与终端本身地址相匹配,那么终端设备将立刻发送检测数据给总机;而总机接收到与自身地址相匹配的数据信号后,通过预置软件提取出有用的核数据信号,从而实现了γ辐射的实时数据监测。 2 硬件设计 本设计以美国TI公司的MSP430F149为系统核心控制器,并用挪威NordicVLSI公司的nRF905芯片完成γ剂量率监测仪的无线通信功能。系统的硬件配置如图2所示。由GM管探头输出并经核信号处理电路处理的脉冲信号值,经过终端处MCU的定时器计算,再用软件处理该值,从而可得知当前环境中的γ剂量率,接着终端仪器再通过nRF905把该剂量率结果以无线方式传送给总机。总机预置软件处理完测量结果后,配合液晶显示单元把测量结果显示出来。总机键盘可通过无线的方式设置各终端测量参数。为了实现仪器的便携特征,整个系统采用两节五号电池供电,特使用DC-DC升压模块把五号电池电压升压为3.3V和5V以供MSP430F149、核信号测量电路以及nRF905使用。该仪器体积小,功耗低,携带方便。 2.1 无线传控部分 本文设计的γ剂量率监测仪所包含的总机和监测终端都含有无线传控电路,并且使用相同的主控器MSP430F149和无线数传芯片nRF905,无线传控电路如图3所示。 主控芯片MSP430F149为TI公司的超低功耗16位微控器,使用电池仍可长时间工作,由于其16位体系结构以及16位的CPU集成寄存器和常数发生器,可使该系列微控器实现代码效率最大化。硬件资源包括两个16位定时器、两个通用串行同步/异步通信接口、48个GPIO口、60K的闪速存储器和2K的RAM,具备足够的硬件资源以供本系统使用。 nRF905是NordicVLSI公司推出的一款32脚封装无线收发芯片,供电电压为1.9V至3.6V,可工作于433/868/915MHz三个频道(工业、科学和医学),能自动处理字头和CRC(循环冗余码校验),该芯片具备低功耗、高抗干扰能力的优点,适用于遥感、遥测、无线抄表和无线工业参数传输等领域。 微处理器通过SPI(serialperipheralinterface)总线技术与nRF905通信。SPI通信主要由CSN,SI-MO,SOMI,UCLK这四根控制信号线完成,易于操作。nRF905不会执行任何一条指令直到CSN数据线上电平由高状态向低状态转换,当CSN信号为低电平时,nRF905开始处理主控器给它的命令信号;当微处理器提供时钟UCLK时,nRF905可利用这一时钟信号通过SIMO和SOMI完成与主控器之间的数据交流。为达到便携式仪器低功耗要求,项目特别应用了nRF905的各种低功耗模式,以降低整个系统的功耗。通过控制nRF905的三根工作方式控制线(Pwr_Up、Trx_Ce和Tx_En),可让仪器在不传输数据时处在低功耗状态,只有在传接数据时才启动数传芯片,这样可有效地传送γ剂量率监测结果并尽可能地延长系统电池使用寿命。查阅表1可确定数传芯片工作在何种工作方式之下。 2.2 电源升压部分 MSP430F149和nRF905工作在3.3V电压时工作性能达到最优,而在本设计中采用两节五号电池供电,为实现这一性能指标,设计选用MAX1676作为DCDC升压模块的主芯片,把干电池的电压升压为3.3V。该部分的电路如图4所示。 对于GM管探头所需高压,设计中选用惠达电子公司生产的可调高压直流电源模块,该模块使用5V直流供电系统,可输出0至500V的可调高压。 主控芯片MSP430F149通过控制数模转换芯片MAX5821的输出电压,进而调控高压模块输出GM管所需高压值,该部分电路如图5所示。高压模块电路使用的5V电源,同样采用MAX1676升压芯片来进行升压操作,设计时只需将3.3V电源升压电路略加改动即可,此部分电路设计可参考美信公司的数据手册。 3 软件设计 3.1 总机软件部分 总机处MSP430F149通过nRF905的无线数传功能,实现接收核探头检测数据和发送控制命令给终端机的功能。工作人员可通过总机键盘对探头参数进行设定,而12864液晶显示单元作为人机界面把检测数据实时地显示出来。该部分流程如图6所示。系统开始工作后,总机实时地接收终端设备13416期刘 冲,等:无线通信技术在低功耗γ剂量率监测仪中的应用 的检测数据,并作相应的计算处理,当γ剂量率超出正常水平时发出声光报警,提示工作人员采取一定的处理措施。 3.2 终端软件部分 GM管探头用于检测现场环境当中的γ射线,并将该射线转换成脉冲信号输出,再经核信号调理电路处理成电脉冲;终端机主控器接收并计算该电脉冲,并把脉冲数送至nRF905发送给总机。该部分流程如图7所示。由于将仪器安装在现场时需要进行仪器的调试操作,所以为终端部分也配置了液晶显示模块,用来显示一些基本的调试参数。#p#分页标题#e# 实验测试仪器整机完成后,对仪器功耗进行了相应的测试实验。当监测仪处在未发送或未接收无线数据时,整机工作电流为2.97mA;当启动无线接收功能后电流变为12.53mA,而启动无线发送功能后电流为10.32mA。由于无线接收和发送时间相当,且SPI总线波特率为9600Bi,t所以发送一帧10字节的8位二进制数据时间为8.3ms,可得出1s内仪器消耗平均电流为I=I1(1-T1)+I2T1=2.97×(1-0.0083)+11.425×0.0083=3.03mA。 这里I代表1s内仪器消耗的平均电流,I1、I2分别代表仪器未使用无线功能和使用无线收发功能时消耗的电流,T1代表无线芯片发送一帧数据消耗的时间。通过以上分析可以看出监测仪功耗低于5mA,完全实现了低功耗目标。 使用GM管探头对137Cs标准源测量的辐射信号,测得终端机和不同距离下总机的监测数据,以及将终端机放置在室内的情况下,室外总机在有障碍物时接收到的监测数据。仪器调试结果表明终端机能较好地测量核辐射信号,且总机在有障碍物和空旷处准确接收无线信号距离分别为60m和260m,部分测试数据记录于表2。(试验预设参数:零点取0.0;放大系数取1.0;校正因子取1.0)5 结论本文所提供的基于nRF905的低功耗无线γ计量率监测仪功耗低,设计电路简单,仪器成型后经反复调试功能已达要求,长时间工作无故障,无线数据传输稳定,整个仪器完全能满足γ剂量率的中远距无线监测的要求。
关键词：电厂 电气控制系统 总线
0 引言
随着我国电力行业的高速发展，dcs的应用也越来越广泛，但dcs主要完成的是汽轮机、锅炉的自动化过程控制，对电气部分的自动化结合较少，dcs一般未充分考虑电气设备的控制特点，所以无论是功能上还是系统结构上，与网络微机监控系统相比在开放性、先进性和经济性等方面都有较大的差距。
1 电气现场总线控制系统的监控对象
电气现场总线控制系统的监控对象主要有:发电机-变压器组，其监控范围主要包括发电机、发电机励磁系统、主变压器、220kv断路器；高压厂用工作及备用电源，其监控范围主要包括高压厂用工作变压器、起动-备用变压器等；主厂房内低压厂用电源，其监控范围主要包括低压厂用工作和公用变压器、照明变压器、检修变压器和除尘变压器等主厂房的低压厂用变压器；辅助车间低压厂用电源；动力中心至电动机控制中心电源馈线；单元机组发电机和锅炉dcs控制电动机；保安电源；直流系统；交流不停电电源。
2 电气现场总线控制系统的特点
2.1 电气参数变化快 电气模拟量一般为电流、电压、功率、频率等参数，数字量主要为开关状态、保护动作等信号，这些参数变化快，对计算机监控系统的采样速度要求高。
2.2 电气设备的智能化程度高 电气系统的发电机-变压器组保护、起动-备用变压器保护、自动同期装置、厂用电切换装置、励磁调节器等保护或自动装置均为微机型，6kv开关站保护为微机综合保护，380v开关站采用智能开关和微机型电动机控制器，所有的电气设备均实现了智能化，能方便地与各种计算机监控系统采用通信方式进行双向通信。另外，电气设备的控制一般均为开关量控制，控制逻辑十分简单，一般无调节或其它控制要求，电气设备的控制逻辑简单。
2.3 电气设备的控制频度较低 除在机组起、停过程中，部分电气设备要进行一些倒闸或切换操作外，在机组正常运行时电气设备一般不需要操作。在事故情况下，大多由继电保护或自动装置动作来切除故障或进行用电源切换。且电气设备具有良好的可控性，这是因为电气的控制对象一般均为断路器、空气开关或接触器，其操作灵活，动作可靠，与电厂其它受控设备相比，具有良好的可控性。
2.4 电气设备的安装环境较好且布置相对集中 电气设备大多集中布置在电气继电器室和各电气配电设备间内，设备布置相对比较集中，且安装环境极少有水汽或粉尘的污染，为控制设备就地布置提供了有利条件。
3 电气现场总线控制系统配置
每台机组配置现场总线控制系统(fieldbusco nt rol sys-tem，fcs)，将机组电气系统的发电机-变压器组、单元机组厂用电系统和公用厂用电系统都纳入fcs，fcs作为dcs的一个子系统，在dcs操作员站实现对电气系统的监控，并通过冗余配置的通信服务器在站控层与dcs进行连接。
3.1 网络结构 电气fcs采用分层、分布式计算机控制系统，在系统功能上分层，设备布置上分散。网络结构为3层设备2层网方式，3层设备指监控主站层、通信子站层和间隔层，2层网指连接监控主站层与通信子站层的以太网以及连接通信子站层与间隔层的现场总线网。监控主站层由双冗余的系统主机、工程师站、网络交换机和负责与dcs及厂级监控系统(sis)通信的双冗余通信服务器等组成，通信子站层主要由安装于电气继电器室的多串口通信服务器和安装在各配电室的通信管理机组成，间隔层设备主要包括安装在电气继电器室、6kv开关柜和380v开关柜的智能测控装置、综合保护测控装置、电动机控制器和智能仪表等。通信管理机与监控主站采用双冗余的光纤以太网连接，与间隔层设备可根据设备情况采用profibus，lon，can，工业以太网或其它现场总线进行连接，其主要功能除完成对各综合智能测控单元的数据进行管理外，还完成实时数据的加工和分布式数据库的管理工作。公用厂用电系统的站控层以太网独立组网，通过通信网关分别与机组自动化系统以太网连接，共用单元机组的工程师站，并通过软、硬件闭锁手段只能接受一台机组控制系统的操作指令。
3.2 数据采集 对发电机-变压器组、高压厂用变压器及起动-备用变压器，除少量模拟量信号、高压侧断路器、隔离开关、接地开关位置信号、控制回路断线及允许远方操作信号、发电机-变压器组及起动-备用变压器所有控制量信号采用硬接线直接与dcs连接外，其它监测信号均通过专设的测控装置接入fcs，再以通信方式送dcs。电气专用装置如发电机-变压器组及起动-备用变压器保护、电压自动调整装置(avr)、同期装置、故障录波、厂用电快速切换、柴油机、直流系统以及交(直)流不停电电源(ups)系统等均设有通信接口，通过多串口通信服务器接入fcs。
电厂厂用电源分高压厂用工作及备用电源、主厂房低压厂用电源系统和辅助车间低压厂用电源系统，主厂房低压厂用电源包括低压厂用工作和公用变压器、照明变压器、检修变压器和除尘变压器及其380v配电装置等，辅助车间低压厂用电源包括输煤系统、工业废水处理站、翻车机、循环水系统、补给水系统变压器及其380v配电装置等。为与本工程水、煤、灰辅助系统集中控制的思路相适应，辅助车间厂用电源系统均纳入机组dcs监控。针对热控水、煤、灰单独设置控制点的方案，辅助车间380v电源系统也可纳入相应可编程序控制器(plc)控制。
为使控制系统接线更加简单，对主厂房重要厂用电源如6kv厂用电系统及锅炉、汽轮机、主厂房公用系统等，采用硬接线和现场总线相结合的采集方式，即重要di信号(如断路器合闸位置、断路器跳闸位置、允许操作、故障)和do信号(如断路器合闸指令、断路器跳闸指令等)保留硬接线，回路其它所有信息均通过现场总线以通信方式送入fcs及dcs；而对机组不重要厂用电源如检修、照明、电除尘及辅助车间厂用电系统等，取消厂用电电源系统全部的硬接线，完全采用通信方式进行监视和控制。
对单元机组电动机，由于与机组热工系统联系紧密，采用硬接线和现场总线相结合的采集方式，同时，要保留和监控逻辑有关的重要信息，采用硬接线的方式，接入dcs中进行监控。fcs采集的供电气系统分析管理的信息如各保护整定值、故障时电流和电压波形等数据，送入fcs的工程师站进行分析处理，不送入dcs，但可以通过独立的通信接口送入sis和管理信息系统(mis)。
4 结束语
随着电厂自动化水平的不断提高，电气系统采用计算机控制已成为当前设计的主流，控制方式也从单纯的dcs监控逐步向具备故障分析、信息管理、设备管理、自动抄表、仿真培训等高等级运行管理功能的方向发展，由此又推动了现场总线技术在电厂电气控制系统中的应用。将fcs应用到火力发电厂控制过程有利于提高火力发电厂电气系统的自动化水平，节约工程投资，值得大力推广应用。
参考文献：
[1]李虞文.火电厂计算机控制技术与系统[m].北京:水利水电出版社.2003.
关键词：电动单梁起重机 端梁加高 电动葫芦门式起重机 安装检验
摘要：笔者在多年的安装监检实践中，电动单梁起重机和电动葫芦门式起重机的金属结构和电气方面的主要问题进行分析，供同行参考。
关键词：电动单梁起重机 端梁加高 电动葫芦门式起重机 安装检验
端梁加高的电动单梁起重机，一般安装于土建承载梁高度不高的车间厂房，加高端梁以增加提升高度。电动葫芦门式起重机加高支腿，一般是使用单位发现实物到达现场后，提升高不够理想，而要求制造或施工单位加高支腿，实现增加提升高度。
在本市检验中，曾发现多台电动单梁起重机端梁，被加高300～700 mm，电动葫芦门式起重机支腿，被垂直加高1 200 mm。
加高端梁或支腿，都会造成起重机的稳定性降低，如没有经过计算而简单加高端梁或支腿，将会给起重机使用带来事故隐患。我们检验发现的这些现象的处理办法是：
（1）制造单位和安装单位未能提供改进设备方案的相关改造文件和技术资料的，检验人员应该及时出具《监检意见通知书》给施工单位，并且向特种设备安全监察机构报告。
（2）制造单位和施工单位及时提供改进设备相关文件和技术资料的，依据《起重机械型式试验规则》的第四条的规定：主要结构，材料、关键工艺、重要机构安全保护装置有较大改变，影响产品安全性能的；应进行型式试验。
1.2整体金属结构焊缝品质差
焊缝外观缺陷明显，气孔、咬边、未熔合、未焊透等，箱型主梁板厚未达到图纸要求，且采用小板拼接。
某年7月，我们检验发现有某起重机制造单位出厂的6台LDA5-22.5电动单梁起重机用厚度为4 mm的Q235B钢板代5 mm的Q235B钢板制作主梁；图纸显示主梁腹板纵向对接焊缝总数为5条，但是实物腹板纵向对接焊缝为7条。因为电动单梁起重机未实施产品制造监检，个别制造单位为了降低成本，未按图纸要求而违规使用板厚不足的材质及小板代替大板制造起重机。
使用板厚不足的钢板和小板代替大板制造箱型主梁，会造成起重机刚性变差，使用时加剧主梁振动，主梁过早出现下挠，腹板出现脱焊等现象，导致起重机使用寿命减少甚至发生事故。
所以我们在安装监验时，应用测厚仪对主要金属结构进行测厚。发现板厚不符情况严重时，应及时出具《检验意见通知书》，并向安全监察机构汇报。
2、部分电气接线与原理图不一致
实物电气线路接线问题，主要有电源断错相保护电气控制回路被短接；超载限制器未接入起升接触器控制线圈，超载保护失效；起升限位开关未按照电气原理图（接线图）接线，电气原理图中重锤限位开关控制总接触器控制线圈的，而实际接线重锤限位开关控制起升接触器的控制线圈。其中的典型问题，为地面便携式控制器急停开关接线与随机电气原理图不相符，若检验人员不细心观察实物接线图，而通电操作实物验证性检验，则很难发现此问题。
急停开关控制回路原理图如图6所示；接线错误的急停开关控制回路图如图7所示。
图中，TC为变压器，SB1为紧急断电开关，SB2为启动按钮，KM1为总接触器，XJ为相序继电器。
先观察图6，图中启动按键SB2与总线路接触器触点KM1并联后，串联于紧急断电开关SB1。当在紧急状况下，无论启动按键触点粘连或者总线路接触器触点KM1粘连，按下紧急断电开关SB1，都能使总线路接触器KM1断电而切断总电源。
再观察图7，图中紧急断电开关SB1与总线路接触器的自锁触点KM1串联后，并联于启动按钮SB2。当启动按钮SB2触点发生粘连或其他原因SB2触点始终为常闭时，在紧急情况下按下紧急断电开关SB1，也不能使总线路接触器线圈KM1失电而切断起重机总电源，起重机危险状态得不到解除，从而引发事故。
在检验中，我们可以先按下紧急断电开关SB1，再按住启动按键SB2（人为使其触点保持接通状态），然后再操作大车、小车、起升等运行机构，若能运行，即紧急断电开关接线错误。
检验人员发现这种问题时，应及出具《特种设备监督检验工作联络单》，要求施工单位在规定时间内整改。施工单位整改完成后，监检人员应当现场监督复检。
3、结束语
目前，电动单梁起重机和电动葫芦起重机使用非常广泛，不少施工单位为赶施工时间和施工进度，安装起重机时未按照质量体系规定要求进行施工。检验人员必须对监检项目表的A类项目进行现场监检和实物检查，尤其是加强金属结构的检验和重要电气部分的检验，判定是否符合要求，未经监检确认或者监检确认不合格，及时出具《特种设备监督检验工作联络单》或《检验意见通知书》，敦促施工单位限时进行整改，把好品质量关，减少起重机械事故发生。
参考文献：
[1]GB/T3811-2008，起重机设计规范[S].
关键词：通信线路 本地网 施工监理
1 前 言
通信工程监理是受业主方委托，代表业主方的利益，依法对工程项目进行监督管理，并站在第三方的立场上，公正地协调业主方和开发方的关系，按质量按进度完成通信工程的建设。通信监理的中心任务是控制工程项目目标，即控制经过科学的规划所确定的工程项目的投资、进度和质量目标。随着接入网的发展，通信用户对本地网通信线路建设要求不断提高，迫切需要加快通信传输线路建设的步伐。对本地网通信线路施工实施全方位、全过程的监理工作是必不可少的一个重要环节。本文就如何做好通信传输线路施工监理谈谈自己的观点，以供大家参考。
2 通信线路设计阶段的监理
为了保证通信线路施工质量，首先是要选择一个经验丰富、工程资信较好的设计单位。因此，建设单位或受委托的工程监理单位在草拟工程设计招标文件时，除对本次招标的通信工程的主要内容和要求进行叙述外，还要对投标单位提出设计资质等级、工程业绩和服务质量等要求。
在开标前，由建设单位或受委托的工程监理单位负责组织评标委员会，其成员由招标单位的代表和有关技术、经济等方面的专家组成，成员人数为0人以上的单数，其中技术、经济等方面的专家不得少于成员总数的"1+。最后由建设单位选定和公布中标的设计单位，并与其协商签订委托承担工程设计合同，研究今后具体的工作事宜。
签订工程设计合同后，重要的是具体实施的监督管理。建设单位或受委托的工程监理单位应根据通信工程设计任务编制设计资金使用计划、安排工程设计进度计划，对设计质量的标准要求以及相应的配合工作，要与设计单位协商决定，以便全面地符合和满足建设单位对通信工程建设项目的预计要求。用户线路网的设计，应全面规划，充分考虑线路的整体性。监理工程师在设计合同实施阶段应认真对设计工作进行跟踪检查，阶段性审查。
3 通信线路施工阶段的监理
监理工程师应当在初步设计会审以后，开始协助建设单位编制本地网通信线路工程施工招标文件。合同签定后，监理工程师要制定施工总体规划，督促承包单位建立施工项目经理部，察看工程项目建设现场，向施工单位办理移交手续，审查施工单位的施工组织设计和施工技术方案，并与建设单位、施工项目经理部协商开工日期，由监理工程师下达通信线路工程开工令。工程开工后，首要工作是检查工程使用的材料。主要内容有：
（1）抽检工程所用的电缆的规格型号是否符合设计和合同要求，电缆的识别标志，出厂合格证，外观状况，电气性能检测报告是否齐全，并且组织进行电缆电气特性抽查测试，做好记录，严禁不合格产品进人施工现场。
（2）抽检所用的材料是否符合设计规范要求，如水泥杆、交接设备、分线设备、热缩套管、接线子等。
（3）检查承包商施工现场的工器具使用情况和现场组织指挥情况，发现问题，及时记录并纠正。
（4）检查承包商的质量保证体系和安全保证体系并检查承包商的保险情况。
在监理工程现场检查过程别要检查各种施工状况是否符合《本地网通信线路工程验收规范》（YP5051-97），主要工作包括：
（1）在杆路架设过程中，杆距是否合理，电杆埋深针对不同土质是否符合设计施工规范要求，左右偏差应少于50mm，直线杆坚直应上下一致。
（2）拉线设置应符合设计要求，拉线地锚坑深应符合规范要求，偏差应少于50mm。
（3）杆路吊线布放时水泥杆角深3-8m，其内角吊线宜用4.0铁线绑扎，超过8m或较大吊、背档时应装辅助线保护，与电力线等间距应符合规范要求，交越处采取防护措施。
（4）电缆挂钩的卡距应均匀齐整，间距为500mm，电杆两侧的第一只挂钩应各距电杆250mm，电缆敷设后应平直无扭转，无机械损伤，电缆走向合理美观。
（5）吊线接续处电缆及电缆接头分歧处要绑扎好，电缆分歧处严禁不装或少装分歧卡，电缆接头的套管200对及以下电缆离杆为600mm，200对及以上电缆离杆处为800mm，允许偏差均为±50mm，电缆应按设计要求的A、B端敷设。
（6）墙壁电缆跨越街坊、院内通路等，其缆线最底点距地面应不小于4.5m，墙壁电缆敷设应符合规范要求，横平竖直、无蛇形，不得影响房屋美观。
（7）吊线式墙壁电缆使用的吊线程式应符合设计要求，墙上支撑的间距应为8-10m，终端固定物与第一只中间支撑的距离应在5m内，其他中间支撑材料应符合设计规范要求。
（8）电缆芯线接续和封焊应达到设计要求，必要时监理工程师进行现场抽查。
（9）交接设备的安装应符合设计要求，在交接设备内穿放跳线，应做到走线合理、整齐美观，中间不得有接头且不影响模块支架的开启。
（10）交接设备等必须接地，其接地电阻应符合规范要求，监理工程师在中间验收时可进行抽查测试。
监理工程师还要注意电缆割接和调整配线区的工作，此项工作比较复杂，必须及时督促施工单位在割接调整时，认真仔细，理顺操作思路。割接后要试通电话，割接完毕后及时通知测量室测试，发现故障及时处理，不得有超时障碍。割接资料必须及时登记。
4 通信线路竣工验收阶段的监理
本地网通信线路工程完工后，施工单位必须认真填写验收审请表，由建设单位、施工项目经理部、监理单位组织竣工验收。验收过程发现问题应及时查明原因，找出责任方，责成其限期解决落实。
竣工技术资料是工程验收的重要组成部分，一般应包括本地网线路总杆路图、地下管道图、主干电缆图、各接入网点交接区杆路图和配线图、入（手）孔卡片、工作量表、测试记录、隐蔽工程签证表、工程联系变更单、线路状况表、调整割接记录、工程洽谈记录、其他。在工程验收前，由监理单位审核完毕，提交建设单位。
关键词：Lonworks技术智能节点分散控制系统网络集成
1、引言
1991年美国Echelon公司成功推出了lonworks网络控制系统，与当前已有的几种现场总线技术相比，lonworks总线以其特有的突出特点：统一性、开发性以及互操作性，成为实际上的现场总线推荐标准。Lonworks总线技术的核心是neuron（神经元）芯片及其内部固件lontalk协议，它既能管理通信，又具有输入/输出及控制能力。此外，Echelon公司还为网络的开发提供了强有力的开发工具，控制模板和网络服务工具等，可以很方便地组成智能节点，并将这些节点应用于lonworks网络中形成网络系统。因此，该总线常被作为工业生产中检测与控制中较为流行的总线之一。
输煤系统是火电厂的重要组成部分，其安全可靠运行是保证电厂实现安全、高效不可缺少的环节。输煤系统的工艺流程随锅炉容量、燃料品种、运输方式的不同而差别较大，并且使用设备多，分布范围广。作为一种具有本安性且远距离传输能力强的分布式智能总线网络，lonworks总线能将监测点做到彻底的分散（在一个网络内可带32000多个节点），提高了系统的可靠性，可以满足输煤系统监控的要求。火电厂输煤系统一般都采用顺序控制和报警方式，为相对独立的控制单元系统，系统配备了各种性能可靠的测量变送器。通过运用Lonworks现场总线技术将各种测量变送器的输出信号接入对应的智能节点组成多个检测单元，然后挂接在Lonworks总线上，再通过Lonworks总线与已有的DCS系统集成，实现了对输煤系统更加有效便捷的监控。
2、基于Lonworks总线火电厂输煤系统的基本结构
在输煤系统中，常用的测量变送器一般有以下几种：（1）开关量皮带速度变送器（2）皮带跑偏开关（3）煤流开关（4）皮带张力开关（5）煤量信号（6）金属探测器（7）皮带划破探测（8）落煤管堵煤开关（9）煤仓煤位开关。
每一种测量变送器和其相对应节点共同组成智能监测单元，对需要监测的工况参数进行实时的监控。监测单元通过收发器接入Lonworks总线网络进行通信，可根据监测到的参数进行控制和发出报警信号，系统的结构如图1所示。
3、Lonworks总线智能节点的一般设计
智能节点是总线网络中分布在现场级的基本单元，其设计开发分为两种：一种是基于neuron芯片的设计，即节点中不再包含其它处理器，所有工作均由neuron芯片完成。另一种是基于主机的节点设计，即neuron芯片只完成通信的工作，用户应用程序由其它处理器完成。前者适合设计相对简单的场合，后者适应于设计相对复杂的场合。一般情况下，多采用基于芯片的设计。由于智能节点不外乎输入/输出模拟量和输入/输出开关量四种形式，节点的设计也大同小异，对此本文只给出了节点设计的一般方法。
基于芯片的智能节点的硬件结构包括控制电路、通信电路和其它附加电路组成，其基本结构如图2所示。
Fig2BasicStructureOfNodeBasedOnTheNeuronChip
控制电路
①神经元芯片：采用Toshiba公司生产的3150芯片，主要用于提供对节点的控制，实施与Lon网的通信，支持对现场信息的输入输出等应用服务。
②片外存储器：采用Atmel公司生产的AT29C256（Flash存储器）。AT29C256共有32KB的地址空间，其中低16KB空间用来存放神经元芯片的固件（包括LonTalk协议等）。高16KB空间作为节点应用程序的存储区。采用ISSI公司生产的IS61C256作为神经元芯片的外部RAM。
③I/O接口：是neuron芯片上可编程的11个I/O引脚，可直接与外部接口电路连接，其功能和应用由编程方式决定。
通信电路
通信电路的核心收发器是智能节点与Lon网之间的接口。目前，Echelon公司和其他开发商均提供了用于多种通信介质的收发器模块。通常采用Echelon公司生产的适用于双绞线传输介质的FTT-10A收发器模块。
附加电路
附加电路主要包括晶振电路、复位电路和Service电路等。
①晶振电路：为3150神经元芯片提供工作时钟。
②复位电路：用于在智能节点上电时产生复位操作。另外，节点还将一个低压中断设备与3150的Reset引脚相连，构成对神经元芯片的低压保护设计，提高节点的可靠性稳定性。
③Service电路：专为下载应用程序设计。Service指示灯对诊断神经元芯片固件状态有指示作用
节点的软件设计采用NeuronC编程语言设计。NeuronC是为neuron芯片设计的编程语言，可直接支持neuron芯片的固化，并定义了34种I/O对象类型。节点开发的软件设计分为以下几步：
（1）定义I/O对象：定义何种I/O对象与硬件设计有关。在定义I/O对象时，还可设置I/O对象的工作参数及对I/O对象进行初始化。
（2）定义定时器对象：在一个应用程序中最多可以定义15个定时器对象（包括秒定时器和毫秒定时器），主要用于周期性执行某种操作情况，或引进必要的延时情况。
（3）定义网络变量和显示报警：既可以采用网络变量又可以采用显示报警形式传输信息，一般情况采用网络变量形式。
（4）定义任务：任务是neuronC实现事件驱动的途径，是对事件的反应，即当某事件发生时，应用程序应执行何种操作。
（5）定义用户自定义的其它函数：可以在neuronC程序中编写自定义的函数，以完成一些经常，也将一些常用的函数放到头文件中，以供程序调用。
4、基于Lonworks总线的火电厂输煤系统与DCS的网络集成
现场总线技术与传统的系统DCS系统实现网络集成并协同工作的情况目前在火电厂中尚为数不多。进一步推动火电厂数字化和信息化的发展，逐步推行现场总线技术与DCS系统的集成是火电厂工业控制及自动化水平发展的趋势。就目前来讲，现场总线技术与DCS集成方式有多种，且组态灵活。根据现场的实际情况，我们知道不少大型火电厂都已装有DCS系统并稳定运行，而现场总线很少或首次引入系统，因此可采用将现场总线层与DCS系统I/O层连接的集成，该方案结构简便易行，其原理如图3所示。从图中可以看出现场总线层通过一个接口卡挂在DCS的I/O层上,将现场总线系统中的数据信息映射成与DCS的I/O总线上的数据信息，使得在DCS控制器所看到的从现场总线开来的信息如同来自一个传统的DCS设备卡一样。这样便实现了在I/O总线上的现场总线技术集成。火电厂输煤系统无论是在规模上，还是在利用已有生产资源的基础上，采用该方案都是可行的，同时也体现了把火电厂某些相对独立控制系统通过现场总线技术纳入DCS系统的合理性。由此可见，现阶段现场总线与系统的并存不仅会给生产用户带来大量收益，而且使用户拥有更多的选择，以实现更合理的监测与控制。
参考文献：
[1]凌志浩.从神经元芯片到控制网络[M].北京：北京航空航天大学出版社，2002
[2]李江等.火电厂开关量控制技术及应用[M].北京：中国电力出版社，2000
[3]邬宽明.现场总线技术应用选编（上）[M].北京：北京航空航天大学出版社，2003
关键词:信号微机监测系统;宜万铁路;车站系统;电务段管理系统
中图分类号:TP319文献标识码:A文章编号:1009-2374(2010)04-0029-02
铁路信号微机监测系统是保证行车安全、加强信号设备结合部管理、监测铁路信号设备运用质量的重要行车设备。信号微机监测系统把现代最新传感器技术、现场总线、计算机网络通讯、数据库及软件工程等技术融为一体,通过监测并记录信号设备的主要运行状态,为电务部门掌握设备的当前状态和进行事故分析提供科学依据。同时,系统还具有数据逻辑判断功能,当信号设备工作偏离预定界限或出现异常时,及时进行报警,避免因设备故障或违章操作影响列车的安全、正点运行。
一、监测系统构成及功能
在宜万铁路东客场站信号工程中,TJWX-2006td型微机监测系统,实现对现场信息的监督、测试,使信号技术向高安全、高可靠性和网络化、智能化发展。
该站微机监测系统主要由车站系统、电务段管理系统以及调度监控终端等组成。总体结构如图1所示:
(一)车站系统
车站系统是信号微机监测的最基本单元,微机监测站机系统作为车站的集中管理设备,它负责对车站各种信号设备的原始数据进行采集、分类、逻辑处理、数据统计与存储、站场显示与回放。同时又为操作人员提供人机界面。根据对信号设备监测的结果,人机界面实现车站作业状态及设备运用状态的实时监测和各种数据的查询。站机还可以将本站的监测信息传送到服务器,为实现远程监测和管理提供基础。
车站系统采集的信息主要有模拟量(通过CAN采集机)和开关量(通过CAN、TCP/IP或RS422等方式采集)。车站基层网设计充分考虑到系统的灵活性和可扩展性,方便各类数据的采集。监测站机同时预留了多方接口(如调监、DMIS接口、计算机联锁和其他设备等)。
(二)电务段管理系统
微机监测系统以电务段为单位进行组网,每个电务段设监测中心服务器一台,服务器通过路由器和所辖站机之间采用迂回通道串行连接方式构成广域网。从电务段至所辖车站之间通道既适应数字通道,也适应模拟通道。微机监测网络结构简图如图1所示。
在网络规划方面,监测网上的每个计算机(站机、服务器、监测终端)都分配了一个站码、电报码和IP地址,且互不相同。IP地址用于采用TCP/IP协议的广域网互连,站码和电报码则用来唯一标识网上每一台计算机。
电务段服务器作为整个微机监测网络系统的中心和枢纽,它主要负责联络站机和终端机,是网络通信的主体。主要功能有接收站机数据,存储站机数据,发送有关命令对站机进行操作,提供数据给终端机查询,接收终端机的查询命令,传送查询命令给站机,并把站机的查询数据回送给终端机,以及服务器自身的一些操作功能等。
总服务器一般设在分局或路局机房,它以星型方式与各个电务段连接,管理全(分)局内所辖所有的电务段及其车站节点。其功能描述类似电务段服务器,这里不再赘述。
(三)各类监测终端
监测终端用于人机操作,管理和查看权限范围内车站的站场及其它数据,并作报表汇总。数据报表和图形可由打印机打印输出。同时,监测终端能显示通讯网络结构拓扑图及通讯状态,进行一定的网络管理。终端软件在监测网的工作站上运行,向用户提供一个方便灵活、直观易用的交互环境。
分局/路局级终端(如电务处终端)一般设在电务段以上层次(包括铁道部终端)。该终端直接登录到总服务器上,通过总服务器透明地监测到局所辖内的所有车站,而不必分别登录到各个电务段的服务器上进行监控。其功能类似于电务段一级的终端。
二、微机监测原理
(一)开关量的监测
开关量的监测由开关量采集机完成。开关量采集机由电源板、总线板、端子、CPU板和开关量输入板(开入板)组成。集点过来一个高电平,经相应的线路到达端子,经端子经开入板的二极管、稳压管、电阻、光电隔离模块和JF电源构成回路,点亮光隔内部的发光二极管,通过光电感应地构成回路,根据相应的状态,CPU通过片选得到相应的信号并作相应的的处理,通过CAN通信返回到上位机,一个信号在下位机的处理过程到此结束。开关量的采样周期:不大于250ms,采集容量:384路/每一采集机。
(二)道岔监测
由道岔采集机完成道岔电流测试,采用WB系列穿心感应式电流传感器,隔离采样道岔动作电流,将采样信号送入道岔采集机模拟量输入板,经选通送至CPU进行A/D转换。再将转换后的数字信号(即电流曲线的数据)暂存在道岔采集机存储器里,处理、判别、暂存有关监测数据,与站机通信时将完整的电流曲线送出,包括动作时间的报警信息。
监测系统可以对道岔尖轨和心轨状态、开口量;转折机转换力、道岔尖轨、心轨动态力、震动加速度、工作电流、工作电压;环境温度、温度以及道岔工务相关参数进行监测,同时进行趋势分析、危险判断、预警及报警。道岔监测系统的软件可以提供监测起始和中止时间、报警类型、预警类型、事件类型的查询服务。
(三)电缆绝缘的监测
电缆绝缘的监测由综合采集机完成,对各种电缆进行监测。通过开关量输出模板驱动安全型继电器,由继电器接点组成多级选路网络和互切电路,由于监测点分布于分线盘处电缆芯线,监测时将所测电缆芯线,通过选路网络逐条接入综合采集机电缆绝缘监测模板,采用500V直流高压在线测试方法,监测容量:最大768路/每一采集机,监测量程:0～20MW(超出量程时显示“>20MW”),将电缆芯线全程对地绝缘电阻转换成相应的直流电压值,送入A/D转换器,进行模数转换和数据处理,监测精度:10%(0～10M)20%(0～20M)。原理方框图如图2 所示:
三、微机监测系统实施效果
TJWX-2006td型微机监测系统是监测铁路信号设备运用状态,加强信号设备结合部管理、用以保障行车安全的重要设备,为铁路电务设备由计划检修向高效率的状态建立了坚实的基础。在宜昌东客场站的应用取得了良好的效果。
(一)施工简便
针对现场需求,在原轨道互感器板通过增加参考电压,改有源模块为无源模块,增加相位测试电路。这一方法不影响原有系统,测试精度高,工作稳定性和测试精度满足要求。移频信号频率测试采用了单片机和硬件电路处理相结合的技术方案,可以测试上边频、下边频、低频,把电压测试和频率测试合在一起,简化施工,设计合理,现场使用效果良好。
(二)安全性能好
采用多级隔离,各模块独立工作,使站机,采集分机,通信线及电气集中设备互不影响。CPU独立运行,CPU总线限制在主板内增加了抗干扰能力,提高了采集分机CPU工作的可靠性。站机系统采用高可靠的CAN现场总线网络,具有传输可靠,开放性好的特点和强大的检错、纠错能力,保证在恶劣的环境中可靠的工作。
利用微机监测系统采集的信息为基础,在进路信号开放到进路信号关闭这段时间对进路上相关对象进行实时监测,严格区分信号正常关闭,人工解锁和取消信号,以及信号非正常关闭三种情况。一旦出现信号非正常关闭,系统将实时记录信号非正常关闭的进路名称、发生时刻,以及根据实时信息进行逻辑分析而得到的故障原因。
(三)实现了列车进路实时追踪功能
这一功能是在微机监测系统既有信息采集的资源基础上,根据进路控制的全过程,实时记录联锁电路逻辑层次和动作顺序有关开关量的状态,为分析故障提供方便,并根据这些原始信息诊断出一些进路故障原因。
四、结语
TJWX-2006TD型信号微机监测系统是监测铁路信号设备运用状态,加强信号设备结合部管理、用以保障行车安全的重要设备。为铁路电务设备由计划检修向高效率的状态建立了坚实的基础。
参考文献
[1]凌宏丽,凌宏海,朱先正.浅析广深线GSWJ98型信号微机监测系统[J].铁道通信信号,2006,(9).
[2]贾水生,刘民传.TJWX-2000型信号微机监测系统的设计及应用[J].铁路通讯信号,2005,(10).
江苏建设项目管理有限公司受盐城建设投资有限公司的委托，对大冈镇污水管网二期工程项目由我公司承担了施工阶段的监理工作，现将该工程监理工作情况作如下总结。
一、 工程概况
1：本工程沿路主要经过道路、居民区、厂区，且经过路口较施工影响范围较大，对道路交通、周边环境、附近企业、沿路居民等的影响较大。
2：本工程工期约定3个月要求较紧，道路交通压力大，来往车辆较多，存在地下管线，给施工带来了不少的不稳定因素。
3：要求对沿线道路、植物等应进行保护，做好消尘消噪作业，减少对周边环境污染，同时要做好弃土和借土场地的保护。
4：交通条件和服务设施：本工程处于镇中心，有比较便利的运输网络，同时本工程的回填材料大多可取于挖方段，故远入材料相对是比较少。项目沿线有通讯及医疗服务，电力由我施工单位接到施工现场。为确保施工的连续性，在施工时必须考虑部分自备电源以保证施工的需要。
5：本工程的污水管道以大葛路与新冈路（一级管网）交叉；人民路、纺织大道、凤凰路与新冈路交叉；大冈第一幼儿园和野陆路段。人民路、纺织大道、凤凰路、大葛路、大冈第一幼儿园自西向东敷设污水管道到新冈路，最终接入大冈镇污水管网一级系统工程；野陆路自北向南敷设管道最终接入卧龙路的一级管网。本工程设计的污水管道为牵引管和缠绕管二种类型；直径分别为315mm和400mm；长度大约为：开挖段1970米，牵引段4390米。
6：本工程所执行的验收标准为GB50202-2002；GB19472-2004《埋地用聚乙稀（PE）结构管道系统》；第2部分《聚乙稀缠绕管结构壁管材》。
二、项目监理机构：
监理组织机构、监理人员和投入的监理设施组建工程监理组，机构人员如下：
（一） 总 监：冯
（二） 专 监：李
（三） 监 理 员：杨
三、监理合同履行情况
（一） 开工前监理工作
1、审查承包方提供的资质等级证书、营业执照、施工许可证、施工合同、污水工程项目经理、技术员、质检员、安全员、专业工种（特种）工种操作证等文件。
2、审查污水施工组织设计（方案及污水工程质量保证体系、质量管理体系、技术管理体系，建立健全工序“三检”制度。
3、施工方根据建设单位和设计单位提供的设计图纸，做好污水工程测设工作，施工方自检合格后，由监理工程师复验。
5、根据勘察设计单位和建设单位提供的水准点，施工单位对给定高程给予复测，并标注在明显位置上，以使施工过程中对污水井深度进行有效的控制。
6、污水工程所用中空缠绕壁管和拖拉实壁管，由施工单位提交生产厂家随货同行的合格证、质保书，经检查实体、资料合格后投入工程使用。
7、施工单位对进场施工机械设备、数量、型号、规格、生产能力、完好率等满足施工技术方案要求。
（二） 施工中质量监理
1、检查机械参数。
2、检查污水井定位偏差。
3、加强污水井施工全过程的监理工作。
（1） 位置
（2）垂直度
（3）井底标高
4、土方开挖之前，要求施工单位特别注意开挖过程中加强对四边的保护，以明确责任区间。
（三） 进度控制
1、工程开工前，审查施工单位提交的施工总进度计划与合同工期相对照。
2、要求施工单位根据批准的总进度计划，提交阶段进度计划，以便于实行动态纠偏。
3、根据工程进度实际情况，要求施工单位采取组织措施、技术措施、经济措施、合同措施，确保所完成工程量与工程进度相适应。
4、本工程自2015年8月23日开工至2016年1月21日结束，工期严重滞后。
（四） 投资控制
根据监理委托合同的规定，在业主授予权的情况下，依据施工合同，协助投资控制。
四、监理工作成效
经过监理组运用监理规范规定的各种监理方法，较好的完成监理任务。
1、现场原材料送检。
2、施工完成后做通水检测。
五、施工过程中出现的问题及其处理情况
1、部分井标高不到位；
2、部分井底沉淀池没有；
3、管底砂石垫层厚度不足；
4、沿线雨水检查井、收水井部分堵塞；
以上事项，均经施工单位报处理方案确认处理方案，处理到位。
六、质量评估
综上所述，二期污水管网工程，经监理组会同相关单位共同组织验收：
1、该分部（子分部）工程所含分项工程质量验收合格。
2、质量控制资料完整。
3、有关安全及功能的检验和抽样检测结果符合有关规定。
4、施工过程中发生的问题得到了处理并符合要求。
结论：二期污水管网工程质量合格。
七、说明和建议
关键词：自动化检测；公路养护；数字化养护；可视化平台
目前，我国现有公路工程总里程约514万公里，高等级公路约占3%左右，公路养护投资随之增大，每年平均投资约3000亿元。公路养护工作将会成为今后工作的重中之重，随着公路养护工作的突出，自动化公路养护监管平台的发展迫在眉睫。我国公路行业“十四五”规划及发展思路是坚持以人为本，深入贯彻新的发展理念，按照系统化思维和一体化理念，把握公路发展阶段特性，深化改革创新，以高速公路为引领，充分发挥养护示范效应和技术溢出效应，加快推进我国公路养护工作自动化、智能化发展，建设公路养护现代化服务平台，创建数字公路、智慧公路、平安公路、绿色公路、美丽公路。
一、总体框架设计
随着时展，公路工程智慧养护体系被广泛熟知，智慧养护主要包括车辆信息监测系统、自动化检测系统、重点工程监测系统、危险源识别及预警系统等系统。高等级公路养护作业监管平台设计思路主要围绕自动化、智能化、数字化、经济化、可视化。该平台可分为养护模块、检测模块、监测模块、维修加固模块、安全管理模块、可视化模块及物资管理模块等分项管理模块，总体框架如图1所示。通过该平台可以完全了解所管辖公路，包括公路档案管理、检查记录、检测结果、维修日志、安全预警、快速维修等24小时在线实时掌握。图1公路养护监管平台总体框架图
（一）养护任务管理应用
公路养护工作管理，包括路基路面养护、绿化植被养护、公路沿线排水设施养护、挖方及填方路基边坡养护、重点桥梁及隧道养护、交通电力设施养护等内容。公路养护任务管理，包括任务下发管理、任务进程管理、任务规档管理，实现公路养护工作的全进程监督与管理。
（二）智能检测
随着科技的发展，公路工程质量检测技术得到了飞速发展，检测技术手段的发展由人工检测发展到半自动化检测，现在逐渐发展为全自动和智能化、数字化检测。随着检测技术的发展，公路养护工作效率显著提升，同时降低了公路养护的成本，自动化检测、智能化检测、数字化检测技术是现代科技发展的必然趋势。智能化检测包括自动化智能无人机检测，可以定时自动按照预先设定的路线巡航检测，包括危险源普查、交通量调查等检测内容；自动化无人检测车可按照预先设定的路线调查路面状况，包括路面破损情况、路面两侧建筑物情况、路面行驶障碍物等状况。智能化自动化检测是基于摄影和模式识别技术的图像检测方法。它可以分解为两个子系统，即图像获取子系统（数据采集）和图像显示及解释子系统（数据处理）。图像采集系统通过高分辨率摄影技术将公路损坏图像记录并存储。数字化过程是将模拟图像数据转换成为计算机能够识别的数字化图像数据，检测过程中公路工程的损伤图像可由设备直接转换成数字化形式呈现，并直接传输到计算机内存，再将处理结果存入数据库，供评价和决策使用。
（三）监控监测
针对桥梁、隧道等大型建筑物的在线实时健康监测，建立基于“GIS+BIM”数字信息模型的数字桥梁、隧道在线管理平台是公路工程养护发展的必然趋势，可以全面、广泛提高养护管理工作水平。公路工程内特殊桥梁、隧道健康监测是利用先进的科学技术手段，实时监测桥梁、隧道的结构状况。通过这些监测手段可以全面掌握该结构的实时状态，包括交通、结构受力、环境等状况，及时发现安全隐患，为桥梁、隧道养护工作提供可靠数据支持，同时还可以作为管养部门全面可靠的养护管理方案依据。“GIS（GeographicInformationSystem）地球信息系统+BIM（BuildingInformationModeling）模型+互联网平台”，可以实现发现异常结构动态（损伤、故障等）、记录结构动态异常发生时间、指出表现异常的结构的实际位置、量化发现的异常动态并评级、发出安全预警等功能。
（四）安全管理
安全管理包括施工准备安全管理、施工过程安全管理及养护安全管理。安全管理贯穿整个工程进度，所以在公路养护工作过程中安全管理需要保持动态管理的原则。公路养护监管平台安全管理模块包括安全教育视频、安全规章制度、施工过程中关键环节安全注意事项、安全预警机制、紧急安全措施等秉承着“安全第一，预防为主”的原则服务管理养护部门。
（五）可视化展示
公路养护监管平台可视化是利用计算机系统与手机App系统实现人机交互。监管平台利用数据视觉技术、图像处理技术、3D模型技术等为管养部门提供最直接、最精确、最真实的公路工程资料。公路养护监管平台可以为养护管理人员提供实时在线视频、图像、报表等资料展示，为公路工程管理人员全面掌握公路工程的相关信息提供直接的可视化窗口，更加方便快捷地为公路管理人员做出正确决策提供依据。
（六）物资管理
公路养护部门物资管理指所需物资的按需采购、计划使用、安全储备等环节，通过对物资的有效管理可以避免造成经济损失。该平台的物资管理可以根据管理养护部门的生产需要，为管养部门的物资采购计划提供合理的采购依据和参考，避免管养部门产生盲目采购行为而造成物料积压，以及占用大量宝贵的流动资金和储存空间，同时也避免了管养部门因采购物资不及时造成物料短缺而影响整个生产计划，造成经济损失。合理利用该平台物资管理模块将发挥更大的经济效益。
二、发展趋势
“科技是第一生产力”，当今世界各种新科技、新技术、新材料、新知识层出不穷，并且在不断更新。大数据、互联网、云技术等新科技的发展，在公路养护管理领域的应用和发展是必然的趋势，创建以科技为基础的智慧化公路、数字化公路是未来发展的重要方向。
（一）养护施工设备一体化、自动化
时代的发展和交通流量的增加，对养护施工提出了更高要求，施工设备的一体化、自动化，可以快速、高效地完成养护施工任务。
（二）公路养护智能化
智能化公路养护技术利用智能技术、信息采集及处理技术、机器人技术等实现智能化交通，包括信号灯、行车标志、车辆信息、路面状况等内容。
（三）公路工程检测的智能化
随着公路检测设备的发展，智能化检测是检测工作发展的必然趋势。在不久的将来，公路检测可以在养护管理监管平台上完成，只需要输入几个命令，智能化检测设备包括机器人、无人飞机、卫星遥感等便可以按照指令完成各项检测工作，再通过信息数据汇总得出相关结论。
（四）实现预防性养护
现阶段公路养护工作基本是事后养护，是发现病害、隐患后的养护工作，要实现预防性养护还需要一个发展过程，而实现这个目标的关键就在于智能化检测数字处理技术的发展。
三、结语
鹰瑞高速公路石城段各系统的综合防雷保护措施
针对鹰瑞高速公路石城段各系统与设备所处地理位置、设备的重要性等，依据GB50057－2010及GB50343－2004等规范要求，分以下几个方面来进行防护。
防直击雷的保护措施
石城监控中心管理用房、收费站、公路沿线监控摄像头等直击雷的防护。监控中心管理用房属三类防雷，利用其本身基础钢筋、承台钢筋相连接作为自然接地体，管理用房共设置4根引下线，分别设在房屋四个角，利用构造柱内主钢筋做引下线，并与基础承台钢筋焊接，再将楼板、梁内钢筋与柱筋焊接，这样就形成一个极小的电阻、极小引下线阻抗、立体的法拉第笼和平面的等电位自然防雷网络框架，屋面安装避雷带来防护直击雷，避雷带与作为引下线的柱内主钢筋可靠连接，引下线间距不大于25m。收费站利用金属顶棚安装避雷短针来防护，避雷针的引下线利用钢结构柱做泄流通道，从避雷针尖直接以最短路径泄入大地。高速公路沿线设置了多个监控摄像头，都处于公路路侧，位置突出，极易遭直击雷的破坏，应在监控摄像头杆项上安装不锈钢避雷短针，利用金属杆作引下线泄雷电流。道路LED指示牌顶端两侧安装一套不锈钢避雷短针，以保护电子显示屏框架免遭直击雷破坏。
防感应雷的保护措施
1电源系统的防感应雷的措施
石城收费、监控、通信和计算机网络设备的电源防雷一般可以分为三级保护：第一级保护为直击雷保护；第二级保护为过电压保护；第三级保护为浪涌吸收保护，各级应相互配合使用。
在监控中心大楼的总配电盘上安装一套三相电涌保护器SPD，作为一级保护。在楼层分盘上安装一套三相电涌保护器SPD，作为二级保护。在UPS电源前安装一套的单相电涌保护器SPD，作为三级保护。在收费亭内的供电线路上各安装一套单相电涌保护器SPD。SPD的接地线应采用10mm2多股铜芯线，且接地长度应小于50cm。通过合理的多级泄流能量配合，避免单级防护随过大的雷击电流而出现损坏概率高和产生高残压，保证浪涌保护器有较长的使用寿命和设备电源端口的残压低于设备端口的雷电冲击电压，确保设备的安全。
2石城监控中心大楼、收费站架空入户线路的防护措施
一是引入石城监控中心大楼、收费站、道路LED指示牌的电力线应用屏蔽电缆或穿铁管，埋地15米以上并埋深0.8米以上进机房，屏蔽层或铁管两端应有良好的接地。二是石城监控中心电源线和信号传输电缆分开穿金属管道进入建筑物。三是石城监控中心机房总接地线缆穿金属管沿墙体敷设，并在地中与监控中心大楼接地体可靠连接。
3石城收费站信号线路防感应雷的保护措施
在每台摄像机视频输出端口和监控主机外线入口处安装两个视频避雷器，采用铜导线与防雷接地网相连接。在收费电脑视频卡视频输入、输出端口安装视频信号避雷器，以保护收费电脑。在监控机房计算机网络服务器至网络交换机间安装一个计算机网络信号避雷器，以保护服务器。在监控中心机房网络交换机至收费亭的微机间的数据线两端各安装一只计算机网络信号避雷器，以保护网络交换机和收费亭微机网络端口。
4监控机房各设备的防感应雷保护措施
主要采取等电位连接措施，将机房中所有金属物体，包括电缆屏蔽层、金属管道、金属门窗、设备外壳进行电气连接。收费车道、监控机房、配电房的地网连为一体，相互间用4×40mm扁钢不少于两处连接，实现地网均压等电位，防止地电位反击。收费车道、监控机房、配电房接地系统应尽量采用建筑物地基的钢筋和自然金属接地物统一连接起来作为地网，尽量以自然接地物为基础辅以人工接地体补充，外形尽可能采用闭合。在监控中心机房静电地板下增设等电位铜排，机房电子信息设备的金属外壳和机柜、机架、金属屏蔽线缆外层、直流工作地、安全保护地，均以最短距离与等电位连接网络直接连接，形成S型结构。机房内各种电子电气设备与墙体，特别是作为引下线的柱子要保持一定的距离，以防止大楼遭直击雷或附近遭雷击时产生的感应雷电流沿外墙泄流入地的引下线周围产生较强的电磁场而损坏微电子设备。
关键词：智能建筑，供配电系统，检测，节能
Abstract: Intelligent power supply and distribution system is an important part of BAS building automation system. With the improvement of the intelligent level of building, the demand for design of power supply and distribution system are more and more. The paper have a brief discusses about network configuration, monitoring installations and energy-saving measures.
Keywords: intelligent building，power supply and distribution system，monitoring，energy-saving
U223
前言
在智能建筑中，除常规的建筑设备外，还配置有众多的智能化系统设备，因此智能建筑对供配电系统的要求较一般建筑物高许多，它不仅对供电的可靠性要求很高，而且对节能措施、电能质量的要求也大大提高。因此，如何做到最大限度地节电以及充分利用可再生能源，使智能建筑成为节能环保的绿色建筑等是当今智能建筑的供配电系统应该完成的重要任务。
一、智能化供配电系统的监控功能
智能化供配电系统与常规供配电系统最大的区别是具有供配电监控系统，根据2008年建设部修订后颁布的JGJ 16-2008《民用建筑设计规范》规定：建筑设备监控系统应对供配电系统下列电气参数进行监测：（1）10（6）kV进线断路器、馈线断路器和联络断路器，应设置分、合闸状态显示及故障跳闸报警；（2）10（6）kV进线回路及配出回路，应设置有功功率、无功功率、功率因数、频率显示及历史数据记录；（3）10（6）kV进出线回路宜设置电流、电压显示及趋势图和历史数据记录；（4）0.4kV进线开关及重要的配出开关应设置分、合闸状态显示及故障跳闸报警；（5）0.4kV进出线回路宜设置电流、电压显示、趋势图及历史数据记录；（6）宜设置0.4kV零序电流显示及历史数据记录；（7）宜设置功率因数补偿电流显示及历史数据记录；（8）当有经济核算要求时，应设置用电量累计；（9）宜设置变压器线圈温度显示、超温报警、运行时间累计及强制风冷风机运行状态显示。
柴油发电机组宜设置下列监测功能：（1）柴油发电机工作状态显示及故障报警；（2）日用油箱油位显示及超高、超低报警；（3）蓄电池组电压显示及充电器故障报警。
但在许多工程中，实际的需求往往已经超过了上述规定。对于某个具体的系统而言，究竟需要哪些功能要根据用户的具体要求来定，可以增加也可以减少。
二、智能化供配电系统的网络结构
智能化供配电系统实质上是一个局域网系统，同时也是实时过程控制系统，其网络结构包括集中式控制系统、分布式控制系统、现场总线控制系统、网络集成系统。 其网络结构的合理性决定了整个系统的稳定性、可靠性以及投资的合理性，因此必须认真规划，仔细设计。智能化供配电系统网络结构的选定一般应符合下列设计原则:（1）满足集中监控的需要。（2）网络结构应与系统规模相适应。（3）尽量减少故障波及面，实现“危险分散”。（4）减少初投资。（5）系统扩展易于实现。
根据《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-2008的规定，建筑设备自动化系统宜采用分布式系统和多层次的网络结构，并应根据系统的规模、功能要求及选用产品的特点，采用单层、两层或三层的网络结构，但不同网络结构均应满足分布式系统集中监视操作和分散采集控制的原则。
供配电监控系统和其他建筑物自动化系统一样采用分布式系统和多层次的网络结构，其结构由三层组成：现场I/O设备、控制层、管理层。现场I/O用于现场设备状态信号和运行参数的采集，对现场设备进行操作进行控制；控制层是整个系统的控制中心，检测和控制供电系统的运行；管理层用于人机对话、数据处理和存储管理，以及与建筑设备管理系统通信。供配电监控系统的结构如图1所示。对中小型系统，可以忽略控制层，将其功能分散到管理层，此时的控制层设备就是通信控制器或者网关一类的设备。
三、智能化供配电系统的监控设备
1．现场I/O设备
智能化供配电监控系统的现场I/O设备包括综合保护装置、网络电力仪表、电能质量检测装置、远程数据采集模块等。所有现场I/O设备相对独立，按一次设备对应分布式配置，完成供配电系统的保护、控制、检测和通讯等功能，同时具有动态实时显示开关设备工作状态、运行参数、故障信息。
现场I/O设备的配置方式一般有集中式配置和分散式配置两种。分散式配置方式是将各种现场I／O设备分别安装在各配电柜中，与配电柜融为一体，构成智能化配电柜，经RS485通讯接口接入现场总线，这种配置方式优点是柜间连线少，通常只有通信电缆和监控管理系统电源线；缺点主要是增加了配电柜制造和安装调试时的协调工作量，另外系统只能在现场进行调试，周期较长。集中式配置方式是将各种现场I／O设备集中配置在监控柜中，优点是监控管理系统和配电柜分别制造和安装，相互间通过二次信号线相连，协调配合比较简单，另外监控管理系统的硬件和软件都可以实现标准化、产品化，从而进一步提高了系统的可靠性；缺点主要是配电柜与监控柜间的连线加大了安装布线的工作量。
（1）综合保护装置
综合保护装置用于检测和保护3～10kV电力设备和线路，比如变电站进出线保护、母线及馈线保护、变压器保护、电动机保护和发电机保护等，综合保护装置和控制单元安装在开关柜上就构成了中压开关柜微机保护监控系统。微机综合保护装置集保护、网络诊断、开关设备诊断、遥测、遥控、遥信、通信等于一体，一般提供网络通信接口，如RS-232、RS-485可以接入BAS系统，实现远程监控。
（2）网络电力仪表
网络电力仪表是针对电力系统、工矿企业、公共设施、智能大厦的电力监控需求而设计的。它能测量所有的常用电力参数，如三相电流、电压，有功、无功功率，电度、谐波等。网络电力仪作为远端监控系统（SCADA）的前端，可联网使用，亦可单独使用。
网络电力仪表采用异步半双工 RS485 的通讯接口和 MODBUS-RTU 通讯协议，在一条线路上可以同时连接多达几十个网络电力仪表，每个网络电力仪表均可设定其通信地址。
（3）电能质量检测装置
电能质量检测装置是高性能的数字化仪表，具有数据采集与控制功能的设备，可以通过以太网和嵌入式网络服务提供许多测量功能，并为集成提供方便。电能质量检测装置主要用于供电质量及可靠性要求很高的场合，通常用在高压或低压的主进线和带有敏感设备的主回路上，为用户提供控制成本、提高电能质量、减少设备故障所需的信息。不同档次、不同品牌的电能质量检测环视功能和测量精度各不相同。
（4）远程数据采集模块
远程数据采集模块是用于检测变配电设备状态、故障报警、相关参数采集和控制信号输出的一种智能仪表。它通过现场总线与可编程控制器或监控计算机相连，并受可编程控制器或监控计算机的监控。常用的远程数据采集有开关量输入（遥信）模块、脉冲量输入（遥脉）模块、开关量输出（遥控）模块和模拟量输入（遥测）模块。所有的RTU都具备带光电隔离的RS485通信接口，支持MODBUS-RTU等现场总线：具有一定的防护等级，如IP40等；一般都能在较恶劣的环境中工作；既有卡装在标准导轨上的，也有面板安装的。
2.控制层
控制层对现场发生的过程量作数字采集和存储，并通过控制网络向上传送，同时本身也完成局部的闭环控制或顺序控制，是整个系统的控制核心。控制层应由通信总线和控制器组成。通信总线的通信协议宜采用TCP/ IP、BACnet、LonTalk、Meter Bus和ModBus等国际标准。控制层的控制器(分站)宜采用直接数字控制器(DDC)、可编程逻辑控制器(PLC)或兼有DDC、PLC特性的混合型控制器HC(HybridController)。在民用建筑中，除有特殊要求外，应选用DDC控制器。
3.管理层
管理层应具有下列功能：监控系统的运行参数；检测可控的子系统对控制命令的响应情况；显示和记录各种测量数据、运行状态、故障报警等信息；数据报表和打印。管理层是供配电监控系统的监控中心，由监控软件、服务器、监控计算机、大屏幕监视器、打印机、动态模拟显示屏、通信机柜、UPS电源及其他附属设备。其中服务器和监控计算机是整个系统管理层的核心设备，主要作用是人机对话的界面；数据和信息的处理、存储及管理；模拟屏的驱动与控制；与BMS等通信联网。
监控站的服务器与监控计算机的数量应根据实际需要确定，对于单个变电站的小型供配电监控系统可以只设一台监控计算机，对于多个变电站的中大型供配电监控系统，应设服务器专门进行数据的处理和数据库的管理，同时可设多台监控机。
4．网络通讯
网络通讯是现场I/O设备与管理层设备实现数据交换的通讯设备和通讯线路的总称，包括以太网关、以太网交换机、光纤收发器、光交换机以及路由用的光缆、通讯电缆等，根据每个项目的实际情况，设计相应的网络结构，配置相应的通讯设备。对于单个变电站的小型系统采用现场总线和以太网的网络组织形式。对于多个变电站的大中型系统，采用光纤通讯网络与现场总线、以太网相结合的网络组织形式，其中站站之间采用光纤星型网络或光纤冗余环型网络，站内采用现场总线和以太网的网络。
5．供配电监控系统应用软件
供配电监控系统的应用软件一般和设备配套，采用专用软件，如配电系统监控和能源管理软件，也可以采用通用软件，又称监控和数据采集软件（SCADA）。对软件的要求是：（1）具有良好的人机界面，丰富、方便；（2）具备完全开放的面向各种智能监控设备的通讯驱动程序；（3）满足楼控系统、上级管理系统、供电调度中心等系统的数据交换和管理。
四、智能化供配电系统设计中的节能措施
供配电监控系统除了对供配电系统安全运行、正常供配电进行监视外，还应对系统中的电力设备及参数进行控制与调度以达到节能的目的，这些节能措施主要体现在以下几个方面。
1.合理设置变电所位置
变压器尽可能靠近负荷中心，这样可以缩短低压（220/380V）配电线路长度，降低线路损耗。在送电功率(P)不变条件下，线路电流(I)与电压(U)成反比，见式(1):
低压380V为中压10kV的线路电流的26.3倍，而线路的电功率损耗又与电流的平方成正比，见式(2):
则用380V送电为10kV的功率损耗的690倍。因此，智能化供配电系统如使10kV线路深入、靠近负荷中心(如制冷机、泵等)，对大型建筑可降低年损耗约几万千瓦时。
2.无功功率的自动补偿
智能楼宇中用电设备的功率因数较低，如：冷冻机、水泵、送排风机等，功率因数约为0.5～0.65，功率因数偏低将使线路电流加大，从而大大增加线路损耗；同时，电流加大，将增加变压器损耗，降低变压器利用率。在智能建筑中可以采用电力电容器作为无功补偿装置就地补偿，也可以采用高低压配电柜中设置电容器柜进行集中补偿。
智能化供配电系统设计中可根据检测到的无功功率或功率因数自动进行补偿电容的投切，从而保证系统中的无功功率或功率因数始终在设定的范围内。
3.变压器选用与节能
一座大中型建筑，变压器容量可达5000～10000kVA，年用电总量达几百万至千多万千瓦时，变压器年损耗达几万至十几万千瓦时。智能化供配电系统通过采用新型节能变压器；合理确定变压器的容量，使变压器负载率在0.5～0.7；提高变压器的功率因数，降低谐波含量等这些措施，从而可以降低变压器20%～30%的年损耗。
4. 合理调度负荷
当两个或多个大容量电动机负荷同时启动时，智能化供配电系统会自动将他们的启动时间错开，从而达到消减峰值负荷减少电费的目的。夜间轻载时，智能化供配电系统将根据监测到的负荷情况自动或通过提示由人工改变配电系统的运行方式，切除部分负荷的变压器，由其他变压器为这些负荷供电，从而降低了变压器的空载损耗，改善了供电质量。
5.谐波治理与节能
谐波主要来自电视机、计算机、UPS、整流器、变频调速、放电灯的电子镇流器等。谐波的危害很多，主要有波形的畸变，造成对电网的污染，对微电子设备的干扰；降低线路的功率因数；增加线路电流，加大变压器及线路的损耗。智能化供配电系统治理谐波的措施有两个，一个是尽可能选择低谐波的设备、器材（如电子镇流器）；另外就是设置滤波装置，自动控制无源滤波器滤波电感和电容的投切，对谐波污染进行有效控制或补偿，保证母线电压/电流的谐波含量在规定的允许值以下。
五、结束语
随着计算机技术、网络技术、现场总线技术和测控技术的飞速发展，传统的供配电系统正向测控智能化、监控无人值守化、信息交换网络化的智能化供配电系统方向发展，将供配电监控系统应用于智能建筑中，对整个建筑的供配电系统进行实时检测，不仅大大提高供配电系统的可靠性，确保大厦的 动力 系统正常运行外，还可以大大地提高其工作效率，节省能源消耗。
参考文献
[1]《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2006），
[2]《民用建筑电气设计规范》 （JGJ 16-2008）
[3] 张九根，智能建筑电气设计基础[M]，北京：中国建筑工业出版社，2008
关键词：特长隧道；施工；监控系统
Abstract：Describes the monitoring system application in erlangshan tunnel of Sichuan yakang Expressway and through analysis of site management, summarizes the site construction management technique for speeding up construction progress of the freeway, for rapid construction of long tunnel provides a management idea.
Key words：Extra-long tunnel；Construction；Monitoring system
中图分类号：U45文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
1.前言
四川省雅安至康定高速公路工程项目二郎山隧道工程C1标段位于四川省雅安市境内，起讫桩号为K63+200～K72+310，线路全长9.110km。
本标段工程主要包括路基工程，总长689.5米（折合为双幅）；桥梁工程，总长1122.5米（折合为双幅）；隧道工程，两路口隧道,总长621米，最大埋深181m；二郎山隧道，总长6688米，最大埋深1352米；新沟互通，桥梁总长795米；涵洞工程，圆管涵132m/3道，盖板涵26m/2道等工程。
2.客观现实
随着国家经济的迅速发展，我国的隧道建设更是日新月异。由于城市地铁、铁路隧道和高速公路隧道改善了路线技术指标、缩短了路程和行车时间，提高了运营效益。国家在不断加大隧道的建设力度，然而隧道建设的造价高、施工管理复杂、安全隐患多，所以各地对隧道的建设都十分重视，不敢掉以轻心；而其中穿越煤层的瓦斯隧道数量不断增多，施工过程中瓦斯事故时有发生。
目前的远程信息管理系统往往只是对行政和技术文件的管理，而无法实时地获取施工信息，更不能对施工现场和施工人员的信息有一个全面、及时、准确的掌握，从而导致很多事故的发生。为此各级政府高度重视工程建设安全生产问题，并采取一系列措施不断加强安全生产工作。如何改变目前隧道施工过程安全监管落后的管理模式，实现管理的现代化、信息化、智能化，成为管理者研究的重要课题。
本系统的实施将会更好地保证隧道施工过程中的安全监控管理，保证对各项参数（特别是有害气体）进行有效的实时监测、预警和调度管理，从而使施工过程更安全的，使隧道建设的安全生产和日常管理再上新台阶。
3.总体设计方案
隧道施工无线视频及综合参数监控系统包括对施工现场视频、瓦斯、CO浓度、烟雾浓度、风速、粉尘浓度、温度、湿度、照度、应力、位移等监测。
隧道无线视频及综合参数监测系统前端通过各类传感器，如摄像机、瓦斯传感器、CO传感器，烟雾传感器、风速传感器、粉尘传感器、应力传感器等采集现场数据。
隧道无线视频及综合参数监测系统是依据最新科技和监管行政单位信息化管理研制而成，在于使最新科学技术适用于交通隧道安全施工建设，同时为政府监管单位、业主、施工单位对于隧道施工现场现代化、信息化、智能化、安全化提供支撑。
4.系统组成
隧道施工安全监控系统总共由五部分组成，分别是：视频监控系统、有害气体监测系统、考勤定位系统、LED\报警显示系统、综合平台管理系统。
5.系统特点
5.1一体化系统设备
采用一体化集成式监控终端，内置摄像机、视频服务器、无线传输天线、无线遥控、LED本地显示、防水牢固。
5.2高清显示
5.3无线传输
5.4大容量存储
5.5实时、准确
5.6安全、稳定、可靠
系统联合专业传感器厂家，研发专用的无线瓦斯监测报警及自动断电控制系统，当监测数据超标或不达标时，智能分析断电，以保证施工人员安全。
5.7便捷、省力
该系统通过信号无线传输特色，在隧道内从掌子面、隧道内的关键部位各传感器监测信号无线传输至局域网和公网，大大减少了对施工的干扰，省去了信号传输线缆铺设及保护工作，信号出洞口后并入网络进行远程监控。
6.监控设备的应用
雅康高速公路项目经理部、监理、业主的所有用户都可以通过互联网在计算机上使用监控软件对隧道施工现场进行实时监控、管理。可实现监控功能、录像功能、设备管理等功能。
6.1视频监控子系统
闭路监控系统能在人们无法直接观察的场合，却能实时、形象、真实地反映被监视控制对象的画面，并已成为人们在现代化管理中监控的一种极为有效的观察工具。由于它具有只需一人在控制中心操作就可观察许多区域，甚至远距离区域的独特功能，被认为是保安工作之必须手段。因此闭路电视监控系统在现代建筑中起独特作用。电视监控系统(CCTV)能提供某些重要区域近距离的观察、监视和控制，系统的主要设备应配置摄像机、监视器、硬盘录像机等，使用户能调看任意一个画面。
隧道施工人员安全监控闭路电视监控子系统分为隧道内部分和隧道外部分。
⑴ 隧道内主要部位监控
①、隧道内主要在施工部位（隧道洞口、衬砌施工作业面、捡底及开挖作业面）、设置摄像头，24小时实时拍摄各工点、作业面现场情况。
②、路段内监控
洞内路段内监控系统主要考虑行车及行人安全，与洞内考勤系统有效结合，交错布置，便于监控洞内人员及设备安全。
根据雅康高速二郎山隧道的实际情况，它单边长7公里左右，因此在隧道开挖过程中我们用有线的方式来实现视频信号的传输就有很大的困难，因而我们将采用无线的办法来解决。它主要的用到的设备为前端摄像机、图像数据采集系统、图像数据直放站、图像数据基站。后边我们将对这几种设备进行详细的描述。
我们设计在隧道内每隔500米左右安装一个摄像机并安置一台图像数据采集系统，每隔一公里左右放置一台图像数据直放站，这样就可以把整个隧道的图像通过无线的方式传到控制中心。
⑵、生产区、生活区主要路口监控
①生产区：拌和站料仓、拌和站主机、拌和站地泵、油库、钢筋加工厂地、洞口场地、材料库房、进入施工现场主要交叉路口设置无线红外摄像头，便于掌握现场情况。
②生活区：生活区监控系统设置在项目部主要交通路口、过道、财务室等位置，以确保生活区安全。
这块视频监控的实现相对来说简单些，我们通过有线的方式就可以实现了。
6.2有害气体监测子系统
瓦斯事故防治是瓦斯隧道施工中一个极其重要的安全问题，一般都采用加强通风、加强瓦斯监测、使用防爆型机电设备、严格管理洞内火源等措施来防止瓦斯事故的发生。瓦斯监测是防止瓦斯事故的主要措施之一，瓦斯检测分为人工检测和自动监测两种形式。
系统安装示意图
系统特点主要有以下几点：
（1）实时、准确
本系统能够实时、准确的将隧道内部各关键点的有害气体浓度数据动态反映到管理中心及洞口LED大屏幕上，使施工及管理人员能够随时掌握坑道内有害气体浓度数据与安全性。
（2）智能、安全
本项目组联合专业传感器厂家，研发专用的无线瓦斯监测报警及自动断电控制系统，并发出报警信号，在检测到瓦斯浓度＞0.5%时报警，瓦斯浓度＞1.0%时自动切断作业区电源，工人停止作业并撤离。
（3）便捷、省力
该系统与传统的KJ-90瓦斯监测系统相比，独具特色，在隧道内从掌子面、隧道内的其他部位传感器检测信号，采用无线网桥传输到洞口，大大减少了对施工的干扰，省去了信号传输线缆铺设及保护工作，信号出洞口后并入网络进行远程监控。
6.3考勤定位子系统
隧道人员考勤定位系统是集隧道施工人员考勤、区域定位、安全预警、灾后急救、日常管理等功能于一体，也是国内技术领先、运行稳定、设计专业化的隧道施工现场监测系统。使管理人员能够随时掌握施工现场人员、设备的分布状况和每个人员和设备的运动轨迹，便于进行更加合理的调度管理以及安全监控管理。当事故发生时，救援人员可根据该系统所提供的数据、图形，迅速了解有关人员的位置情况，及时采取相应的救援措施，提高应急救援工作的效率。这一科技成果的实现，促使隧道建设的安全生产和日常管理再上新台阶。
该隧道人员考勤定位系统既可以单纯的实现考勤或定位也可以同时实现考勤和定位两种功能。而且该系统软件我们设计了安装版和网络版两种，既可以进行现场监控也可以实现远程监控，极大的满足了不同用户的不同需求。
考勤定位系统特点
（1） 卓越的性能
高度的识别可靠性、极高的防冲突性、高度的识别稳定性、快速的识别速度、双向报警功能。
（2） 应用方便、广泛
（3） 安全性、稳定性高
（4）操作简单方便
（5）丰富的查询和报表功能
查询和报表输出、打印功能简单易操作
7.建设成本及系统维护
监控系统建设费用主要包括：摄像设备、传感器、显示屏等。
表1监控系统建设成本列表
技术服务工作的质量，对服务商的技术服务工作有如下规定：
定期保养工作程序：
系统平台和传输线路维护主要由服务商负责。服务商要确保系统平台正常运行，监控图像数据清晰、流畅，单路视频网络传输质量不低于20帧/秒，并确保相应的传输线路高速、稳定、安全。并提供现场技术指导、操作培训。系统故障报修的响应时间要求1天到达现场，3小时内排除故障。
项目工程部负责客户端用户的软件安装、维护、技术指导。前端设备的使用管理，维护。保证设备供电的安全、连续。及时推进设备，跟进施工现场。
8.结论
二郎山隧道网络视频监控系统运行使用已四个月，达到了预期效果，实时掌握隧道现场施工情况，为施工管理决策提供依据，对现场施工作业实时监控并记录。在使用过程中还应注意以下几点：
8.1网络视频监控系统为多用户实时监控，用户观看施工画面时少用摄像头方向键，以免影响其它用户监视和录像画面内容，对两个用户的旋转指令摄像头会执行先发指令。
8.2用户在使用监控系统后应将画面归还原位即隧道施工画面以免影响录像记录内容。
8.3用户受到网速限制不能同时多画面显示时，可只用一个窗口观看施工画面并关闭其它通道设备，以提高画面质量。
8.4 为避免由于现场机械设备使用时会产生瞬间高压烧毁摄像设备,可用漏电保护器加以保护。
8.5加强对现场监控设备保护，当设备出现故障后及时与电信服务商联系维修解决，以保证监控的连续性。
参考文献：
《安全防范工程技术规范》 GB50348-2004
《视频安防系统技术要求》 GA/T367-2001
《视频安防监控系统工程设计规范》GB50395-2007
