隧道太阳光与传统灯具协同照明方法和设备研究

隧道照明的电费和维护费用在隧道运营成本中占比很大。为了最大程度地节约隧道照明用电，降低隧道运营成本，通过调研现有的隧道照明技术的方法，分析总结了现有照明系统的节能技术及其不足。针对现有照明节能技术的不足，提出了将自然光与传统灯具相结合，协同为隧道提供照明的方法，并设计了太阳光与传统灯具协同照明的设备。通过采光器和导光管把太阳光引入隧道照明，结合智能控制系统和传统灯具，在保证照明安全的前提下，达到了节约电能和降低隧道运营成本的目的。     

运营公路隧道结构安全无损自动化监测方法浅析

本文结合了近年来国内部分运营公路隧道的现状,对运营公路隧道结构安全风险进行了辨识;针对存在风险源,确定了运营公路隧道结构安全监测内容;提出了多种运营公路隧道结构安全无损自动化监测的方法;并对相应的监测传感器技术参数提出了建议值。本文弥补了国内现阶段对于运营公路隧道结构安全无损自动化监测方面认识的不足,对隧道自动化监测技术的应用发展十分有意义,成果可为开展现阶段国内运营公路隧道结构安全无损自动化监测提供参考。     

巡检机器人在公路隧道运营中的应用

针对衬砌病害智能化检测在公路隧道运营中的应用,介绍国内外智能检测技术硬件装备和基于衬砌图像的病害检测算法,并重点梳理隧道巡检机器人的关键技术方案和应用情况,提出了巡检机器人在交通隧道应用面临的技术问题和解决思路,展望了隧道巡检机器人在交通隧道运营安全方面的应用前景。     

沉管隧道运维技术发展现状综述

为促进沉管隧道运维技术发展,通过文献调研、现场调查与数据挖掘等方法,系统梳理了沉管隧道的国内外概况、运营与病损情况、检测与评估技术、病害预防及处治等方面的技术成果。以沉管隧道用途、管节长度与埋置水深等关键信息为基础,阐释了其国内外发展概况;简述了沉管隧道运营现状,并重点对沉管隧道接头、主体结构、附属结构与设施的常见病损特征进行了数据挖掘;对隧道检测、监测与评估技术进行了对照剖析,阐述了目前国内外检测与评估技术的进步与不足;从前期预防与后期处治的双角度,阐述了沉管隧道的不均匀沉降、裂缝与渗漏水等常见病害的预防与处治;并从沉管隧道运维信息的角度,对其运维技术的发展趋势进行了展望。结果表明：沉管隧道建设已取得丰硕成果,但仍存在诸多运维技术难题;在役沉管隧道出现了过大(差异)沉降、裂缝、渗漏水等病损,其中管节不均匀沉降最为常见;沉管隧道检测仍以结构检测对象和传统周期性检测方法为主;沉管隧道评估诊断多侧重于沉降量控制标准的角度,考虑多因素综合角度的服役性能评估尚处于空白阶段;沉管隧道常见病害应坚持建设期预防和运营期处治双管齐下的对策。未来,沉管隧道运维将向运营环境全要素拓展,并更注重实时自动化监测技术、大数据智能评估技术与基于状态的养护策略等新技术。     

多源数据互补的隧道运营安全智能监测系统设计与应用

隧道作为高速公路重要的一环,以“人-车-环境”为主要因素的运营安全问题一直为管理者所关注。通过系统平台的架构与功能设计,以基于深度学习的视频事件检测技术为基础,适当增加如“雷达+视频”的融合检测技术、隧道态势感知技术、智能球机联动功能,提高了异常事件的检出效率,可掌握隧道实时运行状态以及事后的智能聚焦查看。解决了依靠人工巡检视频监控隧道交通事件的难题,其智能化、及时性、准确性对于预防二次事故的发生和控制事态发展,具有重要作用。     

高速铁路隧道机械化修建技术创新与智能化建造展望——以郑万高速铁路湖北段为例

为实现郑万高速铁路湖北段隧道安全、快速、高质量修建,开展全工序大型机械配套条件下的施工技术、结构设计和信息化管理等一系列探索和创新:1)形成一套基于大型机械化的超前地质预报、掌子面超前预加固、隧道全断面机械开挖工法、初期支护机械化施工、宽幅防水板作业台车铺装和智能衬砌台车的全断面机械化施工技术; 2)基于机械化施工技术,建立隧道围岩稳定性分级方法,并在新奥法理念指导下,优化隧道支护结构设计参数; 3)建立隧道施工管理系统、施工信息采集系统、施工安全管理系统、混凝土拌合站质量管理系统、质量信誉评价系统以及施工动态管理系统等,以对隧道施工进行信息化管理。最后,在隧道机械化、信息化修建技术的基础上,从隧道支护体系智能动态设计系统、隧道支护体系智能机器人施工技术和隧道结构智能化监测系统等方面对隧道智能化修建技术进行探索和展望,以期将我国隧道建设水平推向新高度。     

浙江省公路隧道科技成果回顾与展望

为促进浙江省公路隧道工程建设中科技创新成果的推广和应用,回顾数十年来浙江省公路隧道建设的发展历程,总结浙江省隧道工程领域的科技成果及其应用情况,包括特殊隧道建设技术、安全节能运营技术和隧道养护技术3方面代表性成果。然后,分析浙江省公路隧道领域在钻爆法施工质量缺陷、钻爆法机械化信息化程度低、TBM/盾构法占比低、智能新技术应用少、预防性养护与装备技术应用滞后等方面的短板。最后,提出未来浙江省隧道工程安全、智能、绿色3大重点发展方向。     

新一代公路（道路）隧道机电设备综合管控系统设计

为解决当前隧道机电设备种类繁多,软件系统独立,应急处置时需人工操作多系统实现设备联动控制,以及设备缺乏预防性养护的问题,依托物联网、云计算等先进技术,建设隧道机电设备综合管控系统。系统主要功能如下： 1）将隧道外场机电设备分为PLC控制设备和非PLC控制设备,针对不同类型的设备采取不同的数据采集手段,实现对隧道机电设备状态的监测与故障报警; 2）根据相关规范要求,结合交通事件发生位置与区域影响,制定机电设备联动控制应急预案,实现隧道交通综合管控与交通诱导; 3）采集机电设备历史养护数据,依托云平台提供的大数据技术,对海量历史检测数据进行数据清洗与分析,重点关注检测数据存在异常变动的机电设备,实现机电设备“预防性养护”与差异化清洁维护。通过建立该系统,实现隧道运维阶段的智能化和信息化, 提高运营经济效益,提升隧道安全运营管理水平。     

隧道工程全生命周期安全保障“24”字方针

我国隧道工程建设技术发展迅速,未来隧道建设将向"更深、更长、更多、更复杂"的趋势发展。目前隧道工程全寿命周期安全保障主要集中于隧道安全管理及评价方面,对于隧道全生命周期安全保障技术方法的系统研究还不完善。针对此,借鉴煤矿巷道多年的建设及处治经验,对隧道工程规划设计、建设、运营过程中采取的安全保障技术方法及手段进行归纳,总结出隧道全生命周期安全保障"24"字方针,即"多源评价、超前探测、妥当处置、精细检测、监测预警、应急救援",建立隧道工程全生命周期安全保障体系,掌握隧道周边地质及建设情况,降低事故发生机率,提高灾后应急处治能力,保障隧道及地下工程全生命周期安全永续发展。     

海底管线隧道运营检测体系的建立与应用实践

文章分析了建立海底管线隧道运营检测体系的必要性,提出建立运营检测体系须考虑海底隧道的结构安全、水文地质环境特点、运营条件和使用工况以及管线要求等因素,认为检测体系应分成日常检查、定期检测、特别检测和专项检测4类,并给出了检测频率、检测内容、检测方法、技术状况评定标准和各分项指标的权重。最后以深圳前湾隧道为例,采用上述检测体系对隧道进行了定期检测,并摘录了部分检测结果。结论表明,文中给出的检测内容和评定标准能够客观反映海底管线隧道的安全性能及工况状态,采用文中提出的检测方法可准确获得上述指标,从而为隧道病害整治提供科学的决策依据和技术支撑。     

西汉高速公路隧道照明系统评估研究

如何通过科技手段在确保隧道运营安全的基础上实现照明节能最大化,创建“环境友好”型隧道,是公路运营管理部门亟待解决的重要课题.对西汉高速公路隧道照明系统进行检测评估,主要有隧道照明系统存在过度设置、部分隧道照明存在安全隐患、未系统性考虑隧道照明节能等9方面突出问题.以尽可能不改造现有隧道照明系统为前提.提出针对性的照明节能优化策略,与原设计方案相比,可实现西汉高速公路隧道加强照明节能30%以上,具有较好的经济效益和社会效益.     

山岭隧道洞口遮阳棚及其照明设置方法研究

隧道照明入口段的长度和亮度直接影响隧道的交通安全，但同时也是隧道照明系统的能耗大户，如何在保证运营安全并营造高速公路隧道良好的驾驶视觉环境的前提下节省能耗是目前隧道照明系统建设运营的重点研究方向。通过探讨与研究公路隧道进口处的减光设计，提出了一种结合智能调光技术的隧道遮阳棚设计，将遮阳棚作为隧道照明入口段，降低了隧道入口处加强照明的能耗。同时运用基于无线物联网技术的智能照明调光技术，解决了在雨雪或者遮阳棚表面附着污物的特殊环境下遮阳棚段路面亮度不足的问题。此外基于无线物联网技术的智能照明调光技术还为解决目前照明区段的分界处亮度突变以及有线调光信号会被湮灭的问题提供了方案。该隧道遮阳棚设计方案在满足隧道行车安全的设计要求下，可降低隧道照明入口段能耗，为今后公路隧道的节能减排提供参考。     

隧道内水泥混凝土路面抗滑性能预防性养护研究

隧道内路面具有特殊的工作和养护条件,由某隧道路面抗滑性能养护预防性不足、效果不佳的案例,结合其他隧道养护经验,隧道内路面养护应以路面结构层完好为基础,以安全运营为前提条件,养护措施应考虑全寿命周期的运营成本,分阶段实施,从整体上提高隧道的服务质量。     

PLC在高速公路隧道监控系统中的应用研究

隧道建设的质量和内部照明设施以及监控设施的完善与否对交通运输车辆的安全有着很大的影响。随着车辆越来越多,交通事故频发,为了保证高速公路的安全性,国家在建设隧道中安装监控设备、照明设备以及通风设施。随着我国电气自动化和智能信息化技术的不断进步,自动控制技术和组态集成系统在高速公路隧道监控系统中得到广泛地应用,PLC可编程逻辑控制器作为工业控制系统的领军控制器,以其简单、快速、方便、智能和多功能等众多优点逐步被大众所熟知,并在高速公路隧道监控系统中得到广泛应用。     

我国交通隧道技术进步及前沿科学问题

为评估《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》实施情况，系统梳理了近14年来我国交通隧道在工程勘察、结构设计、施工技术与装备、通风与照明、运营养护和环保建设等方面取得的主要技术进步与创新。对未来隧道行业的技术发展作出展望，提出复杂条件超长隧道、跨海隧道修建技术、城市地下道路网建设与运维技术、隧道绿色可再生能源互补式综合利用技术、隧道病害智能诊断与快速修复技术、超长复杂隧道与地下工程智慧防灾技术等方面面临的新需求和新挑战。     

基于物联网的瓦斯隧道安全监控系统

为解决当前隧道瓦斯监控系统存在的不足和实现监控系统“多网合一”、信息化和智能化的迫切需求,建立基于物联网的瓦斯隧道安全监控系统架构,从功能上分为感知层、传输层和应用层3层结构,并就其中涉及到的无线传感器网络、人员定位、无线甲烷监测系统、MIMO无线传输技术、智能视频系统、手机短信报警系统、爆破监控系统等实现瓦斯隧道内环境、人员、设备状态等全面监控所用到的关键技术进行研究,对便携式甲烷检测报警仪和智能瓦斯报警矿灯等新设备在瓦斯隧道中的运用情况进行分析与总结。实现了瓦斯隧道全面感知,传感数据无线传输,瓦斯移动与定点监测,人员精确定位,爆破人、机、环闭锁,远程与多级多员监控,充分实现了施工过程的智能化和信息化,起到了科学有效的监测监控和预警作用,提升了瓦斯隧道施工安全管理水平。     

公路隧道防排水系统质量检测与评价方法

公路隧道防排水系统是隧道工程重要的组成部分,而隧道渗漏水是最常见的病害之一,特别是高海拔寒冷地区隧道防排水工程由于水的原因病害更加明显,严重影响隧道工程全寿命期结构安全、营运行车安全和工程耐久性。隧道防排水质量检测是保证防排水质量体系中的重要环节。文章针对公路隧道防排水系统工程质量检测评定研究不足和标准缺乏的现状,分析了隧道防排水工程质量检测评价方法,系统梳理并明确了检测评价内容。借鉴现有公路工程质量检验评定相关标准规范,划分了公路隧道防排水系统工程质量评价的层级,评定方法,并建立了相应的检评指标体系。通过对青海某隧道工程防排水系统的实际检测评价,结果与工程实际情况吻合。研究成果对隧道工程建设质量的管控和病害处置具有重要的指导意义。     

铁路盾构隧道智能建造技术现状与展望

我国铁路盾构隧道智能化理论方法还不成熟,智能技术较落后,大部分理论研究成果缺乏实用性;盾构隧道各环节未建立起有效信息交换渠道,没有形成盾构隧道全生命周期系统的完整体系。为了推动智能化建造在我国铁路盾构隧道中的发展应用,通过对铁路盾构隧道智能化建造在地质勘察、设计、施工、运维全生命周期过程中的研究现状、存在问题进行总结分析,提出建立完善的盾构隧道智能建造技术体系,完善铁路盾构隧道智能建造理论创新,启动铁路盾构隧道智能建造相关规程的编制,完备标准体系,是铁路盾构隧道智能化建造技术发展的方向。     

基于全生命周期信息和BIM的隧道运维决策支持系统

针对公路隧道运维管理对象众多、信息分散异构、时空特性复杂等导致管理决策困难的问题,从隧道全生命周期信息出发,建立隧道可视化智能决策系统。系统以标准化、可视化和智能化为设计原则,以隧道BIM运维模型为基础,通过标准化编码和信息映射表实现设计、施工和运维的多源信息集成,由感知层、网络层、数据层、分析层和交互层组成,利用智能分析技术实现结构健康评估和病害追溯、设备异常发现和故障诊断、养护决策优化等功能,通过三维图形化引擎与用户交互,帮助用户快速掌握现场情况,获取自动辅助决策结果,提高运维工作效率和质量。将该决策支持系统应用在上海大连路隧道工程中,可帮助隧道管理者更快速、清晰地了解隧道运营状况,提供运营养护的辅助决策建议,取得了很好的应用效果。     

对全断面隧道掘进装备智能化的一些思考

简要介绍人工智能技术的发展现状、智能工程装备的发展趋势以及全断面隧道掘进装备智能化的国家需求,指出掘进装备智能化将成为隧道工程领域的重大技术挑战和未来行业竞争热点;提出复杂环境下全断面隧道掘进装备智能化面临的科学挑战:1)复杂工况下掘进状态识别与地质环境感知,2)地质环境与装备掘进运行参数映射规律与匹配,3)多子系统掘进作业的智能规划与协同控制;分析掘进装备智能化的现有研究基础,指出环境与状态感知、施工参数自适应动态调控、多系统协调控制与多目标优化等理论与应用存在的不足;提出掘进状态感知、掘进参数工况自适应动态调控、掘进参数数据挖掘计算、掘进参数的智能优化和决策以及多系统协调智能化控制等包含全断面隧道掘进机设计、制造及运行等各个环节的智能化设想。