本实用新型涉及公路隧道监控设备领域，具体涉及一种高速公路隧道本地控制系统。
背景技术：
隧道本地控制系统，是指对隧道内设备，包括车道控制灯、交通信号灯、车辆检测器、CO/VI检测器、光照光强检测器、风机、照明、消防水泵等进行监控和控制的系统。随着车流量不断增大，隧道里环境恶劣，现有的隧道本地控制系统已经不能很好的满足营运管理对隧道安全舒适行车的需求，而且现有控制设备的使用时间较长，维护难度不断加大。在信息化营运管理的浪潮下，尤其是在社会经济不断发展，车流量不断增大，隧道安全形势日益严峻的今天，需要建立一个更具智能化、更具人性化、更具扩展性的本地控制系统，才能进一步提高营运管理水平。
技术实现要素：
针对上述问题，本实用新型提供一种高速公路隧道本地控制系统。
本实用新型的目的采用以下技术方案来实现：
一种高速公路隧道本地控制系统，包括隧道控制器、监控中心和控制系统；所述隧道控制器设置在隧道电控柜内，其包括CPU模块、UPS、WIFI模块和3G模块，所述CPU模块分别与UPS、WIFI模块和3G模块相连，所述CPU模块为带触摸屏的嵌入式CPU模块，其连接有数字IO接口和模拟IO接口；所述监控中心通过具备光纤接口的以太网模块与隧道控制器通讯；所述控制系统包括交通控制系统、照明控制系统、通风控制系统和情报板控制系统。
优选地，所述CPU模块还连接有串口接口，所述串口接口连接串口设备。
优选地，所述数字IO接口连接中间继电器，所述模拟IO接口连接模拟量输入。
优选地，所述交通控制系统用于对车道控制灯和交通信号灯进行控制，所述照明控制系统用于对隧道内的照明灯进行控制，所述通风控制系统用于对隧道内的风机进行控制，所述情报板控制系统用于对情报板的显示信息进行编辑和发布。
优选地，所述交通控制系统还包括用于对车道控制灯和交通信号灯进行逻辑互锁控制的逻辑闭锁模块。
优选地，所述照明控制系统还包括用于自动调节隧道内的照明灯投入数目的自动检测控 制模块。
本实用新型的有益效果为：设计了一套新型的具有多种功能集成的、具有较高智能化的、具备稳定运行状态的、具备较高处理性能的隧道本地控制器系统，其能实现现场设备的远程控制，在不开柜的情况下收集数据，且供电可靠；IO数据直接进出交换机，减少了PLC的环节，每个触摸屏都是一个控制主机，组成多机冗余，运行可靠性高；3G模块的设置使得在出现断电、断网的情况下，仍可以及时通知监控中心。
附图说明
利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本实用新型的整体结构示意图。
附图标记：CPU模块-1；WIFI模块-2；3G模块-3；串口接口-4；模拟IO接口-5；数字IO接口-6；监控中心-7；交通控制系统-8；照明控制系统-9；通风控制系统-10；情报板控制系统-11。
具体实施方式
结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。
如图1所示的一种高速公路隧道本地控制系统，包括隧道控制器、监控中心7和控制系统。隧道控制器设置在隧道电控柜内，其包括CPU模块1、UPS、WIFI模块2和3G模块3，所述CPU模块1分别与UPS、WIFI模块2和3G模块3相连。UPS(交流不停电系统)用于为隧道控制器提供后备持续供电保证，WIFI模块2使得维护人员可利用手持智能终端(IPAD或安卓系统智能终端)实现现场设备的远程无线控制，在不开柜的情况下收集数据。3G模块3使得在出现断电、断网的情况下，仍可以及时通知监控中心(靠近隧道口就有信号)。
CPU模块1还连接有数字IO接口6和模拟IO接口5，数字IO接口6连接中间继电器，模拟IO接口5连接模拟量输入。CPU模块1还连接有串口接口4，串口接口连接串口设备。监控中心7通过具备光纤接口的以太网模块(图中未示出)与隧道控制器通讯。CPU模块1为带触摸屏的嵌入式CPU模块，在嵌入式操作平台上可实现多种应用扩展，只需将程序下载到隧道控制器即可，无需像PLC那样需要高级专业维护人员。
控制系统包括交通控制系统8、照明控制系统9、通风控制系统10和情报板控制系统 11。交通控制系统8用于对车道控制灯和交通信号灯进行控制，在隧道入口、出口和隧道内每250～300米均设置有车道控制灯，指示每条车道的状况，车道控制灯采用LED显示方式，显示板上可显示红色“×”或绿色“↑”，分别表示本车道处于关闭或通行状态。车道控制灯的控制状态包括：通行、逆行和禁行。为了在紧急情况发生时，被封闭在隧道内的驾驶员能安全驶出隧道以及将隧道的单向变成双向行驶，车道控制灯采用双面显示的方式。交通信号灯设置在隧道的入口，用于表示此时隧道内的交通情况，交通信号灯有红、绿、黄三种状态，绿色表示隧道内交通正常，黄色表示交通异常，应注意行驶，红色表示此时隧道关闭，禁止通行。
交通控制系统8还包括用于对车道控制灯和交通信号灯进行逻辑互锁控制的逻辑闭锁模块(图中未示出)，具体而言，即不允许出现同一车道控制灯正反两面同时为绿箭头的情况，也不允许交通信号灯显示矛盾状态，如红色和绿色不能同时显示。其中，车道控制灯的闭锁逻辑如下：对于同一车道正反两面的指示灯LS-1、LS-2，当需要将LS-1改为绿箭头时，首先判断LS-2是否为绿箭头，如果不是则执行LS-1切换；如果LS-2是绿箭头，则发出逻辑冲突操作失败的信号，禁止LS-1切换，并强制LS-1显示红叉。
照明控制系统9用于对隧道内的照明灯进行控制。在正常情况下，照明系统对驾驶员的影响最大，同时也是能耗最大的一个系统，所以对照明系统的完善也是很重要的。隧道内的照明灯可分为加强照明灯、基本照明、应急照明灯三类，其自动控制包括模式控制、时序控制和自动检测控制三种：
(1)模式控制
模式控制是根据晴天、云天、阴天、夜间车流量大、夜间车流量小五级模式进行照明控制，用户可自定义各种模式下各类照明的开关状态。
(2)时序控制
时序控制是根据每天不同的时间段，设定各类照明的开关状态，各时序起止时间可调。本实施例中优选的时序控制如表1所示：
表1
(3)自动检测控制
自动检测控制是闭环自动控制，其功能是由自动检测控制模块(图中未示出)来实现的，根据实测的隧道内外亮度值进行分级，实时、自动调节洞内的照明，从而达到正常照明和节能的双重目的。隧道内的照明亮度应该跟隧道外的亮度机密联系起来，以消除“白洞”效应和“黑洞”效应。照明系统应该能根据外界环境亮度的变化而自动调节洞内照明亮度。外界亮度越亮，隧道内亮度就要越亮，外界亮度越低，隧道内亮度也要越低。既要满足正常照明的需求，也要节约能源。通过亮度检测设备(包括洞外亮度检测器和洞内照度检测器)检测的数据对比来确定照明灯投入的数目，从而达到正常照明和节能的双重目的。另外，调节隧道内照明灯时，应当给予适当的时间延迟，以避免在临界状态下过于频繁地转换。照明等级的划分主要按实测的光照度/光亮度检测仪测得的洞外亮度值为主要依据进行照明等级划分。洞内的照明灯具可依据照明等级划分的需要进行分组，这样可以分组控制照明设备的开关，以满足洞内照明的需要，其中划分照明等级的阈值可在系统运行过程中调整，洞内照度未达到标准时向监控中心发出报警。
本实施例中优选的自动检测控制的标准如表2所示(此实施例中将照明灯分为晴天加强照明灯、阴天加强照明灯、傍晚加强照明灯和全日灯)：
表2
另外，在隧道发生火灾的情况下，隧道内将存在大量的浓烟，这个时候为了保证隧道内车辆和人员能及时逃生，同时方便消防人员灭火，应该把全部照明灯组都打开(与设置在隧道内的烟雾检测器或者火灾报警器联动)，隧道照明达到最大限度。
所述通风控制系统10用于对隧道内的风机进行控制，控制方式有手动控制和自动控制两种，其中自动控制是将环境检测设备(主要是一氧化碳浓度检测器、粉尘浓度检测器和风向 风速检测器)检测到的数据，作为判断隧道空气质量状况的依据，按照预先设定的阈值调节风机的状态。具体来说，可以设定一氧化碳浓度阶梯阈值和粉尘浓度阶梯阈值，浓度每达到一个阈值就启动相应数量的射流风机进行送风；同时检测隧道内的风速与风向，以确保污浊气体和粉尘能快速排出隧道内，在空气质量良好的情况下可以关闭风机，节约能源，延长风机寿命。
所述情报板控制系统11用于对设置在隧道内的情报板的显示信息进行编辑和发布。情报板上的信息包括动态天气信息、交通诱导信息、路段费率信息等。操作员可以根据实时的路况编辑要发布的信息，以便把路况信息及时通知给道路使用者。应用程序将信息发布命令发送给数据处理器，数据处理器侦听到消息报文后，将其解析并转发给通信服务程序，由其执行命令的发送。数据处理器接收到成功发布的消息后，将相关操作的事件日志记录写入数据库。另外，情报板可以根据光亮度检测仪检测到的外界环境光线的变化，自动调整情报板屏幕的显示亮度，监控员可根据现场实时情况手动设置情报板亮度等级，一般分为0～31级。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。