本發(fā)明涉及地下工程防災(zāi)減災(zāi)，尤其涉及一種隧道防淹智慧化管理平臺(tái)及管理方法。

背景技術(shù)：

1、隧道作為城市交通的重要組成部分，其防淹技術(shù)的發(fā)展對(duì)于保障城市安全具有重要意義。隨著城市化進(jìn)程的加快，隧道的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)面臨著諸多挑戰(zhàn)，尤其是在極端天氣和自然災(zāi)害頻發(fā)的背景下，如何有效管理和提升隧道的防淹能力，成為了一個(gè)亟待解決的問題。

2、目前，隧道防淹主要依賴于雨、廢水排水系統(tǒng)，但是單一的系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中暴露出許多問題，如缺乏結(jié)構(gòu)防排水的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)、隧道消防管道爆管的應(yīng)急處理、汛期隧道的排水防澇、隧道漏水和被淹工況下電氣設(shè)備的保護(hù)，以及事故工況下的疏散救援等，因此亟需一個(gè)聯(lián)動(dòng)的管理系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)有效管理和高效救援。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種隧道防淹智慧化管理平臺(tái)及管理方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)在隧道防淹管理方面存在缺乏一個(gè)集成監(jiān)測(cè)、預(yù)警、應(yīng)急響應(yīng)和救援的全面監(jiān)控管理系統(tǒng)的技術(shù)問題。

2、一種隧道防淹智慧化管理平臺(tái)，實(shí)時(shí)獲取隧道內(nèi)積水水位和設(shè)備運(yùn)行狀況，在日常工況下，對(duì)隧道內(nèi)積水水位和設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行巡檢；事故工況下，根據(jù)隧道內(nèi)積水水位和設(shè)備運(yùn)行狀況確定事故預(yù)警等級(jí)，啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急資源調(diào)度和事故上報(bào)，并及時(shí)采取相應(yīng)防淹措施；具體包括如下部分：

3、巡檢系統(tǒng)：用于對(duì)隧道內(nèi)積水水位和隧道內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行巡檢，若隧道內(nèi)積水水位大于預(yù)設(shè)閾值，則將隧道內(nèi)積水水位和隧道內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行狀況傳輸至預(yù)警系統(tǒng)；否則判斷隧道內(nèi)設(shè)備是否出現(xiàn)運(yùn)行預(yù)警，若出現(xiàn)運(yùn)行預(yù)警，則通知維保部門進(jìn)行維修；所述運(yùn)行預(yù)警包括漏水預(yù)警和超壓預(yù)警；

4、預(yù)警系統(tǒng)：根據(jù)隧道內(nèi)積水水位和隧道內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行狀況，獲取隧道事故工況信息，確定事故預(yù)警等級(jí)，啟動(dòng)應(yīng)急資源調(diào)度預(yù)案，并將隧道事故工況信息上傳至上級(jí)管理部門；

5、防淹設(shè)施系統(tǒng)：包括自動(dòng)防淹擋板、管道電動(dòng)閥門、排水泵和設(shè)備保護(hù)裝置，用于防止隧道外的水進(jìn)入隧道，防止隧道內(nèi)設(shè)備被水濺、淹，及時(shí)排出隧道內(nèi)積水，實(shí)現(xiàn)隧道的防淹功能；

6、交通引導(dǎo)系統(tǒng)：包括廣播語(yǔ)音、積水深度警示、信息情報(bào)板、交通信號(hào)燈、單雙向車道攔截系統(tǒng)，用于根據(jù)所述預(yù)警系統(tǒng)給出的事故預(yù)警等級(jí)進(jìn)行信息播報(bào)、逃生指引、交通疏導(dǎo)、人車疏散；

7、聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)：用于根據(jù)所述預(yù)警系統(tǒng)給出的事故預(yù)警等級(jí)，啟動(dòng)防淹設(shè)施，并進(jìn)行交通引導(dǎo)。

8、進(jìn)一步的，所述巡檢系統(tǒng)由隧道水位預(yù)警設(shè)施、隧道進(jìn)水預(yù)警設(shè)施、管道漏水預(yù)警設(shè)施、管道超壓預(yù)警設(shè)施組成；

9、所述隧道水位預(yù)警設(shè)施用于監(jiān)測(cè)隧道內(nèi)積水水位，當(dāng)出現(xiàn)至少一個(gè)所述隧道內(nèi)積水水位超過預(yù)設(shè)閾值時(shí)，給出積水預(yù)警；

10、所述隧道進(jìn)水預(yù)警設(shè)施用于監(jiān)測(cè)隧道外的水是否進(jìn)入隧道，當(dāng)出現(xiàn)至少一個(gè)所述隧道進(jìn)水預(yù)警設(shè)施監(jiān)測(cè)到隧道外的水進(jìn)入隧道的情況時(shí)，給出進(jìn)水預(yù)警；

11、所述管道漏水預(yù)警設(shè)施用于監(jiān)測(cè)隧道內(nèi)的管道是否漏水，當(dāng)出現(xiàn)至少一個(gè)所述管道漏水預(yù)警設(shè)施監(jiān)測(cè)到管道漏水的情況時(shí)，給出漏水預(yù)警；

12、所述管道超壓預(yù)警設(shè)施用于監(jiān)測(cè)隧道內(nèi)的管道承受壓力是否超過預(yù)設(shè)壓力閾值，當(dāng)出現(xiàn)至少一個(gè)管道承受壓力超過預(yù)設(shè)壓力閾值的情況，給出超壓預(yù)警。

13、進(jìn)一步的，所述隧道事故工況信息包括隧道位置、受影響的區(qū)域、水位高度、設(shè)備狀態(tài)和預(yù)計(jì)的影響。

14、進(jìn)一步的，所述事故預(yù)警等級(jí)確定方法為：

15、當(dāng)隧道內(nèi)水位超過預(yù)設(shè)閾值且未超過安全閾值時(shí)，所述事故預(yù)警等級(jí)為初級(jí)防淹預(yù)警；

16、當(dāng)隧道內(nèi)水位超過安全閾值時(shí)，所述事故預(yù)警等級(jí)為高級(jí)防淹預(yù)警。

17、進(jìn)一步的，所述初級(jí)防淹預(yù)警對(duì)應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案為：

18、所述預(yù)警系統(tǒng)自動(dòng)向控制中心發(fā)出預(yù)警信息，聯(lián)動(dòng)監(jiān)控室的led顯示預(yù)警信號(hào)處的監(jiān)控畫面，并同步發(fā)出聲光報(bào)警；

19、計(jì)算預(yù)警信號(hào)處的t時(shí)間內(nèi)積水深度變化量，若所述t時(shí)間內(nèi)積水深度變化量小于預(yù)設(shè)積水變化閾值，則取消初級(jí)防淹預(yù)警，否則將初級(jí)防淹預(yù)警調(diào)整為高級(jí)防淹預(yù)警。

20、進(jìn)一步的，在取消初級(jí)防淹預(yù)警后，還包括：判斷是否存在漏水預(yù)警和/或超壓預(yù)警，若存在，則通知維保部門進(jìn)行維修。

21、進(jìn)一步的，所述高級(jí)防淹預(yù)警對(duì)應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案為：

22、啟動(dòng)防淹設(shè)施系統(tǒng)：?jiǎn)?dòng)出現(xiàn)積水預(yù)警處的排水泵和設(shè)備保護(hù)裝置；若出現(xiàn)進(jìn)水預(yù)警，則啟動(dòng)自動(dòng)防淹擋板；若出現(xiàn)漏水預(yù)警，則啟動(dòng)管道電動(dòng)閥門；

23、啟動(dòng)交通引導(dǎo)系統(tǒng)：?jiǎn)?dòng)公共信息推送、信息情報(bào)板播報(bào)、啟動(dòng)車道攔截系統(tǒng)、交通管制措施，告知隧道外車輛隧道內(nèi)的積水情況、禁止隧道外的車輛駛?cè)?，以保證車內(nèi)人員安全。

24、進(jìn)一步的，t時(shí)間內(nèi)積水深度變化量計(jì)算方法為：

25、步驟b1，計(jì)算t時(shí)刻從第i個(gè)積水處流向第j個(gè)積水處的水量qij(t)，

26、；

27、其中，ai為第i個(gè)積水處橫截面面積；g為重力加速度；為t時(shí)刻第i個(gè)積水處與第j個(gè)積水處水位差；w為第i個(gè)積水處橫截面寬度；f為摩擦因子；lij為從第i個(gè)積水處到第j個(gè)積水處水流經(jīng)的長(zhǎng)度；

28、步驟b2，計(jì)算第i個(gè)積水處t時(shí)間內(nèi)積水體積變化量vi(t)，

29、；

30、其中，qki(t)為t時(shí)刻從第k個(gè)積水處流向第i個(gè)積水處的水量；ii(t)為t時(shí)刻進(jìn)入第i個(gè)積水處的水量；oi(t)為t時(shí)刻從第i個(gè)積水處排出的水量；

31、步驟b3，計(jì)算t時(shí)間內(nèi)第i個(gè)積水處的積水深度變化量hi(t)，

32、。

33、一種隧道防淹智慧化管理方法，使用如上任一項(xiàng)所述的隧道防淹智慧化管理平臺(tái)，具體包括如下步驟：

34、步驟s1，獲取隧道內(nèi)的積水水位，若所述積水水位小于預(yù)設(shè)閾值，則進(jìn)入步驟s2，否則進(jìn)入步驟s3；

35、步驟s2，對(duì)隧道內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行巡檢，若出現(xiàn)運(yùn)行預(yù)警，則通知維保部門進(jìn)行維修；否則回到步驟s1；所述運(yùn)行預(yù)警包括漏水預(yù)警和超壓預(yù)警；

36、步驟s3，將隧道內(nèi)積水水位和隧道內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行狀況傳輸至預(yù)警系統(tǒng)，聯(lián)動(dòng)監(jiān)控室的led顯示預(yù)警信號(hào)處的監(jiān)控畫面，并同步發(fā)出聲光報(bào)警；

37、步驟s4，根據(jù)隧道內(nèi)積水水位和隧道內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行狀況，獲取隧道事故工況信息，確定事故預(yù)警等級(jí)；

38、步驟s5，若所述事故預(yù)警等級(jí)為初級(jí)防淹預(yù)警，則預(yù)警系統(tǒng)自動(dòng)向控制中心發(fā)出預(yù)警信息；計(jì)算預(yù)警信號(hào)處的t時(shí)間內(nèi)積水深度變化量，若所述t時(shí)間內(nèi)積水處的積水深度變化量小于預(yù)設(shè)積水變化閾值，則取消初級(jí)防淹預(yù)警，否則將初級(jí)防淹預(yù)警調(diào)整為高級(jí)防淹預(yù)警；

39、步驟s6，若所述事故預(yù)警等級(jí)為高級(jí)防淹預(yù)警，則啟動(dòng)應(yīng)急資源調(diào)度預(yù)案，并將隧道事故工況信息上傳至上級(jí)管理部門；

40、步驟s7，啟動(dòng)出現(xiàn)積水預(yù)警處的排水泵和設(shè)備保護(hù)裝置；若出現(xiàn)進(jìn)水預(yù)警，則啟動(dòng)自動(dòng)防淹擋板；若出現(xiàn)漏水預(yù)警，則啟動(dòng)管道電動(dòng)閥門；

41、步驟s8，啟動(dòng)公共信息推送、信息情報(bào)板播報(bào)、啟動(dòng)車道攔截系統(tǒng)、交通管制措施，告知隧道外車輛隧道內(nèi)的積水情況、禁止隧道外的車輛駛?cè)?，以保證車內(nèi)人員安全。

42、與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的有益效果在于：

43、其一，通過集成監(jiān)測(cè)、預(yù)警、應(yīng)急響應(yīng)和救援功能，實(shí)現(xiàn)了隧道防淹的有效管理和高效救援，能夠?qū)崟r(shí)獲取隧道內(nèi)的積水水位和設(shè)備運(yùn)行狀況，自動(dòng)化地進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和決策支持，從而提高隧道在面對(duì)積水威脅時(shí)的響應(yīng)速度和處理能力。

44、其二，本技術(shù)能夠根據(jù)t時(shí)間內(nèi)積水處的積水深度變化量來判斷是否需要對(duì)初級(jí)防淹預(yù)警采取進(jìn)一步的處置措施，基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析的預(yù)警機(jī)制可以減少誤報(bào)和不必要的預(yù)警，從而避免因錯(cuò)誤警報(bào)而引起的資源浪費(fèi)和不必要的恐慌。同時(shí)，也能夠確保在真正需要時(shí)迅速采取行動(dòng)，提高救援的準(zhǔn)確性和有效性。