梅大高速全线隧道环境检测设备升级改造工程案例

一、项目概况

梅大高速（梅州至大埔高速公路）全长61.2km，全线共12座隧道，隧道总长14km，全线桥隧比高达51.07%，是粤东典型山岭重丘区山区高速，途经南岭莲花山脉，地质条件复杂，炭质泥岩分布广泛，汛期强降雨频发、隧道内部常年高湿、尾气积聚严重，地质灾害与隧道通行安全管控压力大{insert\_element\_0\_}。

本升级改造工程为落实广东省交通厅《公路隧道结构监测技术指南》专项整改要求，针对全线老旧隧道环境监测系统测点缺失、数据精度不足、控制柜防潮防腐差、无法联动通风消防系统、无远程预警等痛点，对圣人山隧道、三河隧道、昆仑隧道、茶阳隧道等全部12座隧道开展环境感知终端、隧道PLC区域控制箱、现场配电箱体、全域动环监测平台一体化升级改造。卓言科技为本项目全线批量供应隧道专用配电箱、隧道ACU环境控制箱，配套适配全新CO/能见度检测器、风速风向仪、洞内外亮度仪等环境检测设备供电、就地采集与联动控制，构建“感知终端-就地控制-云端平台”全链路隧道环境智能监测体系，全面提升山区隧道汛期、大流量工况下安全预警与自动化管控能力。

二、原有系统现存核心痛点

• 老旧箱体适配性差，隧道高湿易故障：原有普通铁质控制箱防护等级低，隧道内持续凝露、尾气腐蚀，内部空开、PLC主板频繁受潮短路，传感器供电不稳定，监测数据断连；

• 监测联动能力缺失：早期环境检测器仅独立采集CO、能见度数据，本地控制柜无逻辑联动功能，无法根据尾气浓度自动调节射流风机启停、档位；

• 点位覆盖不足，安全盲区多：长隧道分段监测点位稀疏，汛期洞内积水、温湿度、设备柜内状态无监测，无浸水、高温告警机制；

• 无远程运维预警体系：所有监测数据仅本地查看，无4G/光纤双通道远传，隧道分散、线路绵长，人工逐隧道巡检成本极高，险情发现滞后；

• 配电保护不完善：环境检测器、风机、照明共用回路，单一传感器短路跳闸会造成整段隧道监测系统离线，无分路隔离保护。

三、全线隧道配套配电与控制设备定制解决方案

1、隧道专用IP55防腐配电箱（环境检测终端供电）

箱体采用1.5mm加厚304不锈钢材质，GB/T 4208-2017 IP55全密封防护，配备防凝露透气阀，抵御隧道高湿、尾气腐蚀、雨季渗水；门框三点防盗锁，搭配门磁传感器，柜门异常开启实时上传平台。内部采用三相五线分级配电架构，为CO/VI检测器、风速风向仪、亮度传感器、光纤采集终端分设独立出线回路，每路配置交流接触器、微型断路器，单台检测设备故障仅切断对应支路，不影响全段隧道监测网络。内置多功能智能电表，本地/远程实时查看各传感器回路电压、电流、能耗；集成40KA电源防雷、漏电保护装置，整机金属壳体与一体式接地铜排可靠连接，泄放山区雷雨感应过电压，保障精密检测传感器稳定供电。

2、隧道ACU区域PLC环境控制箱（核心联动控制单元）

为本项目12座隧道分段部署区域就地控制箱，搭载工业级PLC主控模块，作为全线环境检测设备的数据中枢，实时采集洞内CO浓度、能见度、风速、洞内外照度、柜内温湿度、水浸传感器全部监测数据，内置预设通风联动逻辑：尾气超标自动启动分段射流风机、能见度下降自动提升照明亮度，火警信号接入后立即切换排烟模式，同步联动隧道广播、诱导标系统。箱体配置7寸本地触控屏，支持检修模式手动调试传感器、风机设备；采用Modbus光纤通信协议对接梅大高速路段总监控中心，搭配4G无线双通道冗余传输，避免山区光纤中断导致监测失联；柜内搭载温湿度、水浸监测模块，箱内凝露、积水、超温主动推送告警，自带LED检修灯、防水检修插座，洞内运维调试便捷。箱体强弱电独立线槽分隔布线，屏蔽隧道大功率风机电磁干扰，保障环境检测数据采集精度。

3、全域动环远程监测配套功能

所有配电箱、PLC控制箱统一接入路段隧道监测云平台，GIS地图直观展示12座隧道所有环境监测点位、控制柜位置；远程可在线调取实时监测参数、历史数据曲线、设备操作日志，超限（CO超标、能见度不足、柜内进水、断电）分级推送短信、平台弹窗告警；支持远程重启传感器回路、远程修改风机联动阈值，大幅减少山区隧道常态化人工上路巡检频次，落实“人防+技防”双重安全管控体系。

四、项目改造核心优势

1. 高湿隧道专用防腐硬件：304不锈钢IP55箱体搭配防凝露结构，彻底解决梅大高速隧道长期潮湿、尾气腐蚀造成的控制柜频繁故障问题，延长环境检测设备使用寿命；

2. 分路隔离保障监测不间断：环境传感器独立配电回路，单点设备故障不中断整段隧道环境监测数据上传，消除安全监测盲区；

3. 检测-通风-照明全自动联动：PLC控制箱打通环境检测终端与风机、照明、消防设备联动逻辑，实现隧道通风照明智能按需调节，降低隧道长期运营能耗；

4. 山区隧道双链路冗余传输光纤+4G双通道数据上传，适配梅大高速偏远隧道光纤易受损工况，保证监测数据7×24小时不间断回传监控中心；

5. 标准化模块化适配全线改造统一柜体尺寸、接线规范、通信协议，适配圣人山、三河、茶阳等长短不同隧道分段部署，预留IO拓展点位，满足后期新增结构监测传感器扩容需求。

五、项目落地实施与改造成效

• 按期完成全线12座隧道新旧设备替换、箱体安装、系统联调，一次性通过梅州交通局隧道安全专项验收，完全符合广东省隧道监测建设新标准；

• 隧道环境监测数据在线率稳定99.8%以上，彻底解决老旧系统数据断连、监测失效问题，汛期洞内积水、尾气超标险情可提前3分钟预警，提升山区隧道灾害应急处置效率；

• 自动化通风联动运行，隧道风机按需启停，路段隧道年度通风能耗降低约22%，节约长期运营成本；

• 远程在线监测、故障告警功能落地，全线隧道月度人工巡检里程减少65%，大幅降低山岭高速隧道运维人力与车辆成本；

• 不锈钢防腐箱体经受梅州多轮强降雨、高湿梅雨季考验，改造完成至今无箱体凝露、锈蚀、短路故障，稳定支撑全线隧道环境安全监测工作，筑牢山区高速出行安全屏障。

卓言科技

专注山区高速公路隧道机电成套设备研发制造，主营隧道防腐配电箱、ACU区域PLC控制箱、风机控制箱、户外一体化机柜，适配山岭重丘区隧道高湿、多雷、腐蚀恶劣工况，承接广东多条山区高速隧道监测、通风、照明系统升级改造项目成套设备供货与技术调试服务。