隧道防灾救援系统技术规格书.docx

1、隧道防灾救援系统技术规格书第三节 隧道防灾救援系统技术规格书1 技术标准TB 10020-2017 铁路隧道防灾疏散救援工程设计规范GB7251.1-97 低压成套开关设备GB/T 14048.1-2000 低压开关设备和控制设备GB4025 低压电器基本标准JB4013.1 控制电路电器和开关元件一般要求GB/T2681-1981 电工成套装置中的导线颜色GB/T2682-1981 电工成套装置中的指示灯和按钮颜色GB/T 4942.2-1993 低压电器外壳防护等级GB9466-88 低压成套开关设备基本试验方法IEC73 指示灯和按钮的色标境条件IEC129 交流断路器和接地保护IEC4

2、39 低压开关设备和控制设备成套装置IEC529 外壳防护等级IEC947 低压开关设备和控制设备2 环境条件（1）安装地点：隧道内；（2）环境要求：-25-+60；（3）雷暴日：46.6日/年；（4）安装：垂直安装与垂直面的倾斜角度不超过5度.（5）应充分考虑铁路隧道环境的特殊性，特别是需要独立安装，不能利用隧道配电箱提供保护的设备器件，必须采取一定的防尘、防潮措施或结构设计，保证在潮湿环境中正常使用。3 系统组成3.1项目概述隧道防灾救援设备监控系统主要完成隧道内防灾通风设备、电力设备、应急照明等的集中监控、故障报警及调度管理，在发生火灾时，能够根据预先生成的灾情预案进行控制，达到防灾减灾

3、的目的，以保障列车的正常运行。为保障隧道运行安全，根据2017 年5 月1日发布的铁路隧道防灾救援疏散工程设计规范（TB10020-2017），及2013 年2 月20 日发布的铁道部关于执行有关要求的通知（铁建设【2013】38 号），新建怀邵衡铁路工程隧道设计防灾救援设备监控系统，简称TRMS 系统。其中，TRMS 系统主要由监控主机、现场控制单元（LCU)以及通信网络等组成。1）监控主站：根据铁路部门不同的运营管理模式，防灾救援设备监控系统监控主站一般设置在综合维修工区。2）现场控制设备：现场控制单元LCU及通信设备构成隧道现场监控子系统。3）通信网络：分为干线网络和隧道内网，干线网基于

4、铁路传输网SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系）或MSTP（Multi-Service Transfer Platform，基于SDH 的多业务传送平台）构建，隧道内网则由光纤环网组成，光纤环网由本系统和隧道照明监控系统共同组建，本系统现场控制设备经光纤交换机接入光纤环网。3.2系统功能1）稳定性可靠性原则作为隧道防灾救援监控设备及系统，通常情况下正常运行，危机时刻（如发生火灾）应能控制隧道机电设备完成防灾救援任务。系统应具备高稳定性及高可靠性。（1）监控主站：TRMS主站应具有良好的稳定性和可靠性，体现为以下三个方面：（）硬件平台：工作站、服务器、

5、网络交换机等关键设备应采用工业级配置，确保系统724小时不宕机。（）软件平台：应支持跨操作系统平台运行，支持Windows操作系统，及Linux、Unix操作系统，也可以构建混合平台系统；实时数据采用关系型实时数据库管理（RTDBMS，Real Time DataBase Management System），实时库与历史库之间采用数据泵（Data Pump）技术连接。（）进程/线程级：应采用设计模式（design pattern）、框架（frameworks）、面向对象（oriented object）等先进的软件开发手段，多任务、多线程设计；应具有进程（线程）管理、软件自举、关键软件冗余运

6、行等功能，确保进程/线程级程序运行稳定可靠。（2）现场控制单元（LCU)：应采用工业级控制设备，满足隧道现场监控技术标准的要求。（3）通信网络：主站与隧道主控制器之间的干线网络基于铁路传输网络SDH/MSTP构建；隧道内通信网络采用光纤构成的工业以太网，应具备自愈功能。2）适应隧道恶劣的工作环境现场控制单元（LCU)是TRMS的关键设备：LCU采用整体装置应具有良好的高低温特性和防护能力，能够满足铁路隧道环境长期稳定运行的技术要求，防尘、防潮、抗震、抗风压、抗电磁干扰，机柜设计满足IP65防护等级。3）操作简便，人机界面友好TRMS提供应急预案编制，应急预案编辑器将防灾救援模式事先编制成应急预

7、案。正常情况下，应可以进行演习训练，从而不断完善预案，提高应急救援的实战能力；当灾情发生时，应可以自动或人工触发对应的应急预案，系统严格按照编制的预案步骤执行，大大提高了防灾救援响应速度和危机处置能力。4）自检、巡检能力系统具有“养兵千日、用兵一时”的使用特点。因此，TRMS应充分考虑了各级系统及设备具备自检和巡检能力：应可以完成自检功能，也可以对所监控的隧道主控制器、通信网络执行定时或不定时巡检功能。层层自检和逐级巡检，可以及时发现系统中的隐患和薄弱环节，及时更换或维护维修故障设备，确保系统在关键时刻能够挺身而出较好地完成防灾救援任务。5）易维护TRMS系统中主站均应具有远程诊断及维护功能，

8、通过Internet/Intranet或PSTN就可以登录系统（在授权的情况下），执行系统或装置的远程诊断任务，完成软件升级、Debugs、参数配置、数据库维护等功能。主站应提供针对隧道现场控制单元（LCU)、网络接口等设备的远程参数整定功能，维护人员不必亲临现场，即可远程改变隧道机电设备的运行方式。6）良好的开放性和接口联动能力隧道防灾救援设备监控系统是一个系统工程，需要多个自动化信息系统、多个部门、多个专业联合行动，系统应具有良好的接口和联动能力。TRMS应采用开放性标准设计，具有良好的开放性：（1）系统内：TRMS主站、现场控制单元LCU应采用先进的规约库技术：一方面，常用的通信协议，如

9、Profinet、Moudus、BACnet、OPC、1801、IEC870-5等，直接从库中提取使用；另一方面，可以增加任意的标准协议和私有协议，以接入不同厂家的自动化产品或系统。（2）系统间：TRMS应提供全开放的规约转换接口，能够与其他系统方便地交换数据信息、执行联动功能，并预留联动通讯接口，这些系统包括信号系统、综合视频监控系统、灾害监测系统、SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition，即监视控制与数据采集系统）、远动系统、FAS（Fire Alarm System，火灾报警系统）、应急通信系统、应急广播系统（PA）等。4 技术要求4.

10、1 TRMS系统结构根据隧道防灾救援的实际需求，结合监控系统的特点，TRMS监控系统采用以下结构：两层结构：即“监控主站隧道现场”。（1）隧道防灾救援设备监控系统主站1）设置原则TRMS监控主站放在工区，与路局其他系统留有接口，实现数据交换和联动；路局可设置复式终端。2）系统构成TRMS监控系统由监控工作站、数据库（通信）服务器、主站IBP盘、交换机、打印机、路由器/防火墙、不间断电源（UPS）等设备组成。3）系统功能TRMS负责管辖范围内隧道防灾机电设备设备的集中监控。系统实时接收管辖范围内现场被监控系统设备的状态信息和报警信号等，对收集的数据进行分析、处理，并在数据库中存储和更新，生成相关

11、报表；实时监视现场设备状态的变化，并能发布控制命令传送给各隧道子系统（现场控制单元LCU），实施防灾救援调度指挥；预留数据接口，与其他系统实现数据交换和联动。（2）现场监控设备1）设置原则现场控制器LCU设置在隧道斜井或隧道洞室内，为壁挂安装。2）系统构成现场级防灾监控系统设备设于各隧道内，直接监控通风、防护门、EPS、应急照明、消防泵等各类现场防灾设备。系统由隧道RTU控制器、现场网络设备等设备组成,现场网络采用工业以太网环形自愈结构。3）系统功能现场级监控系统将隧道内被控设备及设施的运行状态、报警信号等及时送至上级监控主站，并接受监控主站下达的各种监控指令。现场控制单元LCU功能：负责采集

12、管辖范围内现场机电设备的状态信息，同时将主站下发的指令转发到现场设备控制柜执行。现场网络功能：负责连接主站和远程站，实现信息的互通。4.2干线网络干线网络是指“监控主站-隧道现场监控子系统”之间的连接网络。干线网通常基于铁路SDH/MSTP传输网构建，即在传输网中配置专网，专门负责隧道防灾救援监控系统通信。本项目防灾救援监控系统采用FE接口。1）FE接口 由通信专业在每条受控隧道提供FE接口连接隧道现场监控子系统；同时，在TRMS主站端预留一定数量的FE接口，与其他系统进行对接。2）隧道内网隧道内各类机电设备通常分散布置，这就要求隧道现场监控子系统必须是分散分布式结构，这些分散分布的监控设备需

13、要通过网络连接起来构成系统。隧道内工作环境十分恶劣，因此，要求通信网络稳定可靠，满足防潮、防尘、抗震、抗电磁干扰、耐腐蚀的“五防”要求。鉴于隧道内的实际情况，通信介质应选择光纤。本系统隧道内网需与隧道照明监控系统共同组建，投标人需考虑隧道照明监控系统与本系统隧道内网的兼容性。3）工业以太网通信网络由光纤工业以太网交换机和光缆组成，组成环形自愈工业以太网。4）通信规约TRMS系统是完全开放的系统，应采用先进的规约库技术：1）常用的自动化通信规约，如ModBus、CANbus、Profinet、LonWorks、BACnet、OPC、IEC870-5系列、1801等，都是独立的进程（process

14、），以“库存”的方式保存在规约库里，使用时直接从库中调用即可。2）可根据现场需求，修改既有协议或增加新的协议，修改或增加新的协议时可以在线完成，无需停机，不影响系统正常运行。3）修改好或新增加的协议保存到规约库里，形成新的“库存”供系统调用。4.3隧道防灾救援设备监控系统主站1、硬件系统TRMS系统硬件主要由工作站、操作台椅、服务器（含数据库软件）、主站IBP盘、后台视频NVR、网络交换机、打印机及UPS电源等组成。（1）监控工作站监控工作站均采用国际知名品牌商用计算机。具体技术参数如下：1）Precision T1600Intel 至强四核E3-12452）内存：2GB3）主频：3.3GHz

15、4）存储容量：500GB， SATA硬盘5）多媒体及音箱5）液晶显示器不小于22寸，配套鼠标及键盘。（2）打印机采用激光打印机。主要技术参数如下：1) 打印机类型：黑白激光打印机2) 最高分辩率：1200X1200dpi3) 黑白打印速度：达到18ppm4) 硒鼓寿命：随机标配1500页5) 最大打印幅面：A4（3）服务器BAS系统服务器均采用国际知名品牌机架服务器。具体技术参数如下：1）CPU：Dell PowerEdge R410 四核英特尔，2.53GHz；2）内存：4G（最大250G）全缓冲Chipkill内存，支持四位纠错、内存镜像和在线备份；3）硬盘：配置2块2.5寸SAS硬盘，硬

16、盘总容量500G；4）双10M/100M/1000M自适应网口5）机架式结构；6）DVD光驱/电源670W（4）主站后台交换机TRMS主站配置1台三层以太网交换机，用于后台数据交换及管理。后台交换机采用知名品牌设备如H3C、华为、思科。设备主要技术参数应满足以下要求： 机架式设计，三层网管型交换机，可进行模块化扩展。 整机交换容量不小于256Gbps，整机包转发率不小于96Mpps。 不少于24个10/100/1000Base-T以太网端口，4个复用的1000Base-X千兆SFP端口。 支持LACP，支持手工聚合，支持最多12/24个聚合组，每组支持最多8个GE或2个10GE端口（10GE机

17、型）。 支持IEEE802.3x 流量控制（全双工），支持基于端口速率百分比的风暴抑制，支持基于PPS的风暴抑制。 支持黑洞MAC，支持设置端口MAC地址学习最大个数。 支持IRF2智能弹性架构，支持通过标准万兆以太网接口等方式进行堆叠，支持本地堆叠和远程堆叠，支持IRF LITE堆叠技术。 支持基于端口的VLAN（4K个），支持基于MAC的VLAN，基于协议的VLAN，支持QinQ，灵活QinQ，支持VLAN Mapping，支持Voice VLAN，支持GVRP。 支持DHCP Client，支持DHCP Snooping，支持 DHCP Relay，支持DHCP Snooping pti

18、on82/DHCP Snooping option82。 支持静态路由，支持RIP/RIPng。 支持IGMP Snooping /MLD Snooping，支持组播VLAN，支持未知组播丢弃。 支持STP/RSTP/MSTP，支持Smart Link，支持RRPP。 支持N:4端口镜像，支持流镜像。 支持L2（Layer 2）L4（Layer 4）包过滤功能，提供基于源MAC地址、目的MAC地址、源IP地址、目的IP地址、TCP/UDP端口、协议类型、VLAN的流分类，支持时间段（Time Range）ACL，支持基于VLAN下发ACL 支持对端口接收报文的速率和发送报文的速率进行限制，支持

19、报文重定向，支持CAR（Committed Access Rate）功能，每个端口支持8个输出队列，支持端口队列调度（SP、WRR、SP+WRR），支持报文的802.1p和DSCP优先级重新标记。 支持用户分级管理和口令保护，支持802.1X认证/集中式MAC地址认证/web认证，支持Triple认证，支持Guest VLAN，支持RADIUS认证，支持SSH 2.0，支持端口隔离，支持端口安全，支持EAD。 支持XModem/FTP/TFTP加载升级，支持命令行接口（CLI），Telnet，Console口进行配置，支持SNMPv1/v2/v3，WEB网管，支持RMON （Remote Mo

20、nitoring）告警、事件、历史记录，支持iMC智能管理中心，支持系统日志，分级告警，调试信息输出，支持HGMPv2，支持NTP，支持电源的告警功能，风扇、温度告警，支持Ping、Tracert，支持VCT（Virtual Cable Test）电缆检测功能，支持DLDP（Device Link Detection Protocol）单向链路检测协议，支持Loopback-detection 端口环回检测。 支持宽电压，额定电压范围：100V240V AC，50/60Hz。（5） 视频存储服务器NVR1） 可接驳符合ONVIF、PSIA、RTSP标准及众多主流厂商的网络摄像机；2） 支持国标

21、28181协议、Ehome协议接入平台；3） 支持4K高清网络视频的预览、存储与回放；4） 支持H.265、H.264编码前端自适应接入；5） 支持IPC集中管理，包括IPC参数配置、信息的导入/导出、语音对讲和升级等功能；6） 支持1个HDMI和1个VGA同时输出，支持4K高清分辨率输出；7） 全新的UI操作界面，支持一键开启录像功能；8） 支持越界、进入区域、离开区域、区域入侵、徘徊、人员聚焦、快速移动、非法停车、物品遗留、物品拿取、人脸、车牌、音频输入异常、声强突变、虚焦以及场景变更等多种智能侦测接入与联动；9） 支持即时回放功能，在预览画面下对指定通道的当前录像进行回放，并且不影响其他

22、通道预览；10） 支持最大16路同步回放及多路同步倒放；11） 支持标签定义、查询、回放录像文件；12） 支持重要录像文件加锁保护功能；13） 支持硬盘配额和硬盘盘组存储模式，可对不同通道分配不同的录像保存容量或周期；14） 支持4个SATA接口；15） 双千兆网卡，支持双网络IP设定等应用；16） 支持网络检测（网络流量监控、网络抓包、网络通畅）功能。（6）UPS电源采用知名品牌在线式UPS 3KVA，含外置蓄电池及电池柜。UPS经串口纳入BAS主站监视范围，监视内容包括UPS工作状态、蓄电池状态、故障报警等。备用时间60分钟以上，需要提供后备时间计算表。（7）服务器机柜应采用专用标准19寸

23、服务器机柜，主要技术参数如下：1）机柜深1000MM，高42U，双PDU、风扇。2）内置17寸液晶显示及4口KVM切换。3）厚度：方孔条 2.0mm；安装梁 1.5mm；其余 1.2mm。4）静载500KG，颜色待技术联络会确定。2、软件系统系统采用的管理软件必须具备自主知识产权，并提供软件著作权证书等证明材料。系统须为制造厂商成熟系列产品，隧道防灾监控系统在国内具有开通一年（含一年）以上的运行业绩（出具相应的购售合同影印件及运行证明影印件）。1）容量监控容量可以任意扩充，没有监控点数限制。2）开放性系统结构计算机设备采用Windows 2008/7 商用操作系统，服务器也可以采用Linux

24、操作系统。支持 OPC、ModBus、BACnet、LonWorks、AdvanceDDE、PLC 等开放性国际标准协议，含SQL Server及Win2008Server。能根据用户现场需求修改或扩展新的通信规约，增加新规约时能够在线完成，不影响系统正常运行。3）软件功能须能够实现实时多任务处理的操作平台，有基本数据管理、通讯管理、接口管理、历史信息的存储和复制，综合报告和全画面操作等功能，对系统操作员可设定不同的操作密码、操作级别、软件操作权限及设备控制权限，并提供简便易学的工具软件，便于用户掌握运用。采用多窗口图形显示，软件应具有快速信息检索、报告汇总、系统仿真、故障诊断以及监控、确认、

25、打印、警报优先组别判断、累计运行记录、历史文件储存量、月报、年报的要求。软件无监控点数限制。4）工作站软件界面配置对话式的人机界面，对报警表格图形，设备状态显示，设备启、停控制等提出要求。图形显示内容应包括：图形、报警位置、数据位置、操作信息位置。工作站要有不小于500 个图形，并且提供修改图形的工具和方法，所有图形要求在3s 内显示。工作站须通过鼠标操作，能有效防止系统系统被非法侵入及越权使用，采用多级口令访问，为网络和工作站提供安全保障，且通过口令系统才能启动系统，口令系统的任何修改只有通过系统管理者方可实现。工作站须有功能图以便在其屏幕上快速直接的显示用户图形。4.4防灾救援设备监控现场

26、设备现场设备由隧道现场控制单元LCU、通信设备等组成。（1）现场控制单元LCU现场控制单元LCU负责隧道内低压照明、防灾救援设备监控回路的综合监控，监控内容包括低压照明开关控制及状态采集、进出线回路电压和电流采集、进出口风机及斜井风机的开关控制及状态采集等。LCU安装在综合洞室或斜井、疏散通道内，由LCU单元、环型自愈光电交换机、开关电源、防雷端子、线缆、机柜等组成。LCU控制器应采用国际知名品牌厂家GE VersaMax系列、SIEMENS S7-1500系列、Schneider Modicon Quantum 580系列或Rockwell ControlLogix L71系列的中高端工业级

27、PLC产品，采用模块化结构，包括独立的CPU模块、电源模块、I/O模块等部件，并提供与EPS的RS-485通信模块。EPS等通信接口监控设备通过总线直接接入到LCU，数据由LCU经光纤自愈环网、光电转换器引入通信专业提供的100M以太网接口，与隧道防灾救援监控主站通信，实现隧道防灾救援监控系统的远程监控和管理。投标人应提供详尽的隧道监控方案和工作原理图。LCU单元应满足如下技术条件：1）LCU所有模块件应为同一品牌的产品，应通过权威机构的安全认证，如UL、CSA、CE等各种认证；2）具备工业级高性能处理器，位处理速度不低于60纳秒，背板总线通讯速率不低于400Mbits. 支持可扩展内存卡。3

28、）设备软件所占用的内存不可以超过设备配置容量的50%，投标人应提供相关的资料和计算过程。PLC的内存应明确区分程序区和用户数据区，以达到内存的最大使用效率和便缩短开发时间并保证程序的可维护性。4）应能够提供至少两个10M/100M以太网接口并支持多种通讯协议如PROFINET，Modbus TCP，标准TCP/IP，UDP协议等，并可以直接通过以太网接口下载程序。5）须支持系统自诊断功能，可以监视到每一个模块和对应通道的实时系统诊断信息。6）需集成 Web Server功能，可以通过电脑上或者智能设备上的网页浏览器，随时查看 CPU 和模块状态，拓扑结构，系统诊断信息，用户自定义网页等等。LC

29、U单元配置要求如下（具体监控点位要求最终以图纸要求为准）：1）交流模拟量：12路，电压测量范围0-1140V，电流输入交流0-5A/1A，电压、电流经内部互感器隔离输入。2）开关量：16路，光电隔离（DC24V），可兼作脉冲输入。3）遥控量：16路，触点容量AC250V/5A或DC30V/5A。4）1路带光电隔离的RS-485通信接口，通信规约采用规约ModBus RTU，用于接入EPS设备；1路对上以太网接口，采用规约如PROFINET，Modbus TCP等。5）EMC指标：静电放电 IV级，快速瞬变脉冲群 IV级，阻尼振荡波III级，辐射电磁场 III级，8-20S浪涌 III级，工频磁

30、场 IV级，适用于各种恶劣电磁干扰环境。6）导轨安装方式。7）工作电源：DC24V。8）工作环境满足环境温度-25+60、相对湿度90%的要求，具有抗电磁干扰、防尘、防震、防潮、防腐的能力，能够适应铁路隧道的工作环境要求。（2）光纤交换机光纤交换机作为系统的核心通讯设备，应采用国际知名品牌厂家SIEMENS (西门子)、GE（通用电气）、MOXA(摩莎)、Hirschmann（赫斯曼）工业以太网环形自愈光纤交换机。交换机需提供厂家授权。每条隧道配置若干台光纤交换机用于隧道内设备通讯，所有交换机形成环形自愈以太网，通过设置在首洞室的光电转换器连接，作为隧道内部监控系统的通信出口，接入通信专业提供

31、的100M以太网接口。光纤交换机应满足如下技术条件：1）支持光纤环网以太网，光纤接口为单模SC接口，具备自愈保护功能，自愈时间20ms。2）数据接口：2个100BaseFX单模光接口，4路的10/100BaseT(X)电接口，透明传输方式，自动协商速度。3）数据传输误码率：10E-10。4）提供网络管理功能，以便将光MODEM纳入隧道监控主站的设备管理。5）标准DIN导轨安装方式。6）工作电源：DC+24V，支持12 45 VDC宽电压输入，支持双冗余电源输入，具有过载保护及反接保护功能。7）MTBF(平均无故障时间)：500，000小时。8）工作温度：宽温型-40 +75 C；湿度：595%（无凝露）；具有抗电磁干扰、防尘、防震、防潮、防腐的能力，能够适应铁路隧道的工作环境要求。说明：本系统隧道内网与隧道照明监控系统共同组建，投标人需承诺所用设备能与隧道照明监控系统隧道内交换机兼容。（3）隧道风机控制子系统隧道风机控制系统为隧道防灾救援设备监控系统的子系统，用于在隧道口设置有控制室长大隧道正线风机及环境监控防灾监控。隧道风机控制