隧道結構：為了完成隧道監控任務，隧道中布置了監控系統，又可以劃分為10個子系統，他們分別是隧道中央計算機管理子系統；隧道檢測子系統；隧道通風控制子系統；隧道照明控制子系統；隧道交通誘導及控制子系統；隧道火災檢測、消防報警子系統；隧道閉路電視監視子系統；隧道緊急與廣播子系統；隧道電力監控子系統；隧道供電設施以及防火卷簾門與水幕控制。 

        根據隧道長短、交通量和地理位置的不同，有些子系統可能會被省略。隧道監控系統中分布的各種設備，包括信號燈、情報板、車道指示器、車檢器、CO/VI檢測、通風、照明及卷簾門等，是通過均勻分布在隧道內的本地控制器和網絡將這些子系統有機地起來，從而完成對隧道的監控任務。

        隧道內一般每300～700m布置一臺本地控制器，現代多采用PLC作為本地控制器。隧道內本地控制器前后的各種被控對象，如風機、信號燈、車道指示器、照明燈具、車檢器及CO/能見度儀等稱為外場設備，與附近的本地控制器相連。

         設備的控制信號點數會根據不同廠家的設備選型而有所不同，同時會根據隧道的控制要求而決定是否采用該控制設備。 

         網絡結構 

        高速公路隧道監控網絡系統一般考慮分為三級：*級為隧道群監控中心；第二級就是每個隧道的監控分中心（一般位于隧道兩頭的配電間內）；第三層是隧道內的區域控制器。通過區域控制器上的各種開關量、模擬量及RS232/485通信口與現場的各種設備相連，完成系統監控任務。

         三級監控網絡系統中，zui上面為隧道群監控中心，下面分別表示了兩個隧道監控分中心（監控站），第三級就是PLC作為本地控制器的一級。對于每個隧道內的網絡，可以采用大家zui為熟悉的光線以太環網，也可以采用更可靠的光纖冗余Profinet環網。 

        控制系統的可靠性 

         歷*曾發生過許多公路隧道交通的重大事故。歐洲阿爾卑斯山下有許多隧道穿過，2001年*二長的瑞士葛克特隧道，兩輛貨車相撞造成事發處溫度高達1000℃，10余人死亡，23輛車被毀。早在1999年，穿越阿爾卑斯山的勃朗峰隧道大火，造成了41人死亡，43輛車燒毀的重大交通事故。2003年6月6日上午，韓國首都漢城發生一輛公共汽車與一輛吉普車在隧道里相撞并引起大火，約30人受傷。隧道火災煙霧大、溫度高，由于隧道橫斷面小且道路狹窄，疏散與撲救困難，危害非常大。

        隧道的安全除了要從隧道的設計和消防方面考慮外，隧道監控系統的可靠性成為事故源和事故后能否迅速應對的重要因素。作為隧道監控系統的核心，本地控制器和網絡系統（交換機）更成為系統安全可靠的核心。

        隧道工作環境的特點是空間狹小、濕度變化較大、電磁干擾強烈，以及大部分地區雷電沖擊頻繁，特別是汽車發動機排出的煙塵含有大量的碳粉，附著在控制電路的印刷板上很容易引起短路，從而引起控制設備運行不正常甚至損壞控制設備。 

        隧道監控系統的特點是分散式網絡控制系統，從每臺本地控制器來看，控制點數很少。一般每個站只有幾十個開關量輸入/輸出，幾個點的模擬量和串行口。從這些功能要求看，采用小型的PLC*要求。但由于小型PLC結構過于緊湊，在隧道內惡劣的環境下，包括潮濕、油煙和電磁干擾，這種PLC很難長期穩定地運行。因此從隧道安全的角度考慮，隧道監控系統一般采用中大型PLC，對于隧道變電站或控制站內的主控PLC往往要求采用雙CPU冗余的雙機熱備系統，以進一步提高系統的可靠性。一般隧道內的本地控制器，可以采用不帶CPU的RTU終端，也可以采用帶CPU的PLC。

         現代隧道監控系統的網絡，普遍采用環形光纖冗余以太網結構。隨著網絡技術的進步，實時以太網現場總線技術（FieldBus）將更適合隧道監控系統，比如菲尼克斯的Profinet網絡將成為隧道監控網絡的*選擇。 

        安全問題不容小視

        本地控制器及其網絡是隧道監控系統的核心，其選型及方案的合理性影響隧道監控系統的效率、穩定性，關系到整個隧道的安全性。不僅需從本地控制器功能上的實現來選型，更需要從保證隧道監控安全、可靠的角度來考慮。

         另外，在隧道監控系統中有一個簡單的問題常常被忽略，那就是安裝本地控制器和交換機的控制箱密封性問題。為了防止煙塵，多數隧道監控系統設計單位都在設計文件中寫明，控制柜的防護等級為IP65以上。但實際上，許多系統商采用的控制柜遠遠達不到IP65防護等級，加上現場安裝過程中，控制柜的變形和出線口密封處理不當，造成控制柜實際失去了防護能力。

         國內已建成隧道大多數存在著本地控制器控制箱嚴重的密封不良問題。按此情況，這些控制系統連續穩定運行不會超過三年，這是一個大家都需要關注的嚴重問題。還有一個普遍存在的問題是，對于雷暴區域的隧道，防雷設施的布置、選型、與安裝往往不被重視。這應該值得各個廠商對此給予重視，如采用菲尼克斯的防雷技術，真正防患于未然。