随着我国经济的快速发展，公路及公路隧道的建设项目与日俱增，隧道安全运营问题显得越来越突出。为了创造一个安全、方便、快捷、舒适、经济、高效的交通环境，如何解决隧道安全问题日益成为高速公路建设和运营管理单位关注的焦点。同时伴随科技水平的发展，隧道交通监控系统将越来越完善，系统的响应时间会缩短，系统的开放性将提高，监控联动模式将进一步丰富和科学化，更好地满足行车安全、提高行车效率、构建和谐行车环境的运营管理以及满足服务需要。
监控系统通信网络和控制器是隧道监控系统的核心组成部分，它们的性能对隧道监控系统会起到决定性的作用。根据隧道本身的特点和监控需求选择合适的控制系统及通信网络是保证隧道监控系统性能的重要因素。
主要包括交通信号灯、车道指示器、可变限速标志、可变情报板、横洞指示标志等设备，实现交通的科学化引导及管控作用。
主要包括车辆检测设备、CO/VI、亮度检测设备、风速风向等设备，实现交通流量、及现场各类环境数据的采集与预警。
主要针对轴流风机、射流风机，以及照明灯具实现自动化控制功能，通过合理预案，满足绿色节能的指标，创造清新明亮的环境。
隧道现场环境恶劣，被控设备分散，且传统控制方式需要大量控制线缆，给项目施工和运营故障排查、维护改造都带来极大困扰。
针对目前隧道机电监控存在的诸多问题，吞山公司推出了一种创新型的解决方案——基于总线通讯的远程离散控制系统，核心是采纳一种应用于严苛现场环境下的工业测控执行器（MCA：Monitor &Control Actuator），通信传输距离可达1200米,最大控制输出负载可达1100W，支持双供电模式（AC220V或DC24V），现场布线简单方便，支持级联，匹配独立地址，实现快速远程故障诊断。
基于MCA的创新型隧道监控系统，可以减少隧道内控制器的布置数量，大大减小隧道内洞室的体积，极大的节约了控制电缆，从而降低了施工难度，促进了施工进度，保障了施工质量，提高了运营维护水平。
公路隧道供电系统的变电所设置分散且偏僻，通过建立变电所电力监控系统，可提高供电系统的管理水平。
隧道内安装线型感温系统自动检测火灾的发生，在隧道内按一定间隔加设火灾手动报警按钮，两者连接到隧道管理站的火灾报警控制器上。
由隧道洞内/洞外摄像机、隧道变电所内视频控制设备、传输通道、视频分配器、视频矩阵切换器、数字硬盘录像机、监视器等组成。
紧急电话用于在紧急情况进行呼救和求援。有线广播系统用于隧道管理站对隧道通行车辆的语音信息发布。
由于高速公路机房地处偏远，布局分散，不利于科学化管理，因此迫切需要实现对机房漏水、烟雾、温湿度、用电、门禁、照明控制、通风、人员入侵以及视频等信息进行远程监控管理、统计分析，提高高速公路的生产及管理效益，管理自动化水平，减轻高速公路管理人员的劳动强度，减少值班维护人员，降低运行维护成本，为机房的安全和可靠运行提供有力保障，防范于未然，从而极大的提高办公效率。
本系统方案通过在原有的三层网络结构的基础上增加工业测控执行层，就近将被控设备进行数据处理，再通过数据通讯的方式与控制器连接形成数据的联通。
工业测控执行器就近安装与被控设备附近，能够节省大量的控制电缆；设备本身具有大功率驱动（最大负载1100W）能力，无需外加中间继电器和端子，可节省ACU控制柜的体积，减小安装洞室的空间；以上均可减轻施工难度，减少施工量。
以被控设备为单元，以工业总线为链接，连接更加清晰简单。每个被控设备对应一台工业测控执行器模块（MCA），即可对被控设备进行监测和控制；故障排查简单明了，设备更换只需通过插拔端子即可实现。
工业测控执行器支持AC220V或者DC24V两种供电方式，可根据现场的供电环境自由选择。
系统支持工业环网技术，具备毫秒级解环，单个设备或某一段线路出现故障时，系统自动会切换数据链路，保障数据传输的高可靠性和稳定性。
本系统中构建了贯穿隧道的光纤工业以太环网，为多个系统提供高达百兆的数据带宽，保障各系统的数据链路。同时，采用了标准Modbus总线协议，能够与绝大部分工业智能设备通讯，具有绝对的灵活性和延展性。
甘肃省兰海高速公路临洮至渭源段机电工程MCA创新应用解决方案示例
