دليل أنفاق الطرق
دليل أنفاق الطرق
من المهم أن يكون المشغل قادر على الاتصال بالمستخدم. وينبغي أن يكون هذا التواصل ممكنا في كلي الاتجاهين - من المشغل نحو المستخدم ومن المستخدم نحو المشغل. وينبغي أن تكون هذه التبادلات ممكنة في جميع حالات التشغيل : عادية، متدهورة أو حرجة.
ان العديد من الأجهزة تسمح بتأمين هذه الاتصالات (يعتبر التنبيه شكل معين من أشكال الاتصالات). غير أنها لا تقدم كلها نفس الوظائف: يسمح بعضها بتنفيذ الاتصال من المستخدم إلى المشغل (نقاط تشغيل أجهزة الانذار، جهاز انذار تلقائي أثناء استخدام بعض أنظمة الإخلاء...)، في حين يسمح آخرون بتنفيذ اتصال من المشغل إلى المستخدم (رسائل بث على ترددات FM ومكبرات الصوت). يسمح واحد منهم فقط بتبادل كامل (هاتف الطوارئ).
يسمح هاتف الطوارئ لأي مستخدم، ضحية حادث في نفق، بالاتصال بمركز المراقبة والقيادة المسؤولة عن النفق. بالإضافة إلى إنشاء اتصال صوتي، ان استخدام هاتف الطوارئ يسمح بتحديد موقع المتصل بشكل دقيق.
يتم تثبيت هواتف الطوارئ على مسافات ثابتة ضمن صناديق أو في مراكز الطوارئ بأنواعها المختلفة. وغالبا ما يتم تحديد المسافة بين هواتف الطوارئ من قبل الأنظمة وبالتالي، فهي تختلف من بلد إلى آخر.
ان هيكل هذا الجهاز بسيط جدا. تكون هواتف الطوارئ في نفق موصولة بمركز يتلقى الاتصالات الواردة من النفق. يقع هذا المركز عادةً ضمن مركز المراقبة والقيادة التابع للنفق وأحيانا في مقر الشرطة التابع له هذا النفق.
تتيح نقاط تشغيل أجهزة الانذار للمستخدم بإرسال إنذار إلى مركز المراقبة والقيادة في حال وقوع حادث في نفق. كونها معدات غير باهظة الثمن، يمكن تثبيتها على مسافات متكررة.
لا تستخدم هذه الاجهزة بشكل كبير، لأنها إلى حد ما، تشكل تكراراً لهاتف الطوارئ بالاضافة الى أنها لا تسمح بالاتصال في اتجاهين بين المستخدم ومركز المراقبة والقيادة.
كما تم ذكره أعلاه، بتناول المستخدم العديد من الأجهزة التي يمكن استخدامها في نفق، ولا سيما في حالات الطوارئ: هواتف الطوارئ وأحيانا نقاط تشغيل أجهزة انذار. كذلك هناك أيضا أجهزة اطفاء الحريق، وفي معظم الأنفاق مخارج الطوارئ.
ينبغي اعلام مشغل النفق بأسرع وقت ممكن عندما يقوم أي مستخدم بتشغيل احدى هذه الأجهزة، من أجل اتخاذ الإجراءات المناسبة. ليس ذلك بالصعب اذا تم تثبيت هاتف الطوارئ ونقاط تشغيل أجهزة الانذار، لأنه في كثير من الأحيان، يتلقى مركز المراقبة والقيادة الاتصال أو جهاز الانذار. عندما تكون هواتف الطوارئ متصلة بغير مركز المراقبة والقيادة، يجب تحديد إجراءات تسمح للمركز الذي يتلقى الاتصال بإعلام مركز المراقبة والقيادة في آن واحد.
بالنسبة لأجهزة اطفاء الحريق ومخارج الطوارئ، يتم عادة تثبيت أجهزة استشعار للكشف عن أي تغيير في الوضع القائم ولايصال هذه المعلومات إلى مركز المراقبة والقيادة باستخدام نظام SCADA. ويتم بالتاي ابلاغ مشغل النفق عن وجود مستخدم في النفق يطلب المساعدة.
بالنسبة لأجهزة إطفاء الحريق، غالباً ما تؤخذ بعين الاعتبار المعلومات الواردة نتيجة إزالة المعدات عن قواعدها أو نتيجة فتح الباب في محطات الطوارئ، الخ. بالنسبة لبوابات الخروج، قد تكون المعلومات التي تؤخذ بعين الاعتبار هي فتح الباب أو الكشف عن أي تواجد في منطقة الخروج أو كليهما.
عندما يتم تجهيز نفق بنظام فيديو للمراقبة (راجع القسم أنظمة المراقبة والتحكّم بحركة المرور)، تظهر الصور الواردة من النفق والمناطق المجاورة على شاشات مثبتة في مركز المراقبة والقيادة. يصعب على المشغل أن يراقب أكثر من بضع شاشات في وقت واحد بتيقظ وتركيز متواصل خلال عدة ساعات.
لمعالجة هذه الصعوبة، يستخدم المشغل على نحو متزايد، نظم آلية للكشف عن الحوادث. تفرض بعض البلدان استخدام هذه المعدات بشكل اجباري في أنفاق محددة.
عندما يتم تجهيز نفق بنظام فيديو للمراقبة (راجع القسم ٦.٣.٣ "الوسائل المستخدمة حاليا" من تقرير 05.16.B 2006)، تظهر الصور الواردة من النفق والمناطق المجاورة على شاشات مثبتة في مركز المراقبة والقيادة. يصعب على المشغل أن يراقب أكثر من بضع شاشات في وقت واحد بتيقظ وتركيز متواصل خلال عدة ساعات.
لمعالجة هذه الصعوبة، يستخدم المشغل على نحو متزايد، نظم آلية للكشف عن الحوادث. تفرض بعض البلدان استخدام هذه المعدات بشكل اجباري في أنفاق محددة.
أنواع ووظائف نظام الكشف التلقائي عن الحادث
وعادة ما يستند نظام الكشف التلقائي عن الحادث (AID) على تحليل بواسطة الكمبيوتر لصور الفيديو الواردة من الكاميرات المثبتة لمراقبة حركة المرور في النفق. بعض الخوارزميات يمكنها الكشف عن مجموعة من الحوادث، بما في ذلك:
بما ان الحرائق المركبات الخطيرة تتطور عادة بعد توقف حركة المرور (على سبيل المثال عقب وقوع حادث)، بالتالي من المتوقع أن يسبق تفعيل جهاز انذار 'مركبة متوقفة' من خلال نظام AID أجهزة الإنذار الناتجة عن الأنظمة الأخرى، مثل درجة الحرارة وكاشفات الدخان. يعطي هذا الإنذار المبكر من خلال AID الوقت لمشغلي النفق للتأكد من طبيعة ومكان وقوع الحادث، ويسمح بالتدخل الفعّال. قد يكون ذلك من خلال اختيار الخيار الأمثل للتهوية، والوقاية من حوادث ثانوية من خلال التدابير التنفيذية، وتحذير سريع لسائقي السيارات المتوجهة نحو موقع الحادث. كما انه يعطي الفرصة لاستدعاء خدمات الطوارئ، وإغلاق المداخل، وبث رسائل على اللوحات المخصصة للرسائل المتغيرة وعلى الراديو، واستدعاء شاحنة سحب مقطورة، ودعوة المستخدمين للخروج من النفق، الخ.
يتم وصف أنظمة كشف الدخان بواسطة الفيديو في القسم ٦.٣.٣ "الأساليب المستخدمة حاليا" " من تقرير B 2006.05.16.
ويمكن لنظام AID القائم على الفيديو توفير معلومات آنية حول تدفق، حجم وسرعة حركة المرور. ويمكن أن يسجل الصور عند منشأ الحادث ويمكن أن يتفاعل مع أنظمة أخرى مثل نظام الاشراف والتحكم والحصول على بيانات (SCADA). ويشمل عادة نظام AID القائم على الفيديو كاميرات، وأجهزة لمعالجة صور الفيديو الواردة من كاميرا واحدة أو من عدة كاميرات، بروتوكول إنترنت (IP) أجهزة تشفير وفك تشفير الفيديو على بروتوكول إنترنت (IP) لإعادة الصور الى الأجهزة أو شاشات الكمبيوتر. بالإضافة إلى ذلك، يتكون نظام إدارة الفيديو من ملقم مكرر واحد أو اثنين لتوفير وظيفة الفيديو ووظائف أخرى (تسجيل فيديو كمي وحوادث AID، جمع وتسجيل بيانات وأحداث حركة المرور في الوقت الحقيقي، والتواصل مع نظام SCADA في النفق)، معدات الشبكات وخطوط الاتصالات (الألياف البصرية، الكابلات المحورية والمزدوجة الملتوية المكشوفة).
وينبغي تصميم أنظمة AID في الأنفاق مع مراعاة القضايا التالية:
خلصت المقالة في الطرق/٢٠٠٩ Routes/Roads "أنظمة كشف الحريق في أنفاق الطرق - الدروس المستفادة من المشروع الدولي للبحوث" إلى أنه "للتعامل مع العوائق، فإن معظم الشركات المصنعة في مجال الكشف بالرؤية توصي باستخدام جهازي كشف لتغطية منطقة واحدة من زوايا مختلفة، مثلاً من كلي الاتجاهين داخل النفق". قد تكون هناك حاجة أيضا لعدة كاميرات بهدف التكرار، في حال عطل في الكاميرا. عموما، يتم تصميم حقول نظر الكاميرات لتتداخل، بحيث يمكن تعويض أي عطل في كاميرا واحدة من خلال الصور المأخوذة من الكاميرات المجاورة.
يشير القسم IV.2.1 "أجهزة كشف حوادث المرور" من تقرير 05.15.B 2004 الى أن موقع الكاميرا قد يختلف من ٣٠ الى ١٥٠ متر إذا كان الهدف من استخدامها هو للكشف التلقائي عن الحوادث.
ان أداء نظام AID يعتمد إلى حد كبير على نجاح التكليف والمعايرة، وذلك قبل النشر. تشير التجربة من خلال منشآت النفق إلى أن عملية التكليف والمعايرة يمكن أن تستغرق عدة أشهر.
ان أجهزة الكشف عن الحريق والدخان هي دائما جزء لا يتجزأ من حلقة الرقابة التي تتضمن أجهزة استشعار، أجهزة إنذار، كابلات نقل، وحدات تقييم، الخ. والتي عموما يشار إليها مجتمعة كنظام إنذار الحريق.
يتم تصميم أنظمة إنذار الحريق والدخان في أنفاق الطرق للكشف عن الحريق وانبعاث الدخان في أسرع وقت ممكن بحيث يمكن تفعيل معدات وإجراءات السلامة بدون تأخير. وينبغي أن تكون أهدافهم الرئيسية هي التالية:
بشكل عام، تستند مبادئ الكشف عن الحريق على المعلمات المنظورة التي تحددها الحرائق مثل الحرارة والدخان والإشعاع وإنتاج مواد كيميائية. وبالتالي، يمكن تصنيف أجهزة الكشف عن الحريق على النحو التالي:
لكل من هذه الكاشفات مجال تطبيق معين، يتعلق بفترة الاستجابة، بالمتانة، بالموثوقية، الخ
أثبتت أنظمة الفيديو AID مؤخرا بأنها فعالة جداً وسريعة في الكشف عن الحرائق. في الواقع، فهي تكشف عن الحوادث وعن أي جسم أو مركبة لا تتوافق مع حركة المرور المتوقعة عادةً. يمكن تحويل الكاميرات تلقائيا نحو مشهد الحادث، مما يسمح للمشغّل باكتشاف الحريق عند بدئه في وقت مبكر جداً.
يتم وصف أنظمة الكشف عن الحريق / الدخان في القسم ٦.٣ "الكشف عن الحريق" من تقرير 2006 05.16.B.
بشكل عام، يجب تصميم أنظمة الكشف عن الحريق في الأنفاق بشكل يسمح بتحمّل الظروف البيئية التالية: سرعة هواء تصل إلى ١٠ أمتار / ثانية، سوء في الرؤية ناجم عن أبخرة عوادم الديزل وجسيمات ناجمة عن تآكل الإطارات وسطح الطريق، ارتفاع في ذبذبة تركيز الملوثات على فترة قصيرة (أحادي أكسيد الكربون (CO) وثاني أكسيد الكربون (CO2)، وأكسيد النيتروجين والهيدروكربونات)، تغيير في شدّة المصباح الامامي، الحرارة، الغازات الساخنة الناجمة عن أبخرة عوادم المركبات، التداخل الكهرومغناطيسي، حركة مرور مركبات مختلطة (أي سيارات وشاحنات صغيرة وشاحنات حمولة ثقيلة وحافلات وناقلات) التي من شأنها أن تؤدي إلى درجات متفاوتة من عرقلة المقطع العرضي للنفق.
لا يكفي الا والتأكيد على ضرورة التمتع بإدارة عالية آمنة من الفشل وقادرة على تحديد موقع الحريق بشكل دقيق. ومن المستحسن أن تتمتع أنظمة الكشف عن الحريق بمستوى معين من الذكاء لتجنب الانذارات الكاذبة، لأنه قد يترتب عن الانذارات الكاذبة كلفة التصحيح وأسوأ من ذلك، قد تؤدي سلسلة من الانذارات الكاذبة الى عدم اكتراث مشغلي النفق الى أجهزة الانذار فيما بعد.
وعلاوة على ذلك، لا بد من أن يكون سعر نظام جهاز الانذار/الكاشف عن الحريق مقبول وتكلفة تشغيله منخفضة وذو صيانة سهلة: راجع القسم ٦.٣ "الكشف عن الحريق" من تقرير 2006 05.16.B .
المعلمات التي تمليها القوانين والمعايير
يتم تحديد المعلمات التالية المتعلقة بالكاشفات التلقائية عن الحريق في القوانين والمعايير الوطنية والدولية: الحد الأقصى للمدة ليتم الكشف عن الحريق، تحديد موقع الحريق، الحد الأدنى لحجم النار ليتم الكشف عنها، طرق الكشف المعتمدة، نقاط التجميع لأجهزة إنذار الحريق، تفاصيل متعلقة بالأنفاق التي ينبغي أن تتوفر فيها منشآت إنذار حريق تلقائي (مثل طول النفق والأنفاق مع التهوية الميكانيكية والأنفاق التي لا يتم مراقبتها بشكل دائم من قبل جهاز مراقبة والأنفاق القصيرة ذات كثافة مرور عالية).
يتم وصف قائمة المواد المرجعية بشأن معلمات كاشفات الحريق بالتفصيل ضمن قوانين متوفرة في القسم ١٠ "المراجع" من تقرير 2006 05.16.B .
كاشفات الحريق / الدخان المستخدمة حاليا
لا تستند كفاءة الكشف عن الحرائق فقط على نوع الأجهزة (الحرارة، اندثار شعاع الضوء، تأين، الخ)، ولكن أيضا على استراتيجية الكشف التي تم وضعها، والتي تتضمن عدد من أجهزة الاستشعار ومستوى المراقبة في النفق.
تعتبر أنظمة الكشف التلقائي عن الحوادث ، وتحليل صور الفيديو بما في ذلك AID، وأجهزة المراقبة بالفيديو (CCTV)، والمعدات مثل طفايات الحريق بالاضافة الى هواتف الطوارئ التي تشكل عادة وسائل جيدة لتفعيل أجهزة الإنذار عند إستعمالها.
يعتمد العديد من أجهزة الكشف المستخدمة على الحرارة وعلى معدل ارتفاع درجة الحرارة. عندما يتم معايرة النظام بشكل جيد، فهو لا يولد سوى القليل من الانذارات الكاذبة، ولكن قد يكون التفاعل بطيئا. تعطي الكاشفات التي تعتمد على نظام التعتيم نتيجة الدخان إشارات مبكرة ولكنها تؤدي الى إنذارات كاذبة بسبب الدخان المنبعث من عوادم المركبات التي تعمل بالديزل: راجع القسم VI.3.1 "الكشف عن الحريق" من تقرير B.05.05 1999 .
تتناول المقالة ٢٠٠٩ الطرق/ Routes/Roads "أنظمة كشف الحريق في أنفاق الطرق - الدروس المستفادة من المشروع الدولي للبحوث" أنظمة الحريق / الدخان في أنفاق الطرق مثل الكشف الخطي للحرارة، والكشف البصري عن النيران، والكشف بواسطة تصوير الفيديو، والكشف عن الحرارة والدخان من خلال أخذ عينات محددة من الهواء. تخلص الدراسة إلى أن نظام أخذ عينات من الهواء يعطي أداء جيد من حيث فترة الاستجابة والقدرة على تحديد ومراقبة الحريق بدقة وتأثير ذلك على بيئة الطريق، عندما يتم الأخذ في الاعتبار الأداء العام بما في ذلك الإنذارات الكاذبة والصيانة والكشف عن الحريق. يمكن استخدام المعلومات في هذه الدراسة لتحديد التكنولوجيا الأنسب للكشف عن حريق النفق.
ان النفق عبارة عن مساحة محصورة مغلقة لا تسمح في كثير من الأحيان بانتشار موجات راديو اذاعات البث من خارج النفق. لإعادة إرساء هذا الانتشار من الضروري تثبيت المعدات التي تسمح بإرسال الترددات المطلوبة. يمكن إعادة إرسال عدة أنواع من الخدمات:
هناك عدد كبير جدا من الخدمات التي يمكن اذاعتها لكنها ليست كلها معتمدة لأسباب تتعلق بالتكلفة والجدوى. كقاعدة عامة، يمكن ايجاد بعض الترددات المستخدمة من قبل أجهزة الإنقاذ، وترددات مستخدمة من قبل المشغل، وعدد قليل من ترددات FM وأوDAB و ترددات الهاتف الخليوي للمشغل.
عندما يتم إعادة إرسال موجة واحدة أو أكثر على الراديو، يتم تثبيت جهاز يسمح بإدخال رسائل مسجلة مسبقا. عند الضرورة، يتم توقيف بث المحطات الإذاعية ويصار الى بث رسائل تتعلق بالنفق موجهة للمستخدمين من أجل إعطائهم توجيهات من قبل مشغل النفق حول الخطوات التي يجب اتباعها.
ويتكون جهاز البث الإذاعي في النفق بشكل أساسي من:
لا يوجد العديد من الأجهزة التي تسمح بالتوجه المباشر الى المستخدم لإعطاء المعلومات أو للطلب من مستخدمي النفق بالتصرف بطريقة معينة. لحل هذه المشكلة، تم تجهيز بعض الأنفاق بمكبرات الصوت. عملياً، وفقاَ لكيفية استخدامها، تؤمن مكبرات الصوت وظائف مختلفة. نذكر البنود التالية بشكل خاص:
غير أن هذه الأجهزة لا تستخدم على نطاق واسع في الوقت الحاضر. ويجب دراسة استخدامها لكل حالة، على أن تتناسب مع كل نفق بشكل محدد جدا (حركة مرور كثيفة جدا، طول النفق، الخ).
نسخة للطباعة