一、方案介绍
隧道作为交通运输的关键节点，其封闭空间内易积聚尾气、颗粒物和可燃气体，若通风不畅或污染严重，可能对驾驶安全、人员健康造成隐患。因此，构建一套隧道气体与能见度在线监测系统，对洞内空气质量进行全天候、实时监测，有助于保障通行安全，指导通风控制，并满足相关环境监管与预警需求。

二、监测目标

三、需求分析
隧道空间封闭，机动车通行时排放大量尾气，如CO、NOx和颗粒物，能见度降低会显著增加交通事故风险。传统手段以人工巡查为主，反应滞后，不能实现实时管理。需部署具备远程采集、智能分析、稳定通信的在线监测系统，保障数据连续、准确、及时上传，为交通调度和安全预警提供决策依据。

四、监测方法
通过在隧道中部、入口、出口等关键位置安装气体分析仪、激光透过式能见度仪、粉尘传感器及环境参数模块，采用激光散射、电化学、电容式等多种原理对气体浓度和能见度进行高精度测量。采集设备连接数据主机，支持边缘处理及4G/光纤通讯，自动将监测数据上传至监控平台进行集中管理和预警判断。

五、应用原理
污染气体采用电化学或红外吸收原理监测其浓度变化；颗粒物采用激光散射原理评估质量浓度；能见度传感器基于透过率或前散射原理，量化可视距离；所有数据经数字信号转换后汇入监控主机，由主机完成数据封装、存储、显示及远程传输。系统支持与隧道风机系统联动控制，实现污染超标时自动调节通风设备运行。

六、功能特点

七、硬件清单

八、硬件参数（量程、精度）

九、方案实现
根据隧道长度、通行密度及地理结构，合理布设监测节点，典型设置为隧道进口、中部、出口各设一套完整监测单元，并根据需要增加中段补充点。系统上线后，实现自动采集、自动上传、自动报警。平台支持角色分级管理，便于交通主管部门、维护人员协同使用。部分关键监测参数还可实现对风机、照明等设备的联动控制。

十、数据分析
平台可自动绘制污染物浓度变化曲线、能见度趋势图、风速风向玫瑰图等，辅助管理人员对污染源分布、污染周期进行分析。系统支持多站点对比、历史回溯查询、数据导出与报表自动生成，可服务于突发事件追踪、污染趋势评估和政策制定分析。

十一、预警决策
监测平台内置多级预警机制，可根据CO、NO₂等浓度及能见度设定多个报警阈值，支持报警联动风机启停、自动短信/微信通知、LED/语音播报等功能。当监测值超过限值，平台第一时间发出报警信号，同时保留报警日志供后期追溯。预警策略可按时段、区域、污染等级灵活配置，适应多种应用情景。

十二、方案优点

十三、应用领域
主要适用于城市公路隧道、高速铁路隧道、矿山隧道、地铁通风管道、地下通道、油气输送通道、应急疏散通道等场景中的空气质量与能见度在线监测。

十四、效益分析
该系统投入使用后，可显著提升隧道空气污染物的实时感知能力，优化通风控制策略，延长通风设备寿命，降低能源消耗；同时通过能见度监测增强行车安全性，预防交通事故发生。系统自动化程度高，运维简单，减少人工巡检和管理成本，助力智慧交通与智慧城市建设。

十五、国标规范

十六、参考文献