揭秘河南首条鸿蒙智慧隧道：国产PLC如何赋能隧道一站式数字管控

隧贯天下，道通山河。被喻为公路运输体系“咽喉要道”的隧道，一头牵着民生福祉，一头系着 经济 发展，与内外畅达的交通路网共同撑起强国“动脉”。作为世界上隧道数量最多、建设规模最大、发展速度最快的国家，中国铁路隧道和公路隧道已突破5万公里，其中公路隧道里程占比就超过54.93%。

随着隧道通行日趋普遍，我国公路隧道井喷式的集中建设也已接近尾声，开始转向“建维并重”的关键时期。经年累月使用和自然环境侵蚀的压力堆积下，大量在役隧道都面临着不同程度的基础设施老化、机电设备陈旧、维修养护不足等问题，严重影响隧道安全性与功能性，更新改造需求十分迫切。

而在隧道运营规模快速增长的过程中，隧道的建设、运营、养护全生命周期管理难点也开始浮出水面。封闭的物理结构及特殊的地质条件，决定了隧道内照明、通风、信号、预警、消防、监控等各类系统的调用都要通过机电设备，机电设备数量庞杂又各自分立，设备产生的数据无法互联互通，难以支撑隧道的自动化控制。也因此，隧道管控大都依靠传统人工作业，在异常事件感知、风险预警乃至应急救援等突发情况的响应及处置上往往存在滞后性。

面对高速路网中监管难度最高的路段、公路场景中最难啃的“黑盒子”，围绕隧道既有基础设施及业务场景的改造升级，已成为业内亟需攻克的关键一环。“十四五”以来，交通强国、数字中国建设全面铺开，《数字交通“十四五”发展规划》《关于推进公路数字化转型 加快智慧公路建设发展的意见》《加快建设交通强国五年行动计划（2023—2027年）》等指导文件相继出台， 进一步推动 交通基础设施 数字化转型从探索走向发展 ，也为隧道的改造升级提示了一条更贴近时代趋势、更具变革精神的创新路径。

隧道之「变」

7月中旬，随着二广高速平顶山段过风崖2号隧道完成智慧化改造，一场“隧道之变”在这个古老厚重的中部省份悄然上演。

过风崖2号隧道位于河南省平顶山市鲁山县境内，是二广高速公路（国家高速公路网的第6纵）洛阳至南阳段（也称“太澳高速”）的重要组成部分。自2008年建成通车以来，沿线地区出行需求不断释放，路网交通流量逐年上升，过风崖2号隧道始终处于常态化的高位运行态势，峰值车流量达到了每小时3000辆左右。

图/过风崖2号隧道

和大多数隧道一样，过风崖2号隧道在建设之初就部署了大量机电设备，并依托“人工巡检+视频监控”的双重运维模式，保障了隧道15年如一日的安全畅通。如今，随着车流量持续饱和，传统的机电设备及运维模式已越来越难以满足隧道运营管控的更高要求。

二广高速平顶山段的经营管理单位——河南平顶山太澳高速公路有限公司（以下简称“太澳高速公司”）机电部副主任付瑛豪坦言，“过风崖2号隧道使用超过10年后，不可避免地出现了机电设备和线路老化的问题，受自然环境的影响，隧道内PLC也面临着网络通信不畅的挑战。”

PLC是一种自动化控制技术，广泛应用于高速公路信息化系统中。国外在自动化控制领域起步较早，积累了一定的技术优势和市场基础，相当长的一段时间里，我国高速公路信息化的关键技术和设备都由国外厂商主导。

太澳高速公司机电部主任蔡永志对此深有感触，“我们的隧道运营系统依赖于传统PLC，其实是存在一些棘手问题的。传统PLC多为国外品牌，首先在信息管理、数据安全和技术支持等方面就存在不确定性和潜在风险；其次，传统PLC采取线网部署的方式，涉及多种设备和大量线缆接入，施工复杂性高、难度大，后期维护更是十分繁琐。此外，国外PLC往往造价不低，也给项目预算带来较大压力。”

随着“实现关键核心技术自主可控”上升至国家战略高度，传统PLC的国产化替代已成为高速公路基础设施改造升级的一个重要考量。 2023年4月，交通运输部发布的《公路水路关键信息基础设施安全保护管理办法》明确提出，运营者应当加强公路水路关键信息基础设施供应链安全管理，优先采购安全可信的网络产品和服务。

过风崖2号隧道的改造就首次采用了 开源鸿蒙智慧隧道解决方案 ，用在鸿通用控制器替代原来的国外厂商 PLC、搭载鸿蒙感知平台能力的鸿蒙智慧隧道管控平台替换原有隧管平台。

图/部署在隧道内的在鸿通用控制器

在鸿通用控制器是拓维信息及旗下开鸿智谷基于开源鸿蒙技术底座，面向高速公路场景打造的新一代国产交通机电控制设备。作为一款搭载了国产自研物联网操作系统“在鸿OS”的控制器，在鸿通用控制器不仅支持前端设备接入和数据采集，还集成了基础运维、分布式软总线、安全管理、鸿蒙碰一碰、WEB服务等丰富功能，能够满足各类机电设备智能连接、数据融合共享、自动化管控等需求，有效减少人力成本的同时，更提高了系统部署效率。

隧道之「智」

在拓维信息和开鸿智谷的规划里， 在鸿通用控制器作为隧道的“智能控制中枢”，从操作系统层面对隧道内各类机电设备进行集中管理和统一调度， 通过对隧道运行状态的全息全知，满足设备联动、近场通讯、安全应急、巡查检测等复杂多元场景的智慧联动及协同管控需求。

图/鸿蒙智慧隧道管控平台

以隧道照明系统为例。隧道照明系统是隧道行车安全的重要保障，随着我国隧道通行里程数逐年攀升，隧道长期照明造成的能源浪费现象也愈发严峻。对于太澳高速公司而言，过风崖2号隧道的节能降耗同样迫在眉睫。

基于此，拓维信息和开鸿智谷为过风崖2号隧道打造了一套智慧照明解决方案。以在鸿通用控制器为核心，配合隧道内的车流量传感器、照度传感器等设备，通过鸿蒙隧道管控平台精准化设置不同场景的照明模式，指令下发后由控制器对隧道内照明系统实行智能控制，做到“车来灯亮，车走灯灭”，在保证行车安全的前提下，最大化降低照明能源消耗与隧道运营成本。

“现在，我们只用在平台上提前设置好照明方案，控制器会根据车流量、光线变化等因素自动调节隧道内的照明亮度，避免了无效照明带来的能源浪费。”付瑛豪说。

隧道照明系统的自动控制，仅仅只是开源鸿蒙赋能隧道智慧化的一个切面。基于开源鸿蒙技术的智慧隧道解决方案以“云边端”协同为核心思路，以国产化计算能力和开源鸿蒙操作系统为底座，充分融合边缘计算、物联网、AI和云计算的技术优势，旨在为高速公路隧道场景构建一个能力开放、立体感知、敏捷部署、全域协同和持续进化的智慧感知体系和一体化管控系统。

图/二广太澳高速应急指挥中心监控室

如今，无论是隧道运行状态的日常巡检，还是突发事件的应急处置，过风崖2号隧道已不再依赖于过去人工接报、层层评估的运维管理模式，而是借助控制器和智慧隧道管控平台的全局联动，实现对各类事件提前感知、科学决策、精准管控、有效处置，真正完成了从“人治”到“数智”的关键一跃。

而在蔡永志看来，基于国产鸿蒙操作系统的在鸿通用控制器首次应用在过风崖2号隧道，不光是帮助隧道提升运营效率，更深远的意义在于，它预示着我国交通新基建正在迈向一个安全化、可控化和自主化的未来。

图/太澳高速项目组发来嘉奖函