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综合监控系统在高速公路长大隧道的应用

2009-08-31 23:10:07 来源:智能交通杂志0805 责任编辑:cpsnewits
介绍了雪峰山隧道工程概况,叙述了其监控系统结构、网络组成和可编程控制器,详细描述了其电视监控系统、交通控制系统、通风控制系统、照明控制系统、火灾自动报警系统、紧急电话及有线广播系统等工作原理及流程。

  关键词:综合监控系统;高速公路;长大隧道;应用

 

  作者:尤三伟 孙玉红


  1雪峰山隧道工程概况


  雪峰山隧道是国家高速公路网上海至瑞丽高速公路邵阳至怀化段的特大型隧道工程,全长6.95公里,为上下分离式4车道隧道,其中左线隧道长6946米,右线隧道长6956米。洞内设计车速80㎞/h,是上海通往云南、贵州的咽喉要道。


  雪峰山隧道设有完善的监控系统、通风系统、照明系统、供配电系统、消防救援系统,雪峰山隧道在邵阳至怀化高速公路的江口收费站内合并设有雪峰山隧道监控管理所。


  雪峰山隧道监控系统包括:隧道监控管理所中心控制系统、隧道现场控制系统、电视图像监视系统、交通监控系统、隧道通风监控系统、隧道照明监控系统、隧道火灾检测报警系统、有线广播系统、紧急电话系统、视频车辆检测系统、电力监控系统等。


  2系统整体架构


  2.1网络拓扑结构


  雪峰山隧道监控系统在隧道监控所设置一套计算机控制管理系统,在隧道变电所内各设置一套现场控制工作站。隧道监控所通过广域网分别与之相连。隧道的监测、控制和设备的控制由变电所内的综合控制柜和隧道现场的现场控制柜(PLC)实现,现场工作站和综合控制柜以及现场控制柜(PLC)通过局域网相连。其系统的拓扑结构如图1所示:

 

  图1雪峰山隧道监控系统的拓扑结构图



  2.2隧道监控网络组成


  隧道当地监控系统主要负责收集各机电设备状态、安全指标、环境监测参数等数据或下发监控所发出的控制指令,通过综合控制柜把综合控制柜、PLC以及各控制模块、通讯模块的数据收集并上发到监控所服务器、监控工作站以及现场监控计算机,同样,也可把经过远程路由的监控所、当地计算机控制指令通过各控制、通讯模块下发到各机电设备。雪峰山隧道监控系统采用罗克韦尔自动化公司A-B品牌的PLC现场控制器,采用1756-ENBT以太网通信模块通过双冗余工业以太网光纤环路实现互通。如图2所示。

 

  图2雪峰山隧道PLC网路拓扑图

 


  2.3本地控制器


  本地控制器是整个监控系统的核心,是监控系统的基层部分,也是隧道人工控制系统,是隧道监控系统的现场控制部分,同时也是最核心的部分,是整个监控系统的关键所在。


  隧道本地控制系统主要包括通风子系统、照明子系统、交通子系统、监控子系统、火灾报警子系统等。其中各子系统又包括各种设备的开关量输入、输出;各种环境检测仪器的数字模拟量输入。除此之外,可变情报板和线圈型车检器也是通过隧道本地控制系统中的串口通信模块实现与上位机软件数据交换。


  雪峰山隧道本地控制器主要由数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、串口通信模块和以太网模块构成。如图3所示:

 

  图3雪峰山隧道PLC构成图

 


  2.3本地控制器


  本地控制器是整个监控系统的核心,是监控系统的基层部分,也是隧道人工控制系统,是隧道监控系统的现场控制部分,同时也是最核心的部分,是整个监控系统的关键所在。


  隧道本地控制系统主要包括通风子系统、照明子系统、交通子系统、监控子系统、火灾报警子系统等。其中各子系统又包括各种设备的开关量输入、输出;各种环境检测仪器的数字模拟量输入。除此之外,可变情报板和线圈型车检器也是通过隧道本地控制系统中的串口通信模块实现与上位机软件数据交换。


  雪峰山隧道本地控制器主要由数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、串口通信模块和以太网模块构成。如图3所示:

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