本隧道監(jiān)控系統(tǒng)的由以和利時(shí)LK系列PLC為核心的控制機(jī)柜炎疆、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、聲光報(bào)警、一次和二次外圍元件組成精杜，系統(tǒng)裝置示意圖如圖2所示穗阐。隧道監(jiān)控系統(tǒng)控制柜里配置有PLC、冗余電源澳缴、斷路器能莫、溫度濕度傳感器、報(bào)警繼電器等烧晤。每一路輸入妇愉、輸出通道都有與之相對(duì)應(yīng)的指示燈，可以檢查某一通道的動(dòng)作情況愈樱，且系統(tǒng)具有在線試驗(yàn)功能芳企。

        隧道是高速公路及城市公路的重要組成部分。長(zhǎng)隧道和特長(zhǎng)隧道需要監(jiān)控系統(tǒng)以保證隧道內(nèi)行車(chē)的安全和通暢初之。采用基于和利時(shí)LK系列PLC的監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)集成數(shù)據(jù)采集琐览、通信處理、協(xié)調(diào)控制柑土、操作監(jiān)視蜀肘、設(shè)備控制于一體的綜合管理系統(tǒng)。
1 引言
        當(dāng)今交通道路已進(jìn)入迅猛發(fā)展時(shí)期稽屏，作為公路修建中一個(gè)重要環(huán)節(jié)的隧道扮宠，其數(shù)量也在不斷增加。由于我國(guó)復(fù)雜的地理?xiàng)l件以及隧道本身的特點(diǎn)狐榔，隧道監(jiān)控系統(tǒng)在隧道的運(yùn)營(yíng)和管理以及事故處理中發(fā)揮著極其重要的作用坛增。因此，建設(shè)可靠薄腻、穩(wěn)定收捣、先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)以及可擴(kuò)展的合理的隧道監(jiān)控系統(tǒng)成為工程界和公路營(yíng)運(yùn)管理部門(mén)共同關(guān)心的問(wèn)題庵楷。微電子罢艾、通信、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展大大提高了公路交通的信息化和智能化程度尽纽。PLC以其卓越的可靠性咐蚯、抗干擾性以及靈活的控制方式成為隧道監(jiān)控系統(tǒng)的核心控制器。PLC與開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)一起披贰，共同推動(dòng)著隧道監(jiān)控系統(tǒng)的智能化程度的發(fā)展须涣。因?yàn)榫哂锌煽啃愿摺⑻幚硭俣瓤斐嫉⑦壿嬓薷姆奖阊文濉⒖垢蓴_能力強(qiáng)、能適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜環(huán)境等特點(diǎn)踊眠，基于和利時(shí)LK系列PLC的隧道監(jiān)控系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用揽券。
        基于和利時(shí)LK系列PLC的隧道監(jiān)控系統(tǒng)主要功能是監(jiān)測(cè)隧道環(huán)境質(zhì)量鹤肥、通風(fēng)系統(tǒng)、給排水消防系統(tǒng)揣恳、照明系統(tǒng)冠樱、交通引導(dǎo)系統(tǒng)的設(shè)備工作狀態(tài)，確保各系統(tǒng)設(shè)備工作正常一膝，并根據(jù)隧道正常運(yùn)行的需要颠舞，對(duì)各分系統(tǒng)設(shè)備實(shí)施遠(yuǎn)程人工控制或自動(dòng)控制，異常工況下聯(lián)動(dòng)各系統(tǒng)設(shè)備協(xié)同運(yùn)作顾腊，以達(dá)到設(shè)備運(yùn)行智能化和自動(dòng)化的需求粤铭，實(shí)現(xiàn)改變環(huán)境狀況和營(yíng)造隧道內(nèi)安全環(huán)境的目的。

2 隧道監(jiān)控系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        隧道安全是公路安全中的咽喉杂靶，所以對(duì)隧道監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性要求特別高梆惯。在任何可能發(fā)生的緊急情況下，都能保證隧道的通風(fēng)吗垮、照明垛吗、消防、交通引導(dǎo)等正常工作烁登。本隧道監(jiān)控系統(tǒng)采用和利時(shí)公司高性價(jià)比的LK系列PLC為核心控制器怯屉，每套PLC包括電源模塊、CPU模塊饵沧、DI模塊和DO模塊等锨络，中央控制室、PLC控制站之間的數(shù)據(jù)通訊采用高速實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)狼牺，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為環(huán)形羡儿，通訊速率為100Mbps。
        隧道按照其長(zhǎng)度分類(lèi)是钥，分別為短隧道（L<250m）姥购、中隧道（250m<L<1000m）、長(zhǎng)隧道（1000m<L<3000m）和特長(zhǎng)隧道（L>3000m）队趁。隧道的長(zhǎng)度越長(zhǎng)绍撇，需要考慮的監(jiān)控設(shè)施就越多尘忿。從目前國(guó)際上對(duì)隧道的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看松摘，長(zhǎng)隧道和特長(zhǎng)隧道需要監(jiān)控系統(tǒng)以保證隧道內(nèi)行車(chē)的安全和通暢。隧道監(jiān)控系統(tǒng)按照各個(gè)子系統(tǒng)分可分為照明系統(tǒng)屡拥、通風(fēng)系統(tǒng)乳栈、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)、CCTV系統(tǒng)剩骏、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)组伤、消防控制系統(tǒng)羡财、緊急電話系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)等遗秩。按照設(shè)備的類(lèi)型分可分為檢測(cè)設(shè)備伐怀、控制設(shè)備、顯示設(shè)備和通訊設(shè)備绎狭。檢測(cè)設(shè)備包括火災(zāi)報(bào)警探頭细溅、車(chē)輛檢測(cè)器、COVI儡嘶、能見(jiàn)度檢測(cè)儀喇聊、風(fēng)速風(fēng)向儀等”目瘢控制設(shè)備包括交通區(qū)域控制器誓篱、照明區(qū)域控制器、通風(fēng)區(qū)域控制器等凯楔。顯示設(shè)備包括計(jì)算機(jī)工作站窜骄、大屏幕監(jiān)視器、聲光報(bào)警器等摆屯。通訊設(shè)備包括交換機(jī)啊研、集線器、串口信號(hào)傳輸設(shè)備鸥拧、光端機(jī)等党远。
        從隧道監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成來(lái)看，一般分計(jì)算機(jī)集中控制層朝正、區(qū)域控制器分布控制層和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層等3個(gè)層次蒸败。計(jì)算機(jī)集中控制層主要實(shí)現(xiàn)設(shè)備監(jiān)控預(yù)案制定、預(yù)案發(fā)布农想、多系統(tǒng)協(xié)同控制等復(fù)雜功能雅沽，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)記錄、報(bào)表生成例氓、設(shè)備管理等信息管理功能也在本層實(shí)現(xiàn)蚜症，本層設(shè)備和軟件集中在監(jiān)控中心進(jìn)行實(shí)施。區(qū)域控制器分布控制層是設(shè)備控制系統(tǒng)主體峡黍，主要用于實(shí)現(xiàn)預(yù)案執(zhí)行慎接、設(shè)備閉環(huán)自動(dòng)控制、設(shè)備運(yùn)行信息采集等現(xiàn)場(chǎng)流程控制功能【哟現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層由隧道內(nèi)各分系統(tǒng)設(shè)備控制柜药妄、智能儀表、硬件執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成撰拯，主要用于執(zhí)行控制系統(tǒng)發(fā)出的指令刀昼，實(shí)現(xiàn)硬件級(jí)自動(dòng)控制嗓奢、硬件自保護(hù)、以及人工現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作功能浑厚。
        隧道監(jiān)控系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示股耽。

圖1 隧道監(jiān)控系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖

[DividePage:NextPage]

3 隧道監(jiān)控系統(tǒng)的PLC控制柜設(shè)計(jì)

        本隧道監(jiān)控系統(tǒng)的由以和利時(shí)LK系列PLC為核心的控制機(jī)柜、執(zhí)行機(jī)構(gòu)钳幅、聲光報(bào)警豺谈、一次和二次外圍元件組成，系統(tǒng)裝置示意圖如圖2所示贡这。隧道監(jiān)控系統(tǒng)控制柜里配置有PLC茬末、冗余電源、斷路器盖矫、溫度濕度傳感器丽惭、報(bào)警繼電器等。每一路輸入辈双、輸出通道都有與之相對(duì)應(yīng)的指示燈责掏，可以檢查某一通道的動(dòng)作情況，且系統(tǒng)具有在線試驗(yàn)功能湃望。以其中一個(gè)核心控制柜的PLC配置為例换衬，配置清單如表1所示。

2.2 隧道監(jiān)控系統(tǒng)的PLC控制柜示意圖

表1 控制柜PLC配置清單

4 隧道監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)
        基于和利時(shí)LK系列PLC的隧道監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：
        ?準(zhǔn)確性及可靠性
        穩(wěn)定性性硬纤、可靠性是隧道監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵。本系統(tǒng)采用了和利時(shí)LK系列PLC赃磨，其中配置了高性能的工業(yè)級(jí)處理器筝家，具有納秒級(jí)的處理速度以及大容量的內(nèi)存，可使隧道內(nèi)傳感器數(shù)據(jù)邻辉、報(bào)警等程序準(zhǔn)確溪王、快速地執(zhí)行，大大保證了系統(tǒng)的高穩(wěn)定性和高可靠性值骇。
        ?系統(tǒng)功能強(qiáng)
        由于和利時(shí)LK系列PLC具有體積小莹菱、集成化程度高、運(yùn)算速度快吱瘩、邏輯控制容量大等特點(diǎn)道伟，所以整套程序中除了現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)傳感器、風(fēng)機(jī)控制使碾、照明控制等常規(guī)功能外蜜徽，還可進(jìn)行在線試驗(yàn)功能。該功能的作用在于系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)票摇，檢查執(zhí)行開(kāi)關(guān)拘鞋、電磁閥等外圍元器件的健康狀態(tài)，提高整套裝置的自身安全系數(shù)共悼。
        ?通訊能力強(qiáng)大
        和利時(shí)LK系列PLC自身集成有以太網(wǎng)接口驶闰。在此系統(tǒng)中，通過(guò)PLC自身集成的以太網(wǎng)口接入工業(yè)交換機(jī)組成的環(huán)形以太網(wǎng)钙瘫，保證了現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)能快速的傳輸給中控中心阔垢。同時(shí)，中控中心的計(jì)算機(jī)指令也能快速得到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的響應(yīng)侯砸，而且光纖傳輸不受電磁干擾的影響藤棕，可靠性更高。

5 展望
        我國(guó)隧道監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施現(xiàn)還正處于成長(zhǎng)的時(shí)期雹了，系統(tǒng)的需求朴树、設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)的控制仍然存在不完善的地方索驰，同時(shí)也給技術(shù)的發(fā)展榨惭、改進(jìn)創(chuàng)造了條件和基礎(chǔ)。隧道監(jiān)控系統(tǒng)一方面要兼顧系統(tǒng)的穩(wěn)定妓浮、可靠與可控忿项，也要反映系統(tǒng)的先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)與可擴(kuò)展城舞，同時(shí)也要使操作便捷與維護(hù)方便轩触。另一方面，針對(duì)不同的交通條件和功能要求，確定系統(tǒng)的規(guī)模和冗余度的大小脱柱。確定系統(tǒng)合理的集成方式伐弹，以力求系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性榨为、先進(jìn)性與經(jīng)濟(jì)性的有機(jī)結(jié)合惨好。今后我國(guó)的隧道監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向是，在原有的基礎(chǔ)上随闺，按照監(jiān)測(cè)與控制適當(dāng)分離日川、最大限度的集中監(jiān)測(cè)、靈活機(jī)動(dòng)的現(xiàn)場(chǎng)控制等總體思想矩乐，逐步改進(jìn)龄句，使得隧道監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)更趨合理。

參考文獻(xiàn)
        [ 1 ]  胡劍波 PLC在隧道自動(dòng)化中的應(yīng)用《工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置》
        [ 2 ]  夏國(guó)華高速公路隧道PLC的選型和應(yīng)用《中國(guó)交通信息產(chǎn)業(yè)》
        [ 3 ]  和利時(shí)LK系列PLC硬件手冊(cè)

（北京和利時(shí)自動(dòng)化驅(qū)動(dòng)技術(shù)有限公司 陳祿）

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開(kāi)資料來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng)恋猜，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享畦洞，并不代表本站贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，也不構(gòu)成任何其他建議正庙。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布注括、編輯整理上傳，對(duì)此類(lèi)作品本站僅提供交流平臺(tái)蓄扳，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)蝴车。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻、圖片拢给、文字如涉及作品版權(quán)問(wèn)題蛹协，請(qǐng)第一時(shí)間告知，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容褥疆，以保證您的權(quán)益兆焦！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。