cookieOptions = {...}; ‧ 隧道監控系統的發展靠 PLC 技術推動 - 3S Market「全球智慧科技應用」市場資訊網
2013年10月25日 星期五

來源:中安網

隨著交通道路的不斷發展,作為其一個重要環節的隧道,其數量不斷增加,建設可靠、穩定、先進、經濟的隧道監控系統已經成為工程界和公路營運管理部門共同關心的問題。現代控制技術的發展大大提高了公路交通的資訊化和智慧化程度,與 3C 技術相結合的 PLC 以其卓越的可靠性、抗干擾性以及靈活的控制方式成為隧道監控系統的核心控制器,他們與開放的網路通信系統一起,共同推動著隧道監控系統的發展。
雪山隧道,目前是世界第5長、東南亞第1長
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隧道監控系統按照各個子系統分可分為:照明系統、通風系統、交通誘導系統、CCTV 系統、火災報警系統、消防控制系統、緊急電話系統、廣播系統等。按照設備的類型分可分為:檢測設備、控制設備、顯示裝置和通訊設備。檢測設備如:火災報警探頭、車輛檢測器、COVI、能見度檢測儀、風速風向儀等;控制設備如交通區網域控制站、照明區網域控制站、通風區網域控制站等;顯示裝置如:電腦工作站、大螢幕監視器、聲光報警器等;通訊設備如:交換機、集線器、串口信號傳輸設備、光端機等。

當前隧道監控模式主要分為兩種,一種是適用於短隧道的集散式控制模式,一種是適用於長隧道的分散式現場匯流排控制模式。前者佈線複雜,造價較高,由中控室對現場設施進行控制與管理,後者施工方便,不但造價較低,而且可靠性較高,其又可分為全分散式現場匯流排控制和集中式現場匯流排控制。
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全分散式現場匯流排控制模式,中控室對現場設施不直接進行控制,由現場各種設施的控制器進行控制。分散式現場匯流排控制模式從網路構成來看,一般分3個層次:上層為中央電腦系統,即本地控制中心,中間是由各區網域控制站組成的控制層,下層為各種檢測設備和控制及誘導設備組成的設備層。

本地控制中心一般由現場監控工作站(控制電腦)、監控系統軟體、主區網域控制站及相應的附屬設施構成,用於實現對整個隧道監控系統的統一監控。監控系統軟體運行於現場監控工作站上,並不斷與PLC控制器交換資料,即時地把所有設備的當前狀態以圖表、顏色、閃爍、數值等方式顯示在操作介面上;而操作人員在操作介面的每個動作,也由監控系統軟體將相關的命令、參數寫入PLC,實現設備的手動控制。

隧道控制的核心思想就是將所有縱向及橫向的系統有機地結合起來,通過演算法分析,最終實現智慧化控制。區網域控制站就是其實現的核心。各區網域控制站負責採集現場檢測設備的資訊,處理後傳給本地控制中心,而本地控制中心的控制命令則發給區網域控制站,再由區網域控制站直接控制相應設備。在本地控制中心與區網域控制站通訊中斷的情況下,區網域控制站仍然具備獨立控制現場設備的能力。因此區網域控制站應高效且高度可靠。
 
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除現場控制設備,整個系統的通信網路則是保證系統能否高效運行的關鍵。長隧道、特長隧道以及隧道群的出現已經越來越多,單洞內的區網域控制站就越來越多,這就意味著網路的結點在不斷增加。通訊網路不僅要具有較高的通訊速率以保證大料的有效傳輸,還必須具有容錯的能力以提高通訊的可靠性,即網路上出現故障時能夠實現自恢復,同時,構成通訊網路的設備必須滿足工業級要求,以適應隧道內苛刻的工作環境。


 
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系統還需要具有很好的可擴展性,使得設備更新與增加、功能改善與變化,都能最大限度地應用原有系統。隧道監控的環境相對比較特殊,隧道所處的山野防雷非常重要,隧道中的控制箱經常會遇到潮濕甚至漏水的侵擾,而一些高原隧道面臨嚴寒和低空氣密度,特別是長大隧道中的汽車煙塵很容易附著在密封不好的控制箱中設備上,這些煙塵具有一定的導電性,從而造成本地控制器等設備的早期故障或損壞。

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