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张家界梨子坪隧道自动化机电、交通监控系统

概述

本方案主要就张家界高速公路项目梨子坪隧道的系统交通区域控制机及通风照明等子系统的监控投标方案进行了说明。

隧道监控系统包括隧道内的交通控制、通风控制、照明控制几大部分组成。其中隧道内交通控制、通风控制、照明控制子系统主要是由PLC(也称作区域控制器或本地控制器)来控制。本地控制器系统可收集、处理和存各隧道内外场设备的检测数据,监视外场设备工作状态,上传给监控分中心,并接收监控分中心命令对外场设备进行控制。另外本地控制器系统还具有本地自动控制的功能,在维修、测试、监控分中心、隧道管理所设备故障、通信故障等情况下可由本地控制系统代替监控分中心进行控制

监控系统规划

      整个隧道机电监控网络由隧道管理站和隧道内的区域控制器以及相关的通信线路组成,本地控制器分散布置在隧道内的各个位置,分别负责其所辖隧道区段外场设备的数据收集和管理控制。每套区域控制器(PLC)分别对各自所辖区域的交通诱导设备、交通检测设备和照明检测设备以及通风、照明等信息分别单独进行采集和控制,同时按所设定的程序以及上位机的指令进行相应的动作。采集的信息经以太光纤环网传送至隧道监控室的服务器上,实现上位冗余联网。分别为每台PLC控制器配置一套工业以太网交换机,交换机配置双光口双电口。各个PLC控制器,通过位于CPU上的10M/100M以太网接口与交换机电口相联。各个交换机之间采用双环光缆组成100Mbps速率的光纤冗余环网。中央控制器室设备同样通过以太网交换机接入光纤冗余环网。由此可见,隧道内第一层网络是100Mbps速率的光纤冗余环网。

监控网络的第二层为通过CANBUS现场总线(传输媒介为专用通信屏蔽电缆)连接CPU与各个I/O模块的本地I/O结构。CANBUS现场总线具有通信速率高(1Mbps),接线方便(2线制)和抗干扰性好的特点。

监控网络第三层为设备层。各种交通监控设施(如车检器、车道指示器、交通信号灯、情报板、限速标志等),环境检测设施(如风速风向仪、光强检测仪、CO/VI监测仪等)就近接入隧道区域控制器实现实时通信。通讯的接口分别按照要求可以是模拟量输入,开关量的输入输出,以太网,以及基于RS-232/485的串口通讯。OPTISYS PLC通过易于建立的用于匹配所连接的设备协议的协议宏使得开发方不需要编写专门的通信程序与第三方设备进行通信,原则上OPTISYS  PLC能和任何带RS-232C,RS-422或RS-485接口的设备进行通信。在本控制系统中用于控制照明、通风、电力、交通等设备的各个区域控制器均采用独立的控制程序。

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