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項目概況                                                            

八達嶺隧道群位于八達嶺高速公路55公里處，主要由潭峪溝、八達嶺、居庸關(guān)等隧道組成。于1998年建成通車，經(jīng)過多年的運營，原系統(tǒng)許多功能或者不能修復或者不能滿足使用要求，所以要對其進行改造。此次改造主要是針對監(jiān)控系統(tǒng)的改造：包括RTU（區(qū)域控制器）設(shè)計和監(jiān)控中心軟件設(shè)計開發(fā)，其中上位監(jiān)控軟件主要采用組態(tài)王6.51開發(fā)，區(qū)域控制器主要采用歐姆龍CS1系列PLC,系統(tǒng)最終達到良好的效果。

此項目是北京市八達嶺高速公路中居庸關(guān)隧道監(jiān)控部分，此項目主要采用歐姆龍CS系列PLC，全部通過以太網(wǎng)連接PLC監(jiān)控紅綠燈、風機、路燈、情報板顯示。上位機監(jiān)控采用kingview6.51以及kingview6.51 NE TView版本完成對隧道內(nèi)設(shè)備照明，通風，消防，交通，供配電等系統(tǒng)的監(jiān)控，并對運行設(shè)備進行監(jiān)控，保證對隧道內(nèi)設(shè)備的正確調(diào)度，保證隧道安全通暢。
硬件設(shè)備                                                             

主要是歐姆龍CS系列PLC。

PLC監(jiān)控紅綠燈、風機、路燈、情報板顯示。
組態(tài)軟件                                                              

上位機監(jiān)控采用 Kingview 通用版：3套Kingview6.51、2套kingview 6.51NETView。

隧道監(jiān)控軟件采用組態(tài)王Netview軟件開發(fā)，組態(tài)為客戶端軟件?？蛻舳怂袛?shù)據(jù)信息都來自于通信服務器軟件，所有控制都先傳到通信服務器，再由通信服務器下發(fā)到PLC，地圖屏等設(shè)備,通信服務器管理軟件同時把需要記錄的信息存入數(shù)據(jù)庫。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)                                                             

系統(tǒng)采用Controller Link工業(yè)現(xiàn)場總線和工業(yè)以太網(wǎng)組網(wǎng)，是典型的四級控制系統(tǒng)，即現(xiàn)場設(shè)備層、現(xiàn)場控制層、中心控制層、上級管理層。

－現(xiàn)場設(shè)備層:主要包括執(zhí)行機構(gòu)交通燈、風機、照明和CO、能見度傳感器等。

－現(xiàn)場控制層:由OMRON CS1系列可編程控制器組成，稱為區(qū)域控制器，區(qū)域控制器之間通過Controller Link工業(yè)現(xiàn)場總線組成冗余光纖環(huán)網(wǎng)。

－中心控制層: 雙擊熱備服務器（2套Kingview6.51）、通信計算機（1套Kingview6.51）和兩臺監(jiān)控計算機（2套kingview 6.51NETView）組成。

－上級管理層:由監(jiān)控總中心數(shù)據(jù)服務器和終端計算機組成,可以進行web發(fā)布。在北京清河建立遠程監(jiān)控中心站，使用組態(tài)王6.51WEB版本實現(xiàn)。

－隧道監(jiān)控系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)：

系統(tǒng)軟件采用C/S架構(gòu)，隧道監(jiān)控系統(tǒng)軟件按照功能劃分為通信服務器軟件、信息處理軟件、隧道監(jiān)控軟件、緊急電話處理軟件、CCTV控制軟件和外系統(tǒng)電力監(jiān)控軟件、火災報警軟件。 本次設(shè)計，數(shù)據(jù)庫采用SQL Server2000 ，其中隧道監(jiān)控軟件、通信服務器軟件、信息處理軟件、電力監(jiān)控軟件等采用組態(tài)軟件開發(fā)。

軟件系統(tǒng)邏輯圖如下：

隧道群包括一個特長隧道和兩個中長隧道，控制總點數(shù)大于2600點，數(shù)據(jù)交互大且頻繁。經(jīng)過對系統(tǒng)的分析，我們采用C/S組態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，所有數(shù)據(jù)采集與控制（包括地圖屏顯示控制）都先集中于一臺通信工作站,工作站服務器通信管理軟件采用組態(tài)王無限點運行版組態(tài)。該服務器在網(wǎng)絡(luò)配置中設(shè)置為I/O服務器、登錄服務器、報警服務器、歷史記錄服務器。配置如下圖所示。

整個系統(tǒng)開發(fā)完成后可以實現(xiàn)以下功能:

1. 通過現(xiàn)場設(shè)備層的車輛檢測器、能見度監(jiān)測器、光強檢測器、風速風向檢測器等外場設(shè)備獲得交通動態(tài)實時數(shù)據(jù)、光強、風速及風機狀態(tài)等隧道環(huán)境相關(guān)信息和交通事件及火災報警等信息；

2. 參數(shù)設(shè)置:交通參數(shù)設(shè)置，照明控制參數(shù)設(shè)置，通風系統(tǒng)控制參數(shù)設(shè)置，事件報警參數(shù)設(shè)置；

3. 交通燈、車道指示器、隧道限速標志、情報板控制及故障反饋；

4. 照明完全手動、模式手動、時序自動、光強自動控制；

5. 通風手動、模式手動、事件自動控制；

6. 火災報警聯(lián)動、CO/VI超標預案控制；

7. 地圖屏顯示控制；

8. 車檢器、環(huán)境信息數(shù)據(jù)記錄、查詢、統(tǒng)計，報表預覽打印等。

9. 電力設(shè)備運行參數(shù)顯示，分合閘控制。

系統(tǒng)響應速度快，外部設(shè)備從控制指令下發(fā)、執(zhí)行、狀態(tài)反饋到監(jiān)控界面顯示小于200ms，地圖屏從指令下發(fā)到狀態(tài)顯示響應時間不超過1秒。此外, 采用組態(tài)軟件還可以更加逼真地大量采用圖形動畫等形象的反映設(shè)備運行狀態(tài)，與高級語言開發(fā)相比容易的多。