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 1.背景

赤柏隧道位于通化至沈陽(yáng)高速公路中吉林省境內(nèi)。通化至沈陽(yáng)高速公路（簡(jiǎn)稱(chēng)“通沈高速公路”）是國(guó)家交通部《振興東北老工業(yè)基地公路水路交通發(fā)展規(guī)劃綱要》中規(guī)劃的“五縱、八橫、兩環(huán)、十聯(lián)”中第七橫的一部分，是我國(guó)東北東部地區(qū)運(yùn)輸?shù)拇笸ǖ乐唬彩羌质|南部山區(qū)的第一條高速公路。通沈高速公路（吉林段）全長(zhǎng)45.544公里，工程總預(yù)算16.72億元，建設(shè)期3年，是吉林省目前地形最復(fù)雜、施工難度最大的高速公路項(xiàng)目之一。作為通沈高速重要的組成部分，赤柏隧道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為雙洞四車(chē)道，左洞全長(zhǎng)1812米，右洞全長(zhǎng)1878米，機(jī)電主要采用歐姆龍CS1D系列PLC，通過(guò)光纖環(huán)網(wǎng)連接PLC監(jiān)控交通信號(hào)燈、車(chē)道指示燈等設(shè)備。根據(jù)吉林省高速公路監(jiān)控系統(tǒng)軟件統(tǒng)一規(guī)劃要求，吉林省高速公路管理局通信中心于2010年初選用亞控公司的KingSCADA3.0對(duì)赤柏隧道的監(jiān)控軟件進(jìn)行升級(jí)改造。

2. 需求分析  I.       實(shí)時(shí)掌握隧道內(nèi)部設(shè)備狀態(tài)

隧道監(jiān)控系統(tǒng)集通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)于一體，需要為隧道管理人員提供完整和清晰的隧道運(yùn)行狀況，是保障隧道安全運(yùn)行的支撐平臺(tái)。針對(duì)隧道監(jiān)控系統(tǒng)的重要性提出以下需求：

赤柏隧道中機(jī)電設(shè)備比較多，在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，監(jiān)控中心需要派工程師到現(xiàn)場(chǎng)解決問(wèn)題。同樣，監(jiān)控中心為了了解現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)狀況，也需要定期派運(yùn)營(yíng)管理工程師去了解情況。如果監(jiān)控中心能夠建立一套監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀況，則可節(jié)省工程師的巡視時(shí)間和成本。

II.     及時(shí)下發(fā)控制指令

實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的狀態(tài)，可在第一時(shí)間獲取設(shè)備的反饋，工程師可針對(duì)采集上來(lái)的信息對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行更改。當(dāng)緊急事故發(fā)生時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)可通過(guò)工程師或上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的確認(rèn)，下發(fā)緊急預(yù)案，實(shí)現(xiàn)重大事故時(shí)的緊急決策。

III.    記錄與查詢(xún)

監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具備對(duì)報(bào)警信息、各設(shè)備采集信息、歷史操作等數(shù)據(jù)的進(jìn)行記錄、查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)、報(bào)警、報(bào)表、預(yù)覽、打印等功能，為緊急預(yù)案的制定提供足夠的數(shù)據(jù)依據(jù)。

IV.     豐富接口

隧道監(jiān)控系統(tǒng)中，機(jī)電設(shè)備種類(lèi)較多，數(shù)據(jù)采集接口種類(lèi)繁多，給信息采集帶來(lái)了困難。根據(jù)不同項(xiàng)目和不同接口編制軟件，會(huì)造成路網(wǎng)內(nèi)路段之間無(wú)法共享交通信息，無(wú)法實(shí)現(xiàn)跨路段交通信息采集、處理、發(fā)布和交通指揮、調(diào)度。監(jiān)控軟件應(yīng)具有通用的接口解決此類(lèi)問(wèn)題。

目前高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中存在兩種軟件形式，一種是針對(duì)不同項(xiàng)目編制的軟件，一種是組態(tài)軟件。組態(tài)軟件，譯自英文SCADA,即 Supervisory Control and Data Acquisition(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制)，是指數(shù)據(jù)采集與過(guò)程控制的專(zhuān)用軟件。組態(tài)軟件使用靈活的組態(tài)方式，為用戶(hù)提供快速構(gòu)建工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。亞控公司提供的KingSCADA3.0軟件，擁有開(kāi)放性接口