亚控软件在八达岭-居庸关隧道监控改造项目中的应用

项目概况                                                            

八达岭隧道群位于八达岭高速公路55公里处，主要由潭峪沟、八达岭、居庸关等隧道组成。于1998年建成通车，经过多年的运营，原系统许多功能或者不能修复或者不能满足使用要求，所以要对其进行改造。此次改造主要是针对监控系统的改造：包括RTU（区域控制器）设计和监控中心软件设计开发，其中上位监控软件主要采用组态王6.51开发，区域控制器主要采用欧姆龙CS1系列PLC,系统最终达到良好的效果。

此项目是北京市八达岭高速公路中居庸关隧道监控部分，此项目主要采用欧姆龙CS系列PLC，全部通过以太网连接PLC监控红绿灯、风机、路灯、情报板显示。上位机监控采用kingview6.51以及kingview6.51 NE TView版本完成对隧道内设备照明，通风，消防，交通，供配电等系统的监控，并对运行设备进行监控，保证对隧道内设备的正确调度，保证隧道安全通畅。 硬件设备                                                             

主要是欧姆龙CS系列PLC。

PLC监控红绿灯、风机、路灯、情报板显示。 组态软件                                                              

上位机监控采用 Kingview 通用版：3套Kingview6.51、2套kingview 6.51NETView。

隧道监控软件采用组态王Netview软件开发，组态为客户端软件。客户端所有数据信息都来自于通信服务器软件，所有控制都先传到通信服务器，再由通信服务器下发到PLC，地图屏等设备,通信服务器管理软件同时把需要记录的信息存入数据库。 系统结构                                                             

系统采用Controller Link工业现场总线和工业以太网组网，是典型的四级控制系统，即现场设备层、现场控制层、中心控制层、上级管理层。

－现场设备层:主要包括执行机构交通灯、风机、照明和CO、能见度传感器等。

－现场控制层:由OMRON CS1系列可编程控制器组成，称为区域控制器，区域控制器之间通过Controller Link工业现场总线组成冗余光纤环网。

－中心控制层: 双击热备服务器（2套Kingview6.51）、通信计算机（1套Kingview6.51）和两台监控计算机（2套kingview 6.51NETView）组成。

－上级管理层:由监控总中心数据服务器和终端计算机组成,可以进行web发布。在北京清河建立远程监控中心站，使用组态王6.51WEB版本实现。

－隧道监控系统软件结构：

系统软件采用C/S架构，隧道监控系统软件按照功能划分为通信服务器软件、信息处理软件、隧道监控软件、紧急电话处理软件、CCTV控制软件和外系统电力监控软件、火灾报警软件。 本次设计，数据库采用SQL Server2000 ，其中隧道监控软件、通信服务器软件、信息处理软件、电力监控软件等采用组态软件开发。

软件系统逻辑图如下：

隧道群包括一个特长隧道和两个中长隧道，控制总点数大于2600点，数据交互大且频繁。经过对系统的分析，我们采用C/S组态网络结构，所有数据采集与控制（包括地图屏显示控制）都先集中于一台通信工作站,工作站服务器通信管理软件采用组态王无限点运行版组态。该服务器在网络配置中设置为I/O服务器、登录服务器、报警服务器、历史记录服务器。配置如下图所示。

整个系统开发完成后可以实现以下功能:

1. 通过现场设备层的车辆检测器、能见度监测器、光强检测器、风速风向检测器等外场设备获得交通动态实时数据、光强、风速及风机状态等隧道环境相关信息和交通事件及火灾报警等信息；

2. 参数设置:交通参数设置，照明控制参数设置，通风系统控制参数设置，事件报警参数设置；

3. 交通灯、车道指示器、隧道限速标志、情报板控制及故障反馈；

4. 照明完全手动、模式手动、时序自动、光强自动控制；

5. 通风手动、模式手动、事件自动控制；

6. 火灾报警联动、CO/VI超标预案控制；

7. 地图屏显示控制；

8. 车检器、环境信息数据记录、查询、统计，报表预览打印等。

9. 电力设备运行参数显示，分合闸控制。

系统响应速度快，外部设备从控制指令下发、执行、状态反馈到监控界面显示小于200ms，地图屏从指令下发到状态显示响应时间不超过1秒。此外, 采用组态软件还可以更加逼真地大量采用图形动画等形象的反映设备运行状态，与高级语言开发相比容易的多。