大長高速公路隧道監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現.pdf

1、隧道屬于封閉式特殊結構建筑，具有行車危險系數大，事故發(fā)生率高且事故不易處理等特征。如何保障公路隧道的健康運營，更科學、更合理地對隧道進行管理，已經成了公路管理問題中的重中之重。因此，隧道監(jiān)控系統(tǒng)是實現隧道內車輛穩(wěn)定、安全流通的必要保證。為了滿足高速公路隧道監(jiān)控與管理自動化的需要，提升隧道信息化水平，本文利用PLC與GE智能平臺的技術優(yōu)勢，介紹了基于ABB AC500系列PLC與iFIX5.0組態(tài)軟件的隧道監(jiān)控系統(tǒng)。
　　本文以大長

2、隧道監(jiān)控項目為依托，不僅從系統(tǒng)的總體需求、硬件配置、相關集成技術應用、系統(tǒng)的設計方案及實現方式等幾個方面出發(fā)，對隧道監(jiān)控系統(tǒng)進行了整體闡述，而且也對隧道監(jiān)控各分布子系統(tǒng)的結構組成、功能實現以及控制模式等方面進行了介紹。
　　系統(tǒng)隧道內分布的可編程控制器用以實現對隧道各子區(qū)域設備的信息采集和控制，上位機監(jiān)控中心計算機系統(tǒng)利用ABB所提供軟件組建OPC服務器，工程人員通過創(chuàng)建符號表將所需數據變量上傳至OPC服務器，再由上位機組態(tài)軟件i

3、FIX自帶的OPC客戶端驅動讀取OPC服務器數據，同時與工業(yè)以太網技術相結合來實現公路隧道的遠程數據通訊。系統(tǒng)數據通信鏈路接通后，再利用iFIX的強大功能對上位機結構以及人機交互界面進行合理的設計，同時通過iFIX內嵌的VBA開發(fā)環(huán)境，通過后臺編程將用戶所需數據實時地存入關系型數據庫SQL Server中，方便用戶對歷史數據的使用。
　　隧道風機在隧道環(huán)境的維護方面起著至關重要的作用，其屬于隧道內大功率運行設備，其能否合理的運行直

4、接影響著隧道運營的資金投入。目前國內隧道大多根據隧道內環(huán)境參數，采用傳統(tǒng)閾值的控制方式實現對隧道內射流風機的控制。這種控制模式是利用外場分布的CO/VI檢測器反饋隧道環(huán)境，同時將檢測到的CO濃度值和能見度值與預設的目標閾值進行比較，并利用預先在上位機植入的程序方案來對相關數據進行處理，按照環(huán)境需求實現對洞內風機的控制。但是閾值控制方式比較簡單，無法合理定量風機開啟臺數，且風機運行功率較高，無形中造成了電力資源的浪費。這里介紹了結合隧道內

5、分布的可編程控制器和上位機編程實現對全射流風機的模糊控制方案，利用Matlab模糊邏輯工具箱來對隧道風機模糊控制器進行設計并創(chuàng)建了模糊控制規(guī)則表，以iFIX5.0和ABB PLC作為平臺實現對隧道風機的模糊控制。并利用實驗數據將傳統(tǒng)的閾值控制模式和模糊控制模式的控制結果進行了比較，實驗結果表明模糊控制模式不僅節(jié)省了能源，而且提高了監(jiān)控系統(tǒng)的智能水平。
　　隧道監(jiān)控系統(tǒng)的長時間運行結果表明，該系統(tǒng)易于操作和維護、通信穩(wěn)定，同時提升了