大長高速公路隧道監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隧道屬于封閉式特殊結(jié)構(gòu)建筑，具有行車危險系數(shù)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(xué)、更合理地對隧道進行管理，已經(jīng)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(xiàn)隧道內(nèi)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(shù)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(guān)集成技術(shù)應(yīng)用、系統(tǒng)的設(shè)計方案及實現(xiàn)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(jié)構(gòu)組成、功能實現(xiàn)以及控制模式等方面進行了介紹。
　　系統(tǒng)隧道內(nèi)分布的可編程控制器用以實現(xiàn)對隧道各子區(qū)域設(shè)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(wù)器，工程人員通過創(chuàng)建符號表將所需數(shù)據(jù)變量上傳至OPC服務(wù)器，再由上位機組態(tài)軟件i

3、FIX自帶的OPC客戶端驅(qū)動讀取OPC服務(wù)器數(shù)據(jù)，同時與工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合來實現(xiàn)公路隧道的遠程數(shù)據(jù)通訊。系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信鏈路接通后，再利用iFIX的強大功能對上位機結(jié)構(gòu)以及人機交互界面進行合理的設(shè)計，同時通過iFIX內(nèi)嵌的VBA開發(fā)環(huán)境，通過后臺編程將用戶所需數(shù)據(jù)實時地存入關(guān)系型數(shù)據(jù)庫SQL Server中，方便用戶對歷史數(shù)據(jù)的使用。
　　隧道風(fēng)機在隧道環(huán)境的維護方面起著至關(guān)重要的作用，其屬于隧道內(nèi)大功率運行設(shè)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(nèi)隧道大多根據(jù)隧道內(nèi)環(huán)境參數(shù)，采用傳統(tǒng)閾值的控制方式實現(xiàn)對隧道內(nèi)射流風(fēng)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(yù)設(shè)的目標(biāo)閾值進行比較，并利用預(yù)先在上位機植入的程序方案來對相關(guān)數(shù)據(jù)進行處理，按照環(huán)境需求實現(xiàn)對洞內(nèi)風(fēng)機的控制。但是閾值控制方式比較簡單，無法合理定量風(fēng)機開啟臺數(shù)，且風(fēng)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(jié)合隧道內(nèi)

5、分布的可編程控制器和上位機編程實現(xiàn)對全射流風(fēng)機的模糊控制方案，利用Matlab模糊邏輯工具箱來對隧道風(fēng)機模糊控制器進行設(shè)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(xiàn)對隧道風(fēng)機的模糊控制。并利用實驗數(shù)據(jù)將傳統(tǒng)的閾值控制模式和模糊控制模式的控制結(jié)果進行了比較，實驗結(jié)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(jié)果表明，該系統(tǒng)易于操作和維護、通信穩(wěn)定，同時提升了