廣州市齊興自動(dòng)化科技有限公司
參 考 價(jià) | 面議 |
產(chǎn)品型號(hào)
品 牌
廠商性質(zhì)其他
所 在 地廣州市
聯(lián)系方式:查看聯(lián)系方式
更新時(shí)間:2025-03-15 07:58:18瀏覽次數(shù):106次
聯(lián)系我時(shí),請(qǐng)告知來(lái)自 儀表網(wǎng)產(chǎn)品描述:監(jiān)控系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)和PLC是隧道監(jiān)控系統(tǒng)的核心組成部分,它們的性能對(duì)隧道監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)起到?jīng)Q定性的作用。根據(jù)隧道本身的特點(diǎn)和監(jiān)控需求選擇合適的PLC及通信網(wǎng)絡(luò)是保證隧道監(jiān)控系統(tǒng)性能的重...
隨著交通道路的不斷發(fā)展,作為其中一個(gè)重要環(huán)節(jié)的隧道,其數(shù)量也在不斷增加。由于我國(guó)復(fù)雜的地理環(huán)境以及隧道本身的特點(diǎn),隧道監(jiān)控系統(tǒng)在隧道的運(yùn)營(yíng)、管理以及事故處理中發(fā)揮著極其重要的作用。因此,建設(shè)可靠、穩(wěn)定、、經(jīng)濟(jì)以及可擴(kuò)展的合理的隧道監(jiān)控系統(tǒng)成為工程界和公路營(yíng)運(yùn)管理部門共同關(guān)心的話題。微電子、通信及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展大大提高了公路交通的信息化和智能化程度,與3C技術(shù)相結(jié)合的PLC以其的可靠性、抗干擾性和靈活的控制方式成為隧道監(jiān)控系統(tǒng)的核心控制器,PLC與開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)一起,共同推動(dòng)著隧道監(jiān)控系統(tǒng)向智能化程度的發(fā)展。
系統(tǒng)構(gòu)成
隧道按照長(zhǎng)度分類,分別有短隧道(L<250m)、中隧道(250m
隧道監(jiān)控系統(tǒng)按照各個(gè)子系統(tǒng)可分為:照明系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)、CCTV系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、消防控制系統(tǒng)、緊急電話系統(tǒng)及廣播系統(tǒng)等。按照設(shè)備的類型可分為:檢測(cè)設(shè)備、控制設(shè)備、顯示設(shè)備和通信設(shè)備。檢測(cè)設(shè)備如:火災(zāi)報(bào)警探頭、車輛檢測(cè)器、COVI、能見(jiàn)度檢測(cè)儀及風(fēng)速風(fēng)向儀等;控制設(shè)備如:交通區(qū)域控制器、照明區(qū)域控制器及通風(fēng)區(qū)域控制器等;顯示設(shè)備如:計(jì)算機(jī)工作站、大屏幕監(jiān)視器及聲光報(bào)警器等;通信設(shè)備如:交換機(jī)、集線器、串口信號(hào)傳輸設(shè)備及光端機(jī)等。
隧道監(jiān)控的難易程度不僅與隧道的長(zhǎng)度有關(guān),而且與隧道的交通車流量有關(guān)。依據(jù)對(duì)隧道監(jiān)控和管理的要求,又將隧道分為A、B、C、D四個(gè)等級(jí),其中對(duì)監(jiān)控要求高,B級(jí)次之,其余類推。當(dāng)前在工程界一致認(rèn)同的隧道監(jiān)控模式主要分為兩種,一種是適用于短隧道的集散式控制模式,一種是適用于長(zhǎng)隧道的分布式現(xiàn)場(chǎng)總線控制模式。前者布線復(fù)雜,造價(jià)較高,由中控室對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)施進(jìn)行控制與管理;后者施工方便,不但造價(jià)較低,而且可靠性較高。適用于長(zhǎng)隧道的分布式現(xiàn)場(chǎng)總線控制模式又可分為全分布式現(xiàn)場(chǎng)總線控制和集中式現(xiàn)場(chǎng)總線控制。全分布式現(xiàn)場(chǎng)總線控制模式,中控室對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)施不直接進(jìn)行控制,由現(xiàn)場(chǎng)各種設(shè)施的控制器進(jìn)行控制。分布式現(xiàn)場(chǎng)總線控制模式從網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成來(lái)看,一般分3個(gè)層次:上層為計(jì)算機(jī)系統(tǒng),即本地控制中心,中間是由各區(qū)域控制器組成的控制層,下層為各種檢測(cè)設(shè)備和控制及誘導(dǎo)設(shè)備組成的設(shè)備層。
隧道控制的核心思想就是將所有縱向及橫向的系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合起來(lái),通過(guò)算法分析,實(shí)現(xiàn)智能化控制。區(qū)域控制器就是其實(shí)現(xiàn)的核心。各區(qū)域控制器負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備的信息,處理后傳給本地控制中心,而本地控制中心的控制命令則發(fā)給區(qū)域控制器,再由區(qū)域控制器直接控制相應(yīng)設(shè)備。在本地控制中心與區(qū)域控制器通信中斷的情況下,區(qū)域控制器仍然具備獨(dú)立控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的能力。因此區(qū)域控制器應(yīng)高效且高度可靠。作為區(qū)域控制器的核心控制部分,PLC應(yīng)用多,其穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性以及對(duì)環(huán)境很強(qiáng)的適應(yīng)能力,非常適用于隧道的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。
本地控制中心一般由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控工作站(控制計(jì)算機(jī))、監(jiān)控系統(tǒng)軟件、主區(qū)域控制器及相應(yīng)的附屬設(shè)施構(gòu)成,用于實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)隧道監(jiān)控系統(tǒng)的統(tǒng)一監(jiān)控。監(jiān)控系統(tǒng)軟件運(yùn)行于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控工作站上,并不斷與PLC控制器交換數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)地把所有設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)以圖表、顏色、閃爍及數(shù)值等方式顯示在操作界面上;而操作人員在操作界面的每個(gè)動(dòng)作,也由監(jiān)控系統(tǒng)軟件將相關(guān)的命令、參數(shù)寫(xiě)入PLC,實(shí)現(xiàn)設(shè)備的手動(dòng)控制。
除現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備,整個(gè)系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)則是保證系統(tǒng)能否高效運(yùn)行的關(guān)鍵。長(zhǎng)隧道、特長(zhǎng)隧道以及隧道群的出現(xiàn)已經(jīng)越來(lái)越多,單洞內(nèi)的區(qū)域控制器就越來(lái)越多,這就意味著網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點(diǎn)在不斷增加。通信網(wǎng)絡(luò)不僅要具有較高的通信速率以保證大量數(shù)據(jù)的有效傳輸,還必須具有容錯(cuò)的能力以提高通信的可靠性,即網(wǎng)絡(luò)上出現(xiàn)故障時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)自恢復(fù),同時(shí),構(gòu)成通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備必須滿足工業(yè)級(jí)要求,以適應(yīng)隧道內(nèi)苛刻的工作環(huán)境。系統(tǒng)還需要具有很好的可擴(kuò)展性,使得設(shè)備更新與增加、功能改善與變化,都能應(yīng)用于原有系統(tǒng)。
隧道監(jiān)控的環(huán)境相對(duì)比較特殊,隧道所處的山野防雷非常重要,隧道中的控制箱經(jīng)常會(huì)遇到潮濕甚至漏水的侵?jǐn)_,而一些高原隧道面臨嚴(yán)寒和低空氣密度,特別是長(zhǎng)大隧道中的汽車煙塵很容易附著在密封不好的控制箱中的設(shè)備上,這些煙塵具有一定的導(dǎo)電性,從而造成本地控制器等設(shè)備的早期故障或損壞。從國(guó)內(nèi)隧道監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看,對(duì)隧道監(jiān)控環(huán)境的認(rèn)識(shí),在一些項(xiàng)目中,重視成度還不夠,一些隧道控制箱遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到IP65以上的防護(hù)等級(jí),這樣的監(jiān)控系統(tǒng)是很不安全的。
解決方案
監(jiān)控系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)和PLC是隧道監(jiān)控系統(tǒng)的核心組成部分,它們的性能對(duì)隧道監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)起到?jīng)Q定性的作用。根據(jù)隧道本身的特點(diǎn)和監(jiān)控需求選擇合適的PLC及通信網(wǎng)絡(luò)是保證隧道監(jiān)控系統(tǒng)性能的重要因素。
1.通信網(wǎng)絡(luò)
在隧道監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)上,國(guó)內(nèi)在管理體制上主要采用三級(jí)管理,即監(jiān)控總中心、區(qū)域監(jiān)控分中心和監(jiān)控站。由于監(jiān)控站不直接對(duì)隧道的外場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行直接控制,因此工程界按照系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的劃分把監(jiān)控系統(tǒng)劃分為信息層、控制層和設(shè)備層。
層為信息層,主要負(fù)責(zé)大量信息及不同廠家不同設(shè)備之間的信息傳輸,工業(yè)以太網(wǎng)Ethernet為目前較常用的一種信息網(wǎng)絡(luò),世界各大PLC生產(chǎn)廠商均支持工業(yè)以太網(wǎng),并且他們?cè)谠蠺CP/IP的基礎(chǔ)上,相繼開(kāi)發(fā)出實(shí)時(shí)性更高的工業(yè)以太網(wǎng),如Omron和Rockwell支持的Ethernet/IP,Schneider支持的Modbus-TCP/IP以及Siemens支持的ProfiNet等。由于Ethernet的信息量大,因此在隧道監(jiān)控上以太網(wǎng)主要用于各個(gè)隧道管理所與監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)傳輸,包括各種交通流量信息,各傳感器數(shù)據(jù)等大量歷史數(shù)據(jù)信息。
第二層為控制層,主要采用現(xiàn)場(chǎng)總線組成隧道區(qū)域控制器網(wǎng)絡(luò),其特點(diǎn)是由于采用了標(biāo)準(zhǔn)總線組網(wǎng),既能滿足實(shí)時(shí)通信的要求,又具有開(kāi)放協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)接口,能在總線上方便地掛接各種外場(chǎng)設(shè)備,有利于監(jiān)控系統(tǒng)的擴(kuò)展。目前,現(xiàn)場(chǎng)總線有40多種,在公路監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用的現(xiàn)場(chǎng)總線主要有Controller Link、LonWorks、Inetrtbus、Profibus、CAN和Modbus+。它們的共同特點(diǎn)是高速、高可靠,適合PLC與計(jì)算機(jī)、PLC與PLC及其他設(shè)備之間的大量數(shù)據(jù)的高速通信。為使系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠,控制層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多采用環(huán)網(wǎng)的方式組成,包括線纜型和光纖作為傳輸介質(zhì),具體組網(wǎng)將在后面做出實(shí)例說(shuō)明。
第三層為設(shè)備層,這一層用于PLC與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、遠(yuǎn)程I/O端子及現(xiàn)場(chǎng)儀表之間的通信,包括DeviceNet、Modbus以及Profibus/DP等,其中DeviceNet已經(jīng)成為工業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)總線而得到了廣泛的應(yīng)用,而Profibus/DP雖然沒(méi)有成為標(biāo)準(zhǔn),但是其應(yīng)用也相當(dāng)廣泛。
值得指出的是,近年來(lái)以太網(wǎng)的廣泛應(yīng)用使得人們把目光投向了現(xiàn)場(chǎng)總線上來(lái),工業(yè)以太網(wǎng)是否將取代現(xiàn)場(chǎng)總線仍然是一個(gè)爭(zhēng)論的話題。然而,不論是Ethernet/IP還是Modbus-TCP/IP,以太網(wǎng)在一些重要的性能指標(biāo)上仍然無(wú)法具有現(xiàn)場(chǎng)總線的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。從本質(zhì)上來(lái)講,以太網(wǎng)的載波幀聽(tīng)沖突監(jiān)測(cè)CSMA/CD的訪問(wèn)方式,實(shí)時(shí)性并沒(méi)有現(xiàn)場(chǎng)總線采用的令牌總線和令牌環(huán)的訪問(wèn)方式高,不論人們采用何種方式,如協(xié)議封裝、分時(shí)訪問(wèn)控制等,都只能改善以太網(wǎng)的實(shí)時(shí)性,得不到本質(zhì)的改變。隧道控制的一個(gè)核心思想是必須保證隧道的安全尤其是突發(fā)事件時(shí)隧道的安全,如果突發(fā)事件的發(fā)生造成數(shù)據(jù)訪問(wèn)產(chǎn)生碰撞,使得信息不能及時(shí)得到處理而導(dǎo)致重大事故,后果將不堪設(shè)想。在當(dāng)前技術(shù)還未成熟之前,現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用于控制層,是一個(gè)積極和穩(wěn)妥的選擇。隨著以太網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,今后其取代現(xiàn)場(chǎng)總線而用于控制層也是很有可能的。
2.監(jiān)控分中心及上位監(jiān)控軟件
監(jiān)控分中心一般將設(shè)置多臺(tái)SCADA工作站(工控機(jī))。分別用于交通監(jiān)控、消防報(bào)警、圖形控制、通風(fēng)照明控制、視頻監(jiān)控等,完成隧道內(nèi)各種設(shè)備的狀態(tài)顯示、自動(dòng)控制、半自動(dòng)控制、打印報(bào)警、分析報(bào)表等工作。同時(shí),監(jiān)控分中心還將設(shè)置多臺(tái)服務(wù)器,為其他計(jì)算機(jī)提供支援和與監(jiān)控總中心進(jìn)行通信。
您感興趣的產(chǎn)品PRODUCTS YOU ARE INTERESTED IN
儀表網(wǎng) 設(shè)計(jì)制作,未經(jīng)允許翻錄必究 .? ? ?
請(qǐng)輸入賬號(hào)
請(qǐng)輸入密碼
請(qǐng)輸驗(yàn)證碼
請(qǐng)輸入你感興趣的產(chǎn)品
請(qǐng)簡(jiǎn)單描述您的需求
請(qǐng)選擇省份
聯(lián)系方式
廣州市齊興自動(dòng)化科技有限公司