NAPLC在隧道監(jiān)控系統(tǒng)中的應用
1概述
隧道監(jiān)控系統(tǒng)包括中央計算機系統(tǒng)、交通監(jiān)控系統(tǒng)、有線電話系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、CCTV(閉路電視)系統(tǒng)、視頻交通流視頻監(jiān)測系統(tǒng)、設備監(jiān)控系統(tǒng)、FAS(防災報警)系統(tǒng)、結構體健康監(jiān)測系統(tǒng)10個大子系統(tǒng)。各系統(tǒng)布置在隧道工程主體和隧道管理中心的各處,通過設置在隧道工程管理中心內的中央計算機系統(tǒng),監(jiān)視隧道內車輛及設備運行情況,控制隧道內各系統(tǒng)的設備,及時對隧道工程內出現的各種異常狀況進行反應,化解危機。
PLC(ACU)主要應用于交通監(jiān)控系統(tǒng)和設備監(jiān)控系統(tǒng)中。交通監(jiān)控系統(tǒng)現場設置多套PLC單元,完成與視頻處理分析儀、超高檢測器(含聲光報警器)、可變情報板、智能交通誘導指示牌、可變限速板、車道信號燈、禁閉指示燈等設備的部分數據采集、控制或通訊;設備監(jiān)控系統(tǒng)采用PLC控制單元完成對自動化儀表及隧道內風機、排水泵、照明等機電設備的實時監(jiān)視和控制。
2系統(tǒng)結構及配置
南大傲拓作為全系列自動化產品提供商為隧道監(jiān)控系統(tǒng)提供完整的解決方案。 PLC和通訊網絡是隧道監(jiān)控系統(tǒng)的核心組成部分,PLC的選擇和監(jiān)控系統(tǒng)通訊網絡的性能對隧道監(jiān)控系統(tǒng)的性能起到決定性的作用。根據隧道本身的特點和監(jiān)控需求選擇合適的PLC及通訊網絡是保證隧道監(jiān)控系統(tǒng)性能的重要因素。
南大傲拓 NA400系列熱備冗余核心控制器+NA300系列區(qū)域控制器是PLC方案首選,其穩(wěn)定的性能、強大的通訊能力以及適中的價位可以為用戶提供高性價比解決方案。
通訊方面,大傲拓為用戶提供了豐富的選擇,無論是基于現場總線技術構建的PROFIBUS通訊網絡還是基于以太網技術構建的工業(yè)以太網通訊網絡,都可以很好的滿足隧道監(jiān)控系統(tǒng)對通訊網絡的性能及可靠性方面的要求。
下面介紹一下基于以太網技術的工業(yè)以太網解決方案:
工業(yè)以太網冗余環(huán)網 是基于IEEE802.3(Ethernet)的強大的區(qū)域和單元網絡,其技術上與普通以太網完全兼容,同時考慮到工業(yè)現場的嚴酷工作環(huán)境和極高的可靠性要求,工業(yè)以太網對普通以太網做了相應的完善,以適應工業(yè)應用的需要。
PLC設備布置圖:
PLC網絡結構拓撲圖:
系統(tǒng)數據結構圖:
3系統(tǒng)功能
3.1設備監(jiān)控系統(tǒng)功能
(1)通風系統(tǒng)
各站點的PLC通過相應區(qū)域的CO/VI儀的檢測數據,按事先預定的工作模式對風機實現通斷、控制、監(jiān)測等操作,從而實現智能調節(jié)控制工作。PLC之間或PLC和RTU之間可以按是否有通風功能關聯實現通訊,以配合隧道的通風功能能夠實現。建立正常、火災、交通堵塞的通風運行模式。
火災聯動:通道內發(fā)生火災時,FAS通過通訊或硬接線向設備監(jiān)控子系統(tǒng)傳送火災信息,設備監(jiān)控子系統(tǒng)的自動進入到預先設置火災模式,實時監(jiān)視火災地點排煙運作和消火栓泵、水噴霧泵等的運行情況,排煙風機和相關消防泵運行,自動起動、停止相關非消防設施。
(2)給排/消防水系統(tǒng)
系統(tǒng)實時地采集雨水泵、廢水泵、消防泵等工作狀態(tài)及相關水位狀態(tài);正常工作情況下,廢水泵與雨水泵根據自身的液位報警進行智能控制;當發(fā)生火災報警時,或者實施必要時候,人工遠動控制和對消防泵的強制性控制,與消防相關的泵進入火災模式。
(3)智能照明系統(tǒng)
系統(tǒng)實時監(jiān)視光照度感應器的相關參數,根據照度、時間或車流量自動切換A、B、C、D四態(tài)的照明模式;緊急照明聯動功能。
(4)變電所
變電所通過通信接入設備監(jiān)控分系統(tǒng),以現場總線方式將A、B、C三相電壓、電流、有功功率、頻率等信號送往中控室;通過通訊管理機,與電力系統(tǒng)的測控、保護裝置通訊,將遙控、遙信和遙測送往電力監(jiān)控主機實現電力監(jiān)控。
3.2交通監(jiān)控系統(tǒng)功能
(1)系統(tǒng)自動事件檢測:停駛車輛檢測,交通擁堵檢測,行人檢測,車輛逆行檢測,低速車輛檢測,遺棄物體檢測,車距小于極限的車輛檢測,火災檢測,遇難檢測,并且系統(tǒng)能夠對警報的優(yōu)先級進行分級以避免對同一事件進行多次報警;
(2)自動錄像:當發(fā)生事故或交通事件時系統(tǒng)自動報警,并同時對該事件進行自動錄像長度不少于三分鐘(事發(fā)前1分鐘和事發(fā)后2分鐘的視頻錄像并且錄像時間可根據事件的要求任意設置),系統(tǒng)將這些錄像傳輸存儲到中心的事件檢測工作站中,便于分析,提供幾種錄像選擇:事件事故發(fā)生時自動錄像、永久錄像、管理員錄像、多攝像機錄像模式、外部觸發(fā)錄像;
(3)全天候檢測功能:不管晝、夜、雨、雪、霧,在各種氣候條件下,只要人眼能看見車輛的移動,即使在道路沒有照明的情況下,只要車輛有正常的前燈、尾燈照明,即可毫無障礙的檢測各種交通事件、事故;
(4)交通數據檢測:車流量、平均車速、占有率、車間距、排隊長度,車型、行車時間、車輛分型(3種);
(5)系統(tǒng)在分析儀上運行自診斷程序,自動檢測下列錯誤:攝像機位置發(fā)生移動、攝像機信號丟失、分析儀錯誤、網絡通訊故障、系統(tǒng)資源狀況;
(6)事件事故檢測:計算機負責對沿線事件檢測進行管理、統(tǒng)計等,并將報警信號傳輸給整個監(jiān)控系統(tǒng);
(7)系統(tǒng)應具有形象化、方便的設置、維護管理的功能;應具備在維護管理地的多級用戶的操作權限的不同設置,支持多個不同權限用戶同時對系統(tǒng)操作管理。
(8)數據輸出接口:標準以太網接口,事件、事故報警數據可通過TCP/IP協(xié)議對其他應用系統(tǒng)開放,可支持報警聯動等其他用途,例如支持對視頻矩陣切換器的直接控制、綜合接處警管理平臺等;
4技術特點
?工業(yè)以太網技術上與IEEE802.3/IEEE802.3u兼容,使用ISO和TCP/IP通訊協(xié)議
?各區(qū)域控制單元預留足夠的通用通訊接口
?簡單的機柜導軌安裝
?便利的構成星型、線型和環(huán)形拓撲結構
?高速冗余的安全網絡,最大網絡重構時間為0.3秒
?網絡元件可以用于嚴酷的現場環(huán)境,通過EMC測試
?強大的網絡診斷和管理功能,支持SNMP
?支持基于Web的網絡管理
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