平锁高速公路是国道主干线衡阳-南宁-昆明公路中位于云南省境内昆明至罗村口公路中的重要路段,是云南连接广西出海通边的主要通道。它全长61.31公里www.cechina.cn,大部分路段地处南盘江及其支流甸溪河沿岸,地势陡峭,地质复杂控制工程网版权所有,沿线古滑坡体和膨胀土较多,设有隧道4道4787米,特大桥7座1837.06米,大桥55座15264.89米,中桥48座3817.66米,其中鹰嘴岩一号隧道上行线长1830米,下行线长1820米,桥梁和隧道占线路总长的23%;东接在建的衡昆国道主干线罗村口至砚山高速公路,西接昆河公路和拟建的二河国道主干线石林至蒙自高速公路。途经文山、红河两州的砚山、开远和弥勒三县(市)。平锁高速公路建成通车使云南出海通边时间缩短一小时,对云南乃至大西南经济社会发展起着十分重要的作用。
以下就平锁高速公路隧道监控系统的应用实践作一介绍。
一、概述
公路隧道是公路发展的到一定水平
从目前国际上对隧道的设计标准来看www.cechina.cn,长隧道和特长隧道需要监控系统以保证隧道内行车的安全和通畅。隧道监控系统按照各个子系统分可分为:照明系统、通风系统、交通诱导系统、CCTV系统、火灾报警系统、消防控制系统、紧急电话系统、广播系统等。
按照设备的类型分可分为:检测设备、控制设备、显示设备和通讯设备。检测设备如:火灾报警探头、车辆检测器、COVI、能见度检测仪、风速风向仪等;控制设备如交通区域控制器、照明区域控制器、通风区域控制器等;显示设备如:计算机工作站、大屏幕监视器、声光报警器等;通讯设备如:交换机、集线器、串口信号传输设备、光端机等。
当前在工程界一致认同的隧道监控模式主要分为两种,一种是适用于短隧道的集散式控制模式,一种是适用于长隧道的分布式现场总线控制模式。前者布线复杂,造价较高,由中控室对现场设施进行控制与管理,后者施工方便,不但造价较低,而且可靠性较高,其又可分为全分布式现场总线控制和集中式现场总线控制。全分布式现场总线控制模式,中控室对现场设施不直接进行控制,由现场各种设施的控制器进行控制。分布式现场总线控制模式从网络构成来看,一般分3个层次:上层为中央计算机系统,即本地控制中心,中间为区域控制器,下层为各种检测设备和控制及诱导设备。
隧道控制的核心思想就是将所有纵向及横向的系统有机地结合起来,通过算法分析,最终实现智能化控制。区域控制器就是其实现的核心。各区域控制器负责采集现场检测设备的信息,处理后传给本地控制中心,而本地控制中心的控制命令则发给区域控制器CONTROL ENGINEERING China版权所有,再由区域控制器直接控制相应设备。在本地控制中心与区域控制器通讯中断的情况下,区域控制器仍然具备独立控制现场设备的能力。因此区域控制器应高效且高度可靠。作为区域控制器的核心控制部分,PLC应用最多,它的稳定性、实时性以及对环境很强的适应能力,非常适用于隧道的现场环境。
二、本地控制器选择
隧道本地控制器是隧道监控的关键设备和核心产品CONTROL ENGINEERING China版权所有,它承担着隧道内各种设备(风机、灯具、检测设备、供电设施等)数据检测收集、分析、运算、判别传输和指令的发出、执行等功能,对隧道内的交通状况、运行环境、设备状态的监视和控制,确保各种隧道设备(风机、灯具、检测设备、供电设施)安全有效运行,并起到平滑交通、保证安全、减少污染和降低运营成本、节约能源的目的。因此本地控制器的选型非常重要,为了在成本节约的条件下保证性能质量,平锁路项目业主、设计院、和项目承包人三方组织对本地控制器产品进行了考察,最终对选定性价比和开放性较高的厂家-欧姆龙公司产品。
欧姆龙公司是世界PLC的五大生产厂家之一,其PLC产品分为大、中、小三大系列,供几十个机型。针对隧道监控系统的特