基于易控组态软件的高速隧道监控系统
不同于铁路隧道，高速公路隧道需要安全的交通诱导、人性化的照明、通风设施，更需要一整套合理、周密的紧急事件救助方案。公路隧道在整个路段属于特殊构造段，因为隧道空间小，密闭性强，一旦发生火灾、事故、交通拥堵，隧道内的环境会发生急剧恶化，直接影响到司乘人员的健康和生命安全，因此，对隧道监控系统提出了更高的要求。
2工程背景
广西桂林至梧州公路马江至梧州段是国家规划西部开发阿荣旗至北海公路中南宁—梧州—桂林支线的重要组成路段，是广西公路网主骨架的重要组成部分。全线设有武岭互通、倒水互通、梧州互通、苍梧互通以及平浪等5处互通立交，设有茶子脚隧道、朝塘隧道、河尾冲隧道、方埇隧道、叶板埇隧道、大柚埇隧道以及飞田等7处隧道。
本路开通5年后茶子脚隧道监控等级为a级、朝塘监控等级为c级，其余隧道均为b级。按照隧道划分标准，其中茶子脚隧道为特长隧道，朝塘隧道为短隧道，其他隧道为中隧道。方埇隧道、叶板埇隧道、大柚隧道构成隧道群。
隧道监控系统采用易控(inspec)2009上位组态软件开发，分为《马梧隧道茶子脚监控系统》和《马梧隧道苏屋监控系统》两套上位集成监控系统，分别对马梧隧道中的茶子脚隧道以及苏屋隧道进行上位集成监控。
该项目上位监控系统由北京九思易自动化软件有限公司设计开发。
3系统设计
广西马梧隧道监控系统采用分层多级控制，控制界别包括局监控总中心-平浪监控分中心-隧道管理所-本地控制器。其中局监控总中心不在本次设计范围内。系统架构图如图1所示。
图1 系统架构图
现场采集数据经外场设备采集至本地控制器，然后经由工业以太网传送至隧道管理所，再由隧道管理所经以太网传送至平浪监控分中心，最终传送至局监控总中心。在隧道入口变电所、隧道管理所和平浪监控分中心分别具有对其所管辖范围内设备的本地监测和控制功能。
隧道监控系统由九个子系统构成：交通监控子系统、闭路电视监视子系统、火灾自动报警子系统、隧道通风控制子系统、隧道照明控制子系统、电力监控子系统、紧急电话子系统、指令电话子系统、有线广播子系统。其中交通监控、闭路电视监视、火灾自动报警、紧急电话、指令电话、有线广播子系统为独立的子系统，通风控制、电力监控、隧道照明控制在逻辑上相对独立，在系统构成上则合成一体。九个子系统之间既避免由于某个子系统出故障而影响其它子系统的运行，又可保证整个系统的联动运行；当隧道监控室设备出现故障时，通过本地控制器可完成现场控制，每座隧道的所有本地控制器相连，其中有一个本地主控制器，可控制整个隧道的正常运行。
3.1 系统总体框架
本监控系统采用c/s网络架构模型，由数据服务器、客户端工作站构成，通过光纤环网进行数据交互。服务器工程实时采集隧道外场所有设备数据信息，自行进行数据分析和存储，并为客户端工程提供所有实时数据和历史数据；客户端工程提供人机交互界面，操作员通过客户端工程向服务器工程发送请求监视和控制隧道内的所有设备。监控系统总体框架示意图如图2所示。
图2监控系统总体框架示意图
系统中，包含数据服务器、视频服务器、工作站以及其他各独立子系统(消防子系统、电话子系统、cctv子系统、网络子系统、电力子系统等)，实现对隧道内所有外场设备的实时数据采集和命令下发。
3.2 系统运行模型
本系统具体运行模型如图3所示。
图3 系统运行模型
4各集成监控子系统
4.1 交通子系统
交通监控子系统主要由交通检测与交通信号控制两部分组成。
在茶子脚隧道、方埇隧道-叶板埇隧道-大柚埇隧道群、飞田隧道出入口设置车辆检测器，主要用于交通流量、平均车速、占有率等交通参数的检测，并判断隧道内的堵塞情况，也是通风和隧道照明控制子系统的基本数据。检测参数包括交通流量、平均车速、占有率、车头时距。
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