大長(zhǎng)高速公路隧道監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)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(xiǎn)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(yùn)營(yíng)，更科學(xué)、更合理地對(duì)隧道進(jìn)行管理，已經(jīng)成了公路管理問(wèn)題中的重中之重。因此，隧道監(jiān)控系統(tǒng)是實(shí)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(dòng)化的需要，提升隧道信息化水平，本文利用PLC與GE智能平臺(tái)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，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(zhǎng)

2、隧道監(jiān)控項(xiàng)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(jì)方案及實(shí)現(xiàn)方式等幾個(gè)方面出發(fā)，對(duì)隧道監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了整體闡述，而且也對(duì)隧道監(jiān)控各分布子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成、功能實(shí)現(xiàn)以及控制模式等方面進(jìn)行了介紹。
　　系統(tǒng)隧道內(nèi)分布的可編程控制器用以實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道各子區(qū)域設(shè)備的信息采集和控制，上位機(jī)監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)利用ABB所提供軟件組建OPC服務(wù)器，工程人員通過(guò)創(chuàng)建符號(hào)表將所需數(shù)據(jù)變量上傳至OPC服務(wù)器，再由上位機(jī)組態(tài)軟件i

3、FIX自帶的OPC客戶端驅(qū)動(dòng)讀取OPC服務(wù)器數(shù)據(jù)，同時(shí)與工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)公路隧道的遠(yuǎn)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(qiáng)大功能對(duì)上位機(jī)結(jié)構(gòu)以及人機(jī)交互界面進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，同時(shí)通過(guò)iFIX內(nèi)嵌的VBA開(kāi)發(fā)環(huán)境，通過(guò)后臺(tái)編程將用戶所需數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地存入關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)SQL Server中，方便用戶對(duì)歷史數(shù)據(jù)的使用。
　　隧道風(fēng)機(jī)在隧道環(huán)境的維護(hù)方面起著至關(guān)重要的作用，其屬于隧道內(nèi)大功率運(yùn)行設(shè)備，其能否合理的運(yùn)行直

4、接影響著隧道運(yùn)營(yíng)的資金投入。目前國(guó)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(shí)現(xiàn)對(duì)隧道內(nèi)射流風(fēng)機(jī)的控制。這種控制模式是利用外場(chǎng)分布的CO/VI檢測(cè)器反饋隧道環(huán)境，同時(shí)將檢測(cè)到的CO濃度值和能見(jiàn)度值與預(yù)設(shè)的目標(biāo)閾值進(jìn)行比較，并利用預(yù)先在上位機(jī)植入的程序方案來(lái)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，按照環(huán)境需求實(shí)現(xiàn)對(duì)洞內(nèi)風(fēng)機(jī)的控制。但是閾值控制方式比較簡(jiǎn)單，無(wú)法合理定量風(fēng)機(jī)開(kāi)啟臺(tái)數(shù)，且風(fēng)機(jī)運(yùn)行功率較高，無(wú)形中造成了電力資源的浪費(fèi)。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(jī)編程實(shí)現(xiàn)對(duì)全射流風(fēng)機(jī)的模糊控制方案，利用Matlab模糊邏輯工具箱來(lái)對(duì)隧道風(fēng)機(jī)模糊控制器進(jìn)行設(shè)計(jì)并創(chuàng)建了模糊控制規(guī)則表，以iFIX5.0和ABB PLC作為平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道風(fēng)機(jī)的模糊控制。并利用實(shí)驗(yàn)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(jìn)行了比較，實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行結(jié)果表明，該系統(tǒng)易于操作和維護(hù)、通信穩(wěn)定，同時(shí)提升了