数字热本与率用
隧道监控系统自动化的设计探讨
彭海宇
(中铁十八局集团隧道工程有限公司重庆400700)
设计开发
摘要：为实现各级隧道监控与管理智能化的需要,将自动化技术引入隧道监控系统中，显得十分有必要。本文探究了一种隧道监控自动化系统的设计，该系统以PLC作为硬件核心，并配以FIX组态软件作为平台，具有交通控制、照明控制、火警控制等多元的子功能，能够实现对黑暗隧道内车流量、照明等功能的自动控制,且系统易于操作和炸护，通信稳定,具有较强的可移植性，值得在我国隧道监控工业设计额域推广。
关键词：隧道监控系统自动化PLC组态软件
中图分类号：TN948.53 1系统总体功能需求
文献标识码:A
1.1设计目标
本系统的设计应达到以下目标：第一，能够对隧道内的行车、运营情况进行实时监测，并能对隧道内的各类监控设备实现自动控制。第二，具有照明、交通控制、通风控制、消防报警等子功能。第三，对降低隧道安全事故的发生，起到保障作用。
1.2设计内容
本系统的设计内容包含以下几个环节：第一，对以PLC为控制核心的硬件系统进行设计。第二，对以FIX核心的软件数据平台进行设计。
2监控系统硬件设计
2.1系统硬件选型
本系统以PLC作为控制核心器件，实现对隧道内情况的自动监测，结合系统需要实现的功能，特对硬件选型做如下安排：(1)本地硬件选型,PLC单元：AC500系列PLC，CPU单元：PM583-ETH，电源部分：CP-E24/5.0，开关量输人模块：D1524，开关量1/O模块： DC522。(2)网络硬件选型。中央网络工作站：DELL系列Precision T1650，以太网通讯模块：CM577-ETH，网络交换机：华为S5700-24TPS(AC)
2.2系统硬件结构
如图1所示，该系统的硬件部分分为上位机和下位机两个部分，上位机部分主要由DELL系列PrecisionT1650构成的中央工作站构成，下位机主要由以AC500系列PLC为硬件核心的控制电路构成，能够实现对隧道内交通、消防、照明、通风等信号的采集，并通过客户端进行适时控制。而上位机和下位机系统之间依靠光线交换机连接，采用以太网通讯模块进行信息传输。
2.3系统硬件功能
(1)交通控制子系统功能，该部分主要由监控客户端、PLC、信号监测装置和指示设备等构成。在具体的运作中，PLC对隧道内的车流
中央网络工作站光纤交换机 AC500系列PLC
套户端交通拉制
富户端火警控制
富户端
照明控制
富户端
通风控
图1强道监控系统硬件结构柜图
收移日期：2015-01-10
文章编号:1007-9416(2015)01-0165-01
量信息进行实时监测，并通过光纤交换机上传至中央网络工作站，工作站值班人员可通过预设报警位，观察临界点等方式，对隧道内的信息进行自动判定，一且发生交通事故，中央网络工作站可将报警信息反馈给PLC，由PLC逐级反馈给下位机客户端，客户端启动交通自动控制功能，通过改变隧道内交通指示灯、车流间的信号、位置，实现对车辆的疏散。(2)火警控制子系统功能。火警控制子系统能够实现对隧道内烟雾、温度、火光等信号的监测，并通过PLC将相应的信号反馈给上位机，一且隧道内发生火灾时，上位机可自动反馈回相应的处理信号，该系统可自动启动喷淋控制模块、广播报警模块，实现对现场火灾的及时控制。(3)通风控制子系统功能。通风控制子系统主要由PLC.CO/VI检测器、风速风向检测器，风机现场控制箱和通风机组构成，系统在PLC的控制下，能够实现对隧道内CO/ VI值的监测，一且检测值超过预设上限，便可自动启动隧道内的风机设备，实现隧道空气环境的远程控制。整个风机控制子系统的工作过程实际上是一个反馈监测的过程，在以PLC为硬件核心的控制下，系统能够实现对隧道内CO/VI的检测，并通过需风量计算，将输
出数字控制信号反馈给风机组。 3监控系统软件设计
3.1系统软件概述
本系统采用iFIX自动年规划监控组态软件作为平台，FIX能够实现对系统硬件监测数据的共享和传输，并能够通过VBA开发环境，构建可视化的人机交互界面。而基于IX的组态软件平台包括三个层次，即：数据层、服务层和用户界面层，系统采用C/S架构设计，能够实现与PLC的通讯
3.2软件通试功能
系统的软件平台主要由CoDeSysOPC服务器和FIX软件构成，能够通过光纤网络，与PLC下位机实现交互通讯。在具体的通讯过程中，利用软件服务平台的OPC驱动器读取CoDeSysOPC服务器上监测到的数据，并通过顺序读取数据地址的方式，将数据导人到IX 数据库中，该数据能够实现与PLC之间的通讯。
在目常的监控过程中，工作站工作人员可通过IX软件设计的人机交互界面，打开操作面板，面板上有OPC系统操作平台，将 AC500PLC的相关信息添加进去，并连接好以太网络，设置好相应的通讯数据，系统在工作时，使能够实现对PLC数据的传输和反馈。
4结语
隧道监控系统是工业监控设计领域的重要研究方向，相信随着 PLC技术的进步，在未来的发展中，会涌现出更多更好的系统设计方案，并能够得到广泛应用，从面使我国隧道行车的安全性得到充分保障。
参考文献
[1]感增辉,马小军,刘向,邱凡.基于PLC的隧道照明控制系统[J]-低压电器.2010(7):2730.
[2]钟路戴远.城市隧道监控系统的集成设计[J].武汉理工大学学报. 2010(15):119122.
作者简介：彭海宇(1985一),男陕西人,本科，中级工程师,主要研究电气工程自动化方面
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