基于plc及组态软件的隧道监控系统

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1、基于PLC及组态软件的隧道监控系统摘要：由于PLC及组态软件具有稳定、可靠、灵活等特点，目前已逐步渗透应用到高速公路隧道监控系统中，做到相关设备的遥控、遥信、遥测功能要求做到准确、可靠、及时；增强系统的自动化、智能化，提高系统的稳定性，减轻对人工的依耐性；达到系统节能，智能的目的。本文通过对目前某高速公路网线隧道监控系统问题分析，进行了高速公路网线隧道监控系统改造优化的探索研究，收到良好效果。关键词：隧道监控系统；PLC；组态软件中图分类号：U45文献标识码：A引言某高速公路是国家高速公路网路线的重要组成部分，目前该路段车流量日益增加，监控工作的负担

2、日益沉重，现有交通监控系统尤其是隧道监控系统已逐渐不能满足当前监控工作的要求，需要对监控系统进行改造优化。基于PLC及组态软件具有稳定、可靠、灵活等特点，本文将对该高速公路网线隧道监控系统的改造优化进行探索研究。一、目前高速公路网线隧道监控系统存在的问题隧道监控系统问题在电力监控方面表现以下两方面：91、现场隧道内通风、照明系统均未接入本地控制器，本地控制器中亦无相关控制程序，故本地控制站及监控中心不具备通风、照明系统的监控功能，及智能联动功能；2、本地控制器没有采集隧道口机房UPS、柴发的数据，且本地控制器内并无针对该信号的联动处理措施；隧道监控系

3、统问题在在交通监控方面表现为以下几方面：1、部分本地控制器模块已损坏需要维修或更换；2、隧道内本地控制器间通讯故障，隧道内左、右洞环网通信中断；3、主本地控制器作为隧道口工作站性能较弱且通信方式为串口通信方式，通讯故障率高，传输速度慢；4、火灾报警信号频繁误报，通信网络故障率高；5、CO/VI、LO/LI、车检器硬件部分损坏，普遍没有信号上传，且本地控制器并无针对该信号的联动处理措施；6、LS/TS、HD：交通信号灯、车道指示标志部分损坏，还存在部分控制点控制不到位的现象，且洞口亮度不足，需更换新产品；现场HD均不亮，且本地控制器内并无针对该信号的联

4、动处理措施；7、其中洞内情报板面板均已损坏，洞口情报板通信不畅，经常有控制不到位象，通信速度慢，丢包现象严重；兼顾目前隧道监控系统出现的问题，综合高速公路网线隧道的特点，从以下方面进行优化设计。二、隧道监控系统组态网络结构的设计9高速公路网线隧道数量多、设备种类多、分布复杂，下面从以下几点来分析系统网络架构的设计:1系统网络架构该高速公路隧道监控系统信息管理分为三级，即局总中心――分监控中心）――隧道监控外场设备。局监控总中心不在本次设计范围内。系统软件采用组态网络结构:(1)组态软件分层式网络结构完全支持C/S模式，突破地域限制，能够极大地保证数据

5、的完整性和系统的稳定性；(2)组态软件具有柔性的三层网络架构，即数据采集层、应用服务层、数据展示层，无论是规模大小，都能够采用柔性的分布式网络架构进行部署，全线整个布局由隧道控制服务器、客户端构成，通过光纤、交换机环网进行数据交互，各个隧道外场设备的数据和图像直接传输至附近的收费站，由收费站的以太网交换机上传至分监控中心，数据采集使用组态I/OServer系统，实时采集隧道外场设备数据信息，操作员可以通过客户端向服务器发送请求监视和控制隧道内的所有设备，并且数据采集与控制都集中在一台通信计算机上实现，这样不但可以实现数据共享、数据的统计和查询，而且能

6、大大减少数据传输的压力。监控系统总体框架配置图见图1。2系统稳定性和安全性9隧道数量多、数据交换量大，数据实时采集，都会影响系统的稳定性和安全性，为了保证系统的平稳运行及安全使用，对硬件和软件部分的技术要求不可忽视，首先从设备选择、产品技术服务、设备维修响应能力等各方面均应严格要求;其次系统采用组态软件进行数据处理，组态软件采用了并发处理机制及事物处理技术，能够进行多进程并发处理，均衡内部事务。组态软件还采用流缓冲技术，当通讯发生故障时数据能够进行缓存，保证了数据的完整性和系统的稳定性。图1系统结构示意图3系统可扩展性和维护系统设计时充分考虑今后的发

7、展需要，系统具有可扩展性及升级换代，首先组态软件具有广泛的对外接口，融入整个企业信息系统中，扩展更多领域的应用，其次组态软件开发的系统界面易操作，维护简单，能很快准确地发现存在问题的地方，给用户维护性提供了保障。三、通讯过程中的关键技术及出现的问题和解决方法下位机PLC与上位机通讯是通过组态软件的IOServer作为通讯服务器负责和现场设备进行通讯，IOServer9服务器能够自定义采集数据块大小、采集频率，具有实时性，并且支持在线监视功能及网络传输性能监测。通讯过程中难免会碰到一系列的问题，但是只要在一些关键技术上运用得当，并注意一些规则、细则方面

8、的应用，问题就会迎难而解，下面从三个方面阐述实现通讯过程所需要的关键技术及出现的问题和解决方法。1建立通讯链