重慶上界高速公路隧道監控系統實施案例

　　上界高速公路全線長22.7公里，全線雙向六車道，是重慶外環線的一段，路線起于成渝高速公路上橋互通，止于界石，共有5座互通式立交、1座特大橋馬桑溪大橋以及小泉、吉慶兩條隧道。全線設1個監控中心、若干外場監控點、一個隧道監控站。
　　
　　上界高速公路的兩座隧道中，小泉隧道長935m，雙向雙洞；吉慶隧道長1150m，雙向雙洞。兩座隧道共用一個隧道現場控制室，現場控制室位于吉慶隧道出口外兩線間。整個監控系統由中心計算機系統、隧道現場控制系統、隧道檢測與控制設備、隧道有線廣播系統、閉路電視監控系統、緊急系統、路段外場監控設備以及監控系統軟件構成。現場控制計算機通過交換機與監控中心的以太網連接，并作為PLC網絡的上位機，負責與PLC網絡的通訊。經過優化設計，系統采用PROFIBUS冗余光纖環網，可實現網絡故障的自愈。
　　
　　現場檢測與控制系統的方案采用德國西門子公司的全集成自動化技術，以滿足監控系統的*性、可靠性、經濟性等諸方面要求，其優點包括：
　　
　　·S7系列PLC具有高度的IT集成性和良好的開放性
　　
　　·PROFIBUS現場總線能輕松實現拓撲結構和系統功能
　　
　　·RIO可輕易擴展RS232、RS485、RS422等通訊接口
　　
　　·基于標準的PLC及其網絡的組態、編程軟件STEP7
　　
　　·上位監控軟件WINCC提供了基于標準的統一、開放的數據庫接口
　　
　　·PROFIBUS冗余光環組網距離可達90公里，站點距可達15公里，傳輸速率達12M/s；在本項目中，輕易可在雙環光纜上掛接14個光中繼器。可以實現優化方案將區域控制器和RIO全部接入光纜的要求
　　
　　·西門子的PROFIBUS已被中國機械工業聯合會確認為中華人民共和國機械行業標準：國標JB/T10308.32001,發布日期：2001年11月2日，正式執行日期為：2002年3月1日
　　
　　區域控制器LC0由西門子（SIEMENS）提供的S7-400系列PLC及相關附屬器件構成，作為PROFIBUS現場總線結構主站，不但監控相關機電設備，而且傳遞其他區域控制器（LC1-LC13）的數據，負責與現場監控工作站交換數據。隧道內共設13臺區域控制器（LC1-LC13），根據就近原則負責一定范圍內的機電設備的監測控制。現場工作站運行WINCC，為現場操作人員提供人機界面并與PLC主控制柜LC0交換數據。
　　
　　根據我們優化過的設計路線，我們采用區域控制器和遠程I/O全部接入PROFIBUS冗余光纖環網的網絡結構，這樣不但能夠簡化系統結構和布線，也會提高系統的可靠性并降低系統的維護費用。
　　
　　重慶上界高速公路隧道監控系統已設計安裝完成，并于2003年9月1日投入試運行。測試結果和試運行情況表明,該監控系統設計合理，方案得當，所選器件安全可靠，系統具有很好的可靠性、*性、易用性和開放性，*了業主的需求。