CN203561873U - 一种高速公路plc隧道监控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高速公路PLC隧道监控系统，在高速公路隧道左洞和隧道右洞分别设有光纤冗余令牌环网，两个光纤冗余令牌环网都是相互独立的，可变情报板、车道指示器、限速控制器、CO/VI检测器、照明设备以及风机分别连接一现场PLC，每个现场PLC通过主PLC与监控计算机信号连接，主PLC采集的可变情报板、车道指示器、限速控制器、照明设备以及风机信息经光纤以太环网传至监控计算机，主PLC以及多个现场PLC连接在光纤冗余令牌环网内，主PLC和现场PLC都设有液晶触摸屏。本实用新型通过PLC以其卓越的可靠性、抗干扰性以及灵活的控制方式成为隧道监控系统的核心控制器，其与开放的网络通信系统一起，共同推动着隧道监控系统的智能化程度的发展。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种监控系统，尤其是涉及一种高速公路PLC隧道监控系统。
背景技术
隧道监控的环境相对比较特殊，隧道所处的山野防雷非常重要，隧道中的控制箱经常会遇到潮湿甚至漏水的侵扰，而一些高原隧道面临严寒和低空气密度，特别是长大隧道中的汽车烟尘很容易附着在密封不好的控制箱中设备上，这些烟尘具有一定的导电性，从而造成本地控制器等设备的早期故障或损坏。从国内隧道监控系统的实际应用情况来看，对隧道监控环境的认识，在一些项目中，重视成度还不够，一些隧道控制箱远没有达到IP65以上的防护等级，这样的监控系统是不安全的。
隧道监控系统有监控环境恶劣、控制点分散、模拟量及数字量信息多等特点.同时,随着计算机、网络通信、电子技术和智能交通系统（ITS）的飞速发展,可编程控制器PLC（Programmable controller of tunnel）以其卓越的可靠性、抗干扰性以及方便灵活的编程和应用等特点在工业控制和自动化领域得到越来越广泛的应用。在高速公路隧道群智能自动化系统中,采用隧道可编程序控制器与中央控制计算机的集成方案,对隧道机电设备进行分散控制、集中管理,同时对洞内、外环境和机电设备进行监测,既满足高速公路隧道对洞内交通、照明和通风的控制要求,又达到对整个系统实现全面监控的协调和节能目的。
但是，目前需要技术人员需要通过手持式编程器对PLC进行编程控制，因而会造成技术人员工作的不便，以及PLC维护不便。
高速公路隧道会使用到可变情报板、车道指示器、照明设备、CO/VI检测器、风机和限速控制器，各个不同的设备接口不尽相同，需要通过转接器与PLC连接。
发明内容
本实用新型设计了一种高速公路PLC隧道监控系统，其解决的技术问题是：（1）超大隧道线路长、设备多、数据采集量大而造成的现有系统载入时间较长、界面反应迟钝的问题；（2）高速公路隧道会使用到可变情报板、车道指示器、照明设备、CO/VI检测器、风机和限速控制器，各个不同的设备接口不尽相同，需要通过转接器与PLC连接。
为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用了以下方案：
一种高速公路PLC隧道监控系统，包括可变情报板、车道指示器、照明设备、CO/VI检测器、风机、限速控制器、主PLC以及多个现场PLC，在高速公路隧道左洞和隧道右洞分别设有光纤冗余令牌环网，两个光纤冗余令牌环网都是相互独立的，可变情报板、车道指示器、限速控制器、CO/VI检测器、照明设备以及风机分别连接一现场PLC，每个现场PLC通过主PLC与监控计算机信号连接，主PLC采集的可变情报板、车道指示器、限速控制器、照明设备以及风机信息经光纤以太环网传至监控计算机，主PLC以及多个现场PLC连接在光纤冗余令牌环网内，其特征在于：主PLC和现场PLC都设有用来对给PLC操作和显示PLC反馈信息的液晶触摸屏。
进一步，现场PLC安装有RS-232C，RS-422或RS-485接口通讯端口，以便与车道指示器、CO/VI检测器、限速控制器以及可变情报板相连。
进一步，主PLC和现场PLC都具有双CPU模块和双电源模块。
该高速公路PLC隧道监控系统与现有的高速公路PLC隧道监控系统相比，具有以下有益效果：
（1）本实用新型通过PLC以其卓越的可靠性、抗干扰性以及灵活的控制方式成为隧道监控系统的核心控制器，其与开放的网络通信系统一起，共同推动着隧道监控系统的智能化程度的发展。
（2）本实用新型在每台PLC上上还配有液晶触摸屏，用来对给设备操作和显示其反馈信息及检查所辖各设备的状态，同时它可以取代手持式编程器对PLC进行编程，大大方便了技术人员的操作。
（3）本实用新型每台PLC上安装有RS-485/RS422或RS-232通讯端口，以便与车道指示器、CO/VI检测器、限速控制器以及可变情报板等仪表控制设备相连。
（4）本实用新型主PLC和现场PLC都具有双CPU模块和双电源模块，极大的提高了PLC的可靠性，使得整个系统可以实现不停机检修功能。
附图说明
图1是本实用新型的隧道PLC网络构成图。
具体实施方式
下面结合图1对本实用新型做进一步说明：
如图1所示，每个隧道的PLC系统分别在隧道左洞和隧道右洞组成光纤ContorllerLink冗余令牌环网，两个光纤ContorllerLink冗余令牌环网都是独立的控制系统，互不干涉和影响。安装在监控设备室内的PLC通过HostLink与主控PLC相连，并与隧道监控分中心的服务器通过以太网模块、HUB、光纤收发器组成以太网进行数据交换。主控PLC在监控室内连接一个本地触摸屏，并通过MODEM与监控分中心的一个远程触摸屏相连。
通过100Mbps速率的以太网形成光纤ContorllerLink冗余令牌环网。光纤ContorllerLink冗余令牌环网使得环路上任意两个区域控制器间通信有两条物理链路，这样即使某处光纤出现断裂故障,系统仍可以自动寻找到反方向的通信链路继续维持通信，既增加了通信可靠性，又提供了在线不停机检修通信的功能。
其中，可变情报板控制单元主要负责把监控计算机写下来的信息通过主PLC发送到现场PLC，由现场PLC发送到情报板，在数据发送成功后，读取情报板的显示状态，并把显示状态发送到主PLC的存储区，监控计算机就可以访问主PLC的存储区来判断数据是否发送成功。主PLC为上位机的发布信息开辟了一段存储区，这段存储区用来存储要发布的数据和以发布的反馈数据以及上位机要求PLC向情报板发送数据的程序。当要发布信息时，上位机向PLC的存储区中写数据，PLC中存放情报板数据的存储区中的内容发生变化，PLC在检测到发送命令后，通过系统功能块AG_SEND把存储区中的数据发送到现场PLC。
车道指示器的控制模式分为以下三级控制：
1、监控分中心：自动控制（监控计算机）、人工远处控制（监控计算机）。
2、隧道监控室：人工控制（监控计算机）。
3、现场控制：人工手动控制。
正常情况下，车道指示器的控制由隧道控制中心的监控计算机控制，在隧道监控计算机出现故障时可用分中心的监控计算机控制。当以上的监控计算机都出现故障时可由现场的人工控制。车道指示器的控制程序负责把监控计算机对车道指示器的控制信息发送到车道指示器，实现对交通的控制。其操作思想如下：
1、上位机把对车道的控制信息发送到主PLC。这些控制信息包括对上行行车道、上行超车道、下行行车道、下行超车道的的控制。
2、主PLC为监控计算机发送的数据开辟了一段存储区，当上位机发送数据时，主PLC把监控计算机的的控制信息接收到该段存储区里，并对监控计算机的控制信息作出相应的控制动作。然后把主PLC的监控动作发送到现场控制车道指示器的PLC，由现场PLC实现对车道指示器的控制。
照明控制分为以下三级控制：
监控分中心：自动控制（监控计算机）、人工远处控制（监控计算机）。
隧道监控室：人工控制（监控计算机）。
现场控制：人工手动控制。
正情况下，车道指示器的控制由隧道控制中心的监控计算机控制，在隧道监控计算机出现故障时可用分中心的监控计算机控制。当以上的监控计算机都出现故障时可由现场的人工控制。照明控制的程序负责把监控计算机的照明要求发送到隧道内的照明设备和路灯，实现对照明的控制。其操作思想如下： 1、上位机把对照明设备的控制信息发送到主PLC。
2、主PLC为监控计算机发送的数据开辟了一段存储区，当上位机发送数据时，主PLC把监控计算机的的控制信息接收到该段存储区里，并对监控计算机的控制信息作出相应的控制动作。然后把主PLC的监控动作发送到现场照明的PLC，由现场PLC实现对照明的控制。
风机控制分为以下三级控制：
1、监控分中心：自动控制（监控计算机）、人工远处控制（监控计算机）。
2、隧道监控室：人工控制（监控计算机）。
3、现场控制：人工手动控制。
正常情况下，车道指示的器的控制由隧道控制中心的监控计算机控制，在隧道监控计算机出现故障时可用分中心的监控计算机控制。当以上的监控计算机都出现故障时可由现场的人工控制。风机控制程序负责把监控计算机风机启动要求发送给隧道内的风机，实现对风机的控制。其操作思想如下： 1、上位机把对风机控制信息发送到主PLC。
2、主PLC为监控计算机发送的数据开辟了一段存储区，当上位机发送数据时，主PLC把监控计算机的的控制信息接收到该段存储区里，并对监控计算机的控制信息作出相应的控制动作。然后把主PLC的监控动作发送到现场控制风机的PLC，由现场PLC实现对风机控制。
上面结合附图对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。
Claims (3)
1. 一种高速公路PLC隧道监控系统，包括可变情报板、车道指示器、照明设备、CO/VI检测器、风机、限速控制器、主PLC以及多个现场PLC，在高速公路隧道左洞和隧道右洞分别设有光纤冗余令牌环网，两个光纤冗余令牌环网都是相互独立的，可变情报板、车道指示器、限速控制器、CO/VI检测器、照明设备以及风机分别连接一现场PLC，每个现场PLC通过主PLC与监控计算机信号连接，主PLC采集的可变情报板、车道指示器、限速控制器、照明设备以及风机信息经光纤以太环网传至监控计算机，主PLC以及多个现场PLC连接在光纤冗余令牌环网内，其特征在于：主PLC和现场PLC都设有用来对给PLC操作和显示PLC反馈信息的液晶触摸屏。
2.根据权利要求1所述高速公路PLC隧道监控系统，其特征在于：现场PLC安装有RS-232C，RS-422或RS-485接口通讯端口，以便与车道指示器、CO/VI检测器、限速控制器以及可变情报板相连。
3.根据权利要求2所述高速公路PLC隧道监控系统，其特征在于：主PLC和现场PLC都具有双CPU模块和双电源模块。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN104407557A (zh) * | 2014-10-17 | 2015-03-11 | 成都四为电子信息股份有限公司 | 一种新型隧道监控装置 |
| CN110932779A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-03-27 | 衢州学院 | 一种隧道可见光通信系统 |
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2013
- 2013-11-25 CN CN201320748743.8U patent/CN203561873U/zh not_active Expired - Lifetime
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| CN110932779A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-03-27 | 衢州学院 | 一种隧道可见光通信系统 |
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