貴州凱里至雷山高速公路隧道機電監控系統
一、 工程概況
本項目起于貴州省凱里市下長坡,接已經建成的滬昆高速公路,途徑連城、黃里,止于雷山縣陶堯,路線全長約21.886km,無服務區、停車區,收費站3處。主線采用四車道高速公路標準,設計速度80km/h,整幅路基寬21.5m,分幅路基寬11.25m,設計荷載為公路-Ⅰ級,隧道凈寬10.25m。
本項目機電工程主要工作內容為全線的監控、通信、收費三大系統和隧道機電工程系統(隧道機電工程含隧道通風、照明、供配電、監控、火災報警、消防等)等全部機電工程。
二、工程配置
該項目主要由七條隧道群組成,共計33套PLC區域控制站,如下:
u PLC控制器:海得自主產品E-Control系列PLC
ü 烏轟朗隧道: 12套PLC區域控制器;
ü 隧道群: 9套PLC區域控制器;
ü 黃里坳隧道: 8套PLC區域控制器;
ü 連城隧道: 1套PLC區域控制器;
ü 中寨隧道: 1套PLC區域控制器;
ü 干皎隧道: 1套PLC區域控制器;
ü 陶堯隧道: 1套PLC區域控制器;
u 綜合監控平臺:SUPER VIEW
u 核心服務器:Ft2710容錯服務器 1臺;
u 主站交換機:海斯科 HIES4128-24T-4G-220千兆單模 9臺;
u 分站交換機:海斯科HIES3010-8T2SC百兆單模24臺;
u 觸摸屏:海得NetSCADA平板電腦 12寸,9臺
三、系統架構
主要分為三層:
u 監控層:
ü 硬件平臺:采用美國容錯Ft2710服務器,為整個隧道機電監控提供硬件平臺;
ü 軟件平臺:采用海得公司自主研發的SuperVIEW v1.0,實現對交通系統、消防系統、視頻系統、電話系統等全面監控;
u 網絡傳輸層:
ü 區域監控主站、分站:均采用海得自主品牌出品HI-SCOM系列工業級交換機,采組成冗余的光纖環網,且主站通過單模光纖口實現與監控中心的信息傳輸;
u 設備控制層:
ü 區域主控制器:采用海得自主品牌E-Control系列PLC,具有冗余功能,集成RJ45、US和、Modbus等接口
ü 區域分控制器:采用海得自主品牌E-Control系列PLC
ü 主站和分站之間通訊采用工業以太網Modbus TCP/IP協議方式,實現數據的以太網快速交換;
ü 主站和監控軟件之間使用HI-LINK安全網絡協議,有效抵御各種常見IT攻擊。
四、 系統特點
ü PLC監控系統上行通訊和下行通訊采用Ethernet TCP/IP光纖以太網,具有運行可靠性高,抗干擾能力強,數據處理速度快的特點;
ü 所有模塊均為海得自主產品,完全國產化,核心CPU集成多種通訊端口,方便實現與第三方智能設備的連接,提供標準開放的通訊協議,如ModbusTCP/IP,Modbus,CANOpen;
ü 控制器是基于高速背板總線系統架構,安全可靠;強大的浮點運算能力,更適合需要復雜運算和控制功能的場合
ü 完整齊全的模塊配置,可以根據客戶需求,提供硬件客制化服務
ü NetSCADA平板電腦具備強大的人機互交功能,適應苛刻的工業現場環境,超低功耗;
五、 可編程控制器技術指標
主站(變電所站)PLC技術規格:ECM-EH10-CPU-003單元:
Ø 高速的32位 CPU芯片,主頻≥200MHz
Ø 支持所有模塊的熱插拔,底板式安裝
Ø 運行環境溫度:-10℃ ~ 60℃
Ø 運行環境濕度:5%~95%(無凝結)
Ø 電源電壓范圍:DC20~70V
Ø 基本指令邏輯運算時間:不低于500ns
Ø 控制器實現雙機熱備份,軟件冗余,以提高系統可靠性
Ø 最大程序:≥20萬步
Ø 內存:≥32MB,最大可擴展256MB
Ø 采用鋰電池儲保存處理器數據
Ø 寄存器:可以達到256K,最大可擴展1024K
Ø 10/100M Bit/s以太網口與CPU模塊集成
Ø CPU集成1個串口(9針D型)
Ø CPU集成USB編程端口
Ø 集成嵌入式實時操作系統
Ø 狀態顯示:運行,停止,故障,電池,I/O狀態
Ø CPU帶實時時鐘功能:診斷信息帶日期和時間標記
Ø 支持HI_LINK安全協議,Modbus TCP/IP通訊協議,Modbus,Canopen協議,自由口協議
Ø 具有自診斷功能:CPU故障、I/O校驗錯誤、上位機鏈接出錯、存儲器故障等
Ø 指令系統應包括:邏輯指令、控制指令、定時計數指令、數據控制處理指令、增減符號運算指令、塊指令、特殊指令、字符串處理指令
Ø 中斷功能:定時中斷,事件中斷
Ø 數字量I/O:≥1024(入)/1024(出)
數字量輸入單元(DI):
Ø 輸入點數:16點,非隔離
Ø 輸入電壓:24V DC
Ø 連接方式:拆卸式端子排
數字量輸出單元(DO):
Ø 輸出點數:16點,非隔離
Ø 輸出電壓:24V DC
Ø 連接方式:拆卸式端子排
隧道監控軟件主要技術參數:
Ø 既是一個平臺軟件,組態軟件(可以二次開發),同時也是應用軟件(可以立即投入使用)
Ø 完全為隧道機電控制系統量身打造,符合交通部門規范文件
Ø 可靠性高、具備容錯、自診斷、糾錯能力,不會因為軟件本身故障,而導致交通監控系統的運轉異常
Ø 具有三維可視化效果
Ø 支持3DMAX文件導入,導入,顯示
Ø 支持GIS文件,導入,顯示
Ø 基于Windows平臺的監控組態軟件,內嵌Jscript/VBscript編程方式,能夠滿足2000個I/O點的應用需要,全面支持ODBC、OPC、DDE、ActiveX標準,全面支持基于TCP/IP的分布式應用,具有遠程瀏覽功能,僅需簡單設置就能夠驅動底層設備I/O,可提供實時報表和歷史報表及趨勢曲線,支持隧道專用圖庫,做到隨時調用,無需另行組裝。
Ø 國家軟件部門注冊的隧道控制成熟軟件,不要使用臨時定制,專用軟件。
Ø 開放的IO接口,允許隧道內其他智能設備通過專有接口接入,含可視化集成開發環境、豐富的繪圖圖庫、I/O驅動開發工具、腳本開發工具、擴展應用編程接口。支持HI-LINK安全通訊協議。
六、 工程示例

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