項目概況
八達嶺隧道群位于八達嶺高速公路55公里處，主要由潭峪溝、八達嶺、居庸關等隧道組成。于1998年建成通車，經過多年的運營，原系統(tǒng)許多功能或者不能修復或者不能滿足使用要求，所以要對其進行改造。此次改造主要是針對監(jiān)控系統(tǒng)的改造：包括RTU（區(qū)域控制器）設計和監(jiān)控中心軟件設計開發(fā)，其中上位監(jiān)控軟件主要采用組態(tài)王6.51開發(fā)，區(qū)域控制器主要采用歐姆龍CS1系列PLC,系統(tǒng)最終達到良好的效果。
此項目是北京市八達嶺高速公路中居庸關隧道監(jiān)控部分，此項目主要采用歐姆龍CS系列PLC，全部通過以太網連接PLC監(jiān)控紅綠燈、風機、路燈、情報板顯示。上位機監(jiān)控采用kingview6.51以及kingview6.51 NE TView版本完成對隧道內設備照明，通風，消防，交通，供配電等系統(tǒng)的監(jiān)控，并對運行設備進行監(jiān)控，保證對隧道內設備的正確調度，保證隧道安全通暢。
硬件設備
主要是歐姆龍CS系列PLC。
PLC監(jiān)控紅綠燈、風機、路燈、情報板顯示。
組態(tài)軟件
上位機監(jiān)控采用 Kingview 通用版：3套Kingview6.51、2套kingview 6.51NETView。
隧道監(jiān)控軟件采用組態(tài)王Netview軟件開發(fā)，組態(tài)為客戶端軟件。客戶端所有數(shù)據(jù)信息都來自于通信服務器軟件，所有控制都先傳到通信服務器，再由通信服務器下發(fā)到PLC，地圖屏等設備,通信服務器管理軟件同時把需要記錄的信息存入數(shù)據(jù)庫。
系統(tǒng)結構
系統(tǒng)采用Controller Link工業(yè)現(xiàn)場總線和工業(yè)以太網組網，是典型的四級控制系統(tǒng)，即現(xiàn)場設備層、現(xiàn)場控制層、中心控制層、上級管理層。
－現(xiàn)場設備層:主要包括執(zhí)行機構交通燈、風機、照明和CO、能見度傳感器等。
－現(xiàn)場控制層:由OMRON CS1系列可編程控制器組成，稱為區(qū)域控制器，區(qū)域控制器之間通過Controller Link工業(yè)現(xiàn)場總線組成冗余光纖環(huán)網。
－中心控制層: 雙擊熱備服務器（2套Kingview6.51）、通信計算機（1套Kingview6.51）和兩臺監(jiān)控計算機（2套kingview 6.51NETView）組成。
－上級管理層:由監(jiān)控總中心數(shù)據(jù)服務器和終端計算機組成,可以進行web發(fā)布。在北京清河建立遠程監(jiān)控中心站，使用組態(tài)王6.51WEB版本實現(xiàn)。
－隧道監(jiān)控系統(tǒng)軟件結構：
系統(tǒng)軟件采用C/S架構，隧道監(jiān)控系統(tǒng)軟件按照功能劃分為通信服務器軟件、信息處理軟件、隧道監(jiān)控軟件、緊急電話處理軟件、CCTV控制軟件和外系統(tǒng)電力監(jiān)控軟件、火災報警軟件。 本次設計，數(shù)據(jù)庫采用SQL Server2000 ，其中隧道監(jiān)控軟件、通信服務器軟件、信息處理軟件、電力監(jiān)控軟件等采用組態(tài)軟件開發(fā)。
軟件系統(tǒng)邏輯圖如下：
隧道群包括一個特長隧道和兩個中長隧道，控制總點數(shù)大于2600點，數(shù)據(jù)交互大且頻繁。經過對系統(tǒng)的分析，我們采用C/S組態(tài)網絡結構，所有數(shù)據(jù)采集與控制（包括地圖屏顯示控制）都先集中于一臺通信工作站,工作站服務器通信管理軟件采用組態(tài)王無限點運行版組態(tài)。該服務器在網絡配置中設置為I/O服務器、登錄服務器、報警服務器、歷史記錄服務器。配置如下圖所示。
整個系統(tǒng)開發(fā)完成后可以實現(xiàn)以下功能:
1. 通過現(xiàn)場設備層的車輛檢測器、能見度監(jiān)測器、光強檢測器、風速風向檢測器等外場設備獲得交通動態(tài)實時數(shù)據(jù)、光強、風速及風機狀態(tài)等隧道環(huán)境相關信息和交通事件及火災報警等信息；
2. 參數(shù)設置:交通參數(shù)設置，照明控制參數(shù)設置，通風系統(tǒng)控制參數(shù)設置，事件報警參數(shù)設置；
3. 交通燈、車道指示器、隧道限速標志、情報板控制及故障反饋；
4. 照明完全手動、模式手動、時序自動、光強自動控制；
5. 通風手動、模式手動、事件自動控制；
6. 火災報警聯(lián)動、CO/VI超標預案控制；
7. 地圖屏顯示控制；
8. 車檢器、環(huán)境信息數(shù)據(jù)記錄、查詢、統(tǒng)計，報表預覽打印等。
9. 電力設備運行參數(shù)顯示，分合閘控制。
系統(tǒng)響應速度快，外部設備從控制指令下發(fā)、執(zhí)行、狀態(tài)反饋到監(jiān)控界面顯示小于200ms，地圖屏從指令下發(fā)到狀態(tài)顯示響應時間不超過1秒。此外, 采用組態(tài)軟件還可以更加逼真地大量采用圖形動畫等形象的反映設備運行狀態(tài)，與高級語言開發(fā)相比容易的多。
