成功案例

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贵州凯里至雷山高速公路隧道机电监控系统

发布时间:2015-11-20

 

一、 工程概况 

本项目起于贵州省凯里市下长坡,接已经建成的沪昆高速公路,途径连城、黄里,止于雷山县陶尧,路线全长约21.886km,无服务区、停车区,收费站3处。主线采用四车道高速公路标准,设计速度80km/h,整幅路基宽21.5m,分幅路基宽11.25m,设计荷载为公路-Ⅰ级,隧道净宽10.25m。

本项目机电工程主要工作内容为全线的监控、通信、收费三大系统和隧道机电工程系统(隧道机电工程含隧道通风、照明、供配电、监控、火灾报警、消防等)等全部机电工程。

 

 

 

二、工程配置 

该项目主要由七条隧道群组成,共计33套PLC区域控制站,如下:

  PLC控制器:海得自主产品E-Control系列PLC

  乌轰朗隧道:  12套PLC区域控制器;

  隧道群:      9套PLC区域控制器;

  黄里坳隧道:  8套PLC区域控制器;

  连城隧道:    1套PLC区域控制器;

  中寨隧道:    1套PLC区域控制器;

  干皎隧道:    1套PLC区域控制器;

  陶尧隧道:    1套PLC区域控制器;

  综合监控平台:SUPER VIEW

  核心服务器:Ft2710容错服务器 1台;

  主站交换机:海斯科 HIES4128-24T-4G-220 千兆单模 9台;

  分站交换机:海斯科HIES3010-8T2SC百兆单模24台;

  触摸屏:海得NetSCADA平板电脑 12寸,9台

 

三、系统架构 

 

 

 

主要分为三层: 

  监控层:

    硬件平台:采用美国容错Ft2710服务器,为整个隧道机电监控提供硬件平台;

    软件平台:采用海得公司自主研发的SuperVIEW v1.0,实现对交通系统、消防系统、视频系统、电话系统等全面监控;

  网络传输层: 

    区域监控主站、分站:均采用海得自主品牌出品HI-SCOM系列工业级交换机,采组成冗余的光纤环网,且主站通过单模光纤口实现与监控中心的信息传输;

  设备控制层: 

    区域主控制器: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

    区域分控制器:采用海得自主品牌E-Control系列PLC

    主站和分站之间通讯采用工业以太网Modbus TCP/IP协议方式,实现数据的以太网快速交换;

    主站和监控软件之间使用HI-LINK安全网络协议,有效抵御各种常见IT攻击。

 

四、 系统特点

    PLC监控系统上行通讯和下行通讯采用Ethernet TCP/IP光纤以太网,具有运行可靠性高,抗干扰能力强,数据处理速度快的特点;

   所有模块均为海得自主产品,完全国产化,核心CPU集成多种通讯端口,方便实现与第三方智能设备的连接,提供标准开放的通讯协议,如Modbus TCP/IP,Modbus,CANOpen;

   控制器是基于高速背板总线系统架构,安全可靠;强大的浮点运算能力,更适合需要复杂运算和控制功能的场合 

   完整齐全的模块配置,可以根据客户需求,提供硬件客制化服务

   NetSCADA平板电脑具备强大的人机互交功能,适应苛刻的工业现场环境,超低功耗;

 

五、  可编程控制器技术指标

主站(变电所站)PLC技术规格:ECM-EH10-CPU-003单元:

  • 高速的32位 CPU芯片,主频≥200MHz
  • 支持所有模块的热插拔,底板式安装
  • 运行环境温度:-10℃ ~ 60℃
  • 运行环境湿度:5%~95%(无凝结)
  • 电源电压范围:DC20~70V
  • 基本指令逻辑运算时间:不低于500ns
  • 控制器实现双机热备份,软件冗余,以提高系统可靠性
  • 最大程序:≥20万步
  • 内存:≥32MB,最大可扩展256MB
  • 采用锂电池储保存处理器数据
  • 寄存器:可以达到256K,最大可扩展1024K
  • 10/100M Bit/s以太网口与CPU模块集成
  • CPU集成1个串口(9针D型)
  • CPU集成USB编程端口
  • 集成嵌入式实时操作系统
  • 状态显示:运行,停止,故障,电池,I/O状态
  • CPU带实时时钟功能:诊断信息带日期和时间标记
  • 支持HI_LINK安全协议,Modbus TCP/IP通讯协议,Modbus,Canopen协议,自由口协议
  • 具有自诊断功能:CPU故障、I/O校验错误、上位机链接出错、存储器故障等
  • 指令系统应包括:逻辑指令、控制指令、定时计数指令、数据控制处理指令、增减符号运算指令、块指令、特殊指令、字符串处理指令
  • 中断功能:定时中断,事件中断
  • 数字量I/O:≥1024(入)/1024(出)

数字量输入单元(DI):

  • 输入点数:16点,非隔离
  • 输入电压:24V DC
  • 连接方式:拆卸式端子排

数字量输出单元(DO):

  • 输出点数:16点,非隔离
  • 输出电压:24V DC
  • 连接方式:拆卸式端子排

隧道监控软件主要技术参数:

 

  • 既是一个平台软件,组态软件(可以二次开发),同时也是应用软件(可以立即投入使用)
  • 完全为隧道机电控制系统量身打造,符合交通部门规范文件
  • 可靠性高、具备容错、自诊断、纠错能力,不会因为软件本身故障,而导致交通监控系统的运转异常
  • 具有三维可视化效果
  • 支持3DMAX文件导入,导入,显示
  • 支持GIS文件,导入,显示
  • 基于Windows平台的监控组态软件,内嵌Jscript/VBscript编程方式,能够满足2000个I/O点的应用需要,全面支持ODBC、OPC、DDE、ActiveX标准,全面支持基于TCP/IP的分布式应用,具有远程浏览功能,仅需简单设置就能够驱动底层设备I/O,可提供实时报表和历史报表及趋势曲线,支持隧道专用图库,做到随时调用,无需另行组装。
  • 国家软件部门注册的隧道控制成熟软件,不要使用临时定制,专用软件。
  • 开放的IO接口,允许隧道内其他智能设备通过专有接口接入,含可视化集成开发环境、丰富的绘图图库、I/O驱动开发工具、脚本开发工具、扩展应用编程接口。支持HI-LINK安全通讯协议。

 

六、 工程示例