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隧道坑道環境綜合監測系統

2017-2-8 14:24:02

方案設計

監控系統是整個坑道管理的中心,下設中央計算機、設備監、交通監控、電視監控、程控交換、消防、廣播系統等,是一套高度集成化的管理控制系統,總體協調著所有系統的運行。系統采用"集中管理,分散控制"的模式,共分為三級網絡結構:

l  上層采用基于Windows平臺和交換式快速以太網的管理信息網;

l  中層采用基于光纖環網的設備控制網;

l  下層采用基于現場總線式的現場設備網。



1、    管理信息網:

設置于坑道控制中心內,采用標準TCP/IP 協議和以太網技術,實現控制中心內部各系統工作站和服務器之間的數據通信。

2、    設備控制網:

設置于坑道內,采用標準TCP/IP 協議和光環網,負責將區域控制器和設備監控站端機所采集的信息和控制信號傳送給管理信息網上的工作站。


3、    現場設備網:

現場設備的運行信息、實時數據通過現場總線匯集到區域控制器和設備監控站端機,實現設備的實時監視、控制;同時,設備狀態和控制的實時信號發送到設備控制網,經光環以太網,傳到上層管理信息網的I/O服務器中的實時數據庫,便于監控系統的整體協調和管理,I/O服務器將定時的把歷史數據通過快速以太網存儲到中央數據服務器中的數據庫管理系統,以供各個工作站調用和查詢管理。


五、實現方式

從計算機的數據采集方式上主要分為:PLC實時監控系統、CCTV電視監控系統、緊急電話/消防報警/廣播系統、LED顯示屏系統及緊急預案系統,做為計算機組態軟件平臺是可以將五個子系統都集成在一個平臺上的,但就目前的實際情況來看,上位軟件與PLC實時監控系統的接口最為成熟,其它子系統的通訊接口方式都有其獨立性的特點,需要進行一些定制的接口開發,實際的數據交換是必然的,這樣對組態軟件平臺就要有良好的開放性、兼容器及可擴展性要求。

1、  所有PLC設備的數據通過以太網可以單獨與上位機通訊,當然也可由主PLC集合所有從PLC的數據單獨與上位機通訊,上位機通訊采用單獨的服務器與PLC設備通訊,首先體現的是組態軟件的特點,建立IO設備組態和變量標簽,將實際的IO設備通道值與變量標簽對應,這樣現場真實的數據就采集至監控中心,然后組態軟件在服務器端下一步要做的步驟不是建立組態工藝畫面,而是進行數據的網絡共享,進入運行系統后以網絡服務器并占用內存/CPU使用率最小的方式在后臺運行,實時刷新與存儲需要的歷史數據,所有的畫面都不需要打開,依然保持服務器系統的運行。數據流是通過局域(廣域)網與客戶端同步方式將數據體現于操作員站仿真的工藝畫面中,這樣不同的操作員站可定制不同的工藝畫面,在客戶端有圖形化的自主開發性能,這樣的C/S架構既保證了整個系統的穩定性也減少了交叉控制的沖突率。

2、  ForceControl6.1的ODBCROUTER組件適合于交通緊急預案分析系統的數據整合,將實時或歷史數據以時間間隔方式或以變化率方式存儲至預案系統所需要的關系數據庫中,主要以模擬量值與故障報警值為主,向導方式設置的過程省去了很多SQL腳本語句的編寫,簡單、方便、快捷的為緊急預案分析系統提供了原始數據。

3、  OLE接口(DBCOM)訪問適合于目前絕大多數的高級編程環境(DELPHI、VB、VC++、.net)中,直接加載已注冊至系統中的 DBCOMOCX控件就能訪問到本地或遠程的力控實時數據庫(DB)中的數據,在預案分析系統中絕大多數開關量數據是不需要存儲的,因此直接訪問DB變量的方式來監控,效率極高,減少了總是用ODBC來做數據通道的繁瑣性,以“ODBC+OLE接口”兩者相結合的方式優化了監控系統與緊急預案分析系統的數據整合。

4、  具有自身的軟件及通訊協議的LED顯示系統、車檢系統、緊急電話、消防、CCTV系統,目前所有組態軟件在交通坑道行業所包函的此類硬件驅動都是屈指可數的,相當少,在針對整個監控系統集成方案具體實施時就必須考慮以上幾個子系統的驅動接口開發問題,力控SDK包制定了驅動接口開發的統一標準,可由高級語言(VB/VC++)開發人員定制開發也可由力控驅動部定制開發,硬件接口驅動解析較為靈活。

5、  監控系統WEB發布目前在坑道監控領域應用較少,但信息化手段解決交通道路的管理問題終究是交通領域發展的必然趨勢,軟件的網絡結構必須要先行。


六、環境監測系統功能

1、  數據顯示:可以曲線、表格等方式顯示實時數據、歷史數據;

2、  統計報表:能進行數據統計分析、按照標準和規范生成報表;



光照度表


一氧化碳濃度表


3、  報警:一旦出現有害氣體超標,系統發出報警信息(可現場聲光報警,服務器彈框 報警),提醒工作人員進行相應處理,確??擁臘踩?;

4、  趨勢分析:將設定時間段內數據曲線連接,輔助,預判坑道內的環境狀態;

5、  系統設置:設置系統模式權限,報警方式以及閾值上下;

6、  綜合查詢:實時查詢被檢測對象的時刻數據值。

7、 趨勢分析:將設定時間段內數據曲線連接,輔助,預判坑道內的環境狀態。


照度曲線



一氧化碳弄度


8、  系統設置:設置系統模式權限,報警方式以及閾值上下限。