罗长高速监控系统改造及应用分析
本文作者(梅建锋),请您在阅读本文时尊重作者版权。
摘要：罗长高速从2002年12月通车起，已经运营6年多时间。该路路段日益增加的车流量；该监控系统的设计越来越不适应目前现场的维护管理。为满足罗长高速的新需求，对原有设备进行改造，从而达到能更好的保证罗长高速公路运行的目的。
关键词：高速公路；监控系统；本地控制器Law Reform Long High-speed Monitoring System and Application Analysis
MEI Jian-feng
(Fujian Expressway Co., Ltd., Fuzhou 350015, China)
Abstract: Luo long high-speed traffic from December 2002 onwards, has been in operation for more than 6 years. Growing section of the road traffic; the design of the monitoring system become increasingly unsuited to the current site maintenance and management. To meet the new demands of high-speed long-Lo, to transform the original equipment, so as to achieve a better guarantee for the purpose of Luo long highway run.
Key words: highway; monitoring system; local controller
罗长高速承接福宁高速起点罗源至长乐顺接福泉高速，本段内共有隧道10座，其中1个隧道群，即红山隧道群包括红山1、2、3、4号隧道，其中红山一号隧道为长隧道，红山二号隧道并入红山一号，红山三号和红山四号设置一个机房，另外的长隧道2座为琯头岭隧道和洋门岭隧道，其余均为中短隧道包括（马仔顶隧道、棋盘山隧道、长安隧道）。罗长高速从2002年12月通车起，已经运营6年多时间。该路路段日益增加的车流量；该监控系统的设计越来越不适应目前现场的维护管理。为满足罗长高速的新需求，对原有设备进行改造，从而达到能更好的保证罗长高速公路运行的目的。
1 原监控系统介绍
1.1 长隧道监控系统介绍
1.1.1 长隧道网络系统
罗长高速公路监控系统设置本地控制器（PLC）系统，采用国际现场总线标准PROFIBUS，路段上的三个长大隧道各自构成独立的PROFIBUS-DP总线网络,对隧道内所有的设备进行监控。
三个长隧道系统的网络构架如图1。
1.1.2 长隧道照明系统
隧道内照明分引入段、过度1段、过度2段、过度3 段、基本段及出口段。白天照度由洞口向基本段逐级递增。洞内灯具分白日灯、黄昏白日灯、全日灯及应急灯四种。灯具及洞口外路灯的工作状态由置于隧道配电房配电屏内的微电脑路灯时控器控制。
1.1.3 长隧道通风系统
红山1号隧道风机安装容量近期为240KW；琯头岭隧道风机安装容量近期为180KW；洋门岭隧道风机安装容量近期为180KW；该系统中每台风机功率为15KW,每套风机柜控制两台风机，两台风机用同一个软启动器启动（因此软启的选型为30kw额定功率的PST系列的软启动器）。
1.2 监控功能
隧道照明的监控是在隧道口机房低压配电柜实现的，隧道总配电机房里的低压柜设计总断路器、各种灯型到隧道内部低压照明柜分回路的断路器和接触器，即PLC远程监控的采集和控制点都在隧道口机房，并且在隧道口机房低压照明柜设置时控器实现隧道照明时序控制的要求。而隧道内的照明柜只设置分回路的断路器，以及几个低压柜共用一个灯型控制线路时端子级联线路地实现。
隧道风机的监控：隧道口机房的风机柜只设置电源回路的断路器，而其他二次线路原理图、软启动器设备都安装在隧道内风机柜;并且该风机柜有如下特点：1）一个软启动器同时控制两台等功率的风机；2)当风机柜手动状态时，可以在隧道内风机柜门上控制风机开关；又可以同时在隧道口机房风机控制台上实现风机的本地控制；3）自动状态，通过PLC实现远程监控风机；4）软启动器的故障没有采集；
隧道其他外场设备的监控：LS、TS、柴油发电机、UPS、车检器、情报板等设备都是通过自由口跟PLC通讯，实现对这些外场设备的监控。CO\VI、透过率检测仪等设备通过模拟量的形式传输信号到PLC实现信号采集，和进行相关的控制。
1.3 网络通讯功能
三个长大隧道分别构成独立的PROFIBUS-DP网络,对隧道内所有的监控设备进行数据采集和信息下发；整个网络利用光纤作为媒介，隧道内S7-300PLC主要实现交通设备的监控；隧道口机房PLC实现对隧道所有电力设备的监控，主站设置在隧道口机房，本地设置TP270触摸屏。利用S7-200PLC,采用调制解调器通讯方式，上传整个隧道内所有数据到马尾分中心 ，以及从马尾分中心下发命令到隧道PLC设备上。
2 各系统改造的要求及方案
2.1 通讯工程
本次改造是把原系统中通过MODEM传输信号到分中心模式改造为通过光纤以太网传输到分中心。传输模式是利用主干线的两芯光纤实现对整个改造系统的环网冗余功能。利用光端机实现单芯收发，把总线上的7套PLC和9套情报板连成环网，在主干线的光纤选出两芯，配置光缆到各各隧道口机房的PLC柜以及各情报板上、并给各个终端设备配置光端机和工业以太网交换机。
2.2 短隧道电力监控
对系统控制柜、照明二次控制回路的接线设计。其中控制柜的设计包括硬件配置：配置西门子S7—300系列的PLC和其他柜内接线和辅材的设计。照明柜二次接线的设计：根据现场照明柜的二次回路设计出控制方案，配置控制电缆进行现场拉线和接线工程、以及对柴油发电机和UPS的通讯电缆铺设。软件方面需要对柴油发电机和UPS进行数据采集和控制；并且还对照明柜的二次回路进行监控。