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