公路隧道监控系统的设计和发展

    【摘要】文章从系统、功能、硬件、软件等方面具体设计了一个基本的公路隧道监控系统，并
展望和阐述了公路隧道监控系统的发展。

 

　　【关键词】公路；隧道监控系统；设计；发展

 

　　一、前言

 

　　近年来，我国经济飞速发展，公路建设取得重大突破，公路设计中常常需要穿过山岭
等凸起地带，因此，隧道成为公路的重要组成部分。由于隧道里光线相对较弱、空气流动性
不好等特点，与外面相比，隧道内更容易发生交通事故，因此，隧道里的行车安全已成为
隧道建设需要考虑的重大问题。隧道监控系统在约束隧道里的行车行为、解决交通事故纠纷
方面发挥着重大作用。

 

　　二、系统结构

 

　　高速公路隧道监控系统主要监视隧道交通状况，对交通参数进行检测和统计，并对隧
道内的各种交通设施进行监控和管理，以保证高速公路的行车安全和畅通。根据隧道系统各
个部分控制的对象不同，可以将隧道监控系统分为计算机控制系统、交通监控系统、照明控
制系统、通风控制系统、消防控制系统、紧急电话系统、供配电系统等子系统。隧道监控系统一
般采用分布式控制模式，监控中心对现场设施不直接进行控制，而是由现场的区域控制器
进行控制。分布式控制模式的网络结构一般分为

3 个层次：上层为监控中心的计算机系统，

中间是由各

PLC 组成的控制层，下层为各种检测和控制设备组成的设备层。 

　　三、系统功能

 

　　

1.组态软件功能 

　　系统采用组态软件来完成整个隧道的监控界面。主要负责从区域控制器收集检测信息，
并对信息进行处理；对交通信号灯、车道指示器、照明设备、风机、防火门等设备进行合理控
制，其中对设备的控制命令可以是监控人员手动发出的，也可以是系统根据预案自动发出
的；动态显示交通状况和各种设备运行状态；对超出上限值的模拟量进行实时报警；可进
行历史数据查询、报表打印等。

 

　　

2.区域控制器功能 

　　隧道区域控制器主要对隧道内的信息进行采集及控制，其主要功能为：

 

　　

(1)收集本区段管辖的检测设备的检测信息。 

　　

(2)对收集的信息进行预处理，将存储单元中处理的信息上传给监控中心的上位机。 

　　

(3)接收上位机的各种控制命令，发给执行设备。 

　　

(4)当与上位机的通讯中断时，所有采集的信息存储在 PLC 中；通讯恢复后将存储在本

地

PLC 中的信息上传至上位机。 

　　四、监控系统设计

 

　　监控系统软件主要包括上位机力控组态软件和下位机软件。

 

　　

1.上位机软件设计 

　　上位机管理及监控系统采用力控组态软件实现软件编程，力控组态软件是运行在
Window 环境下的一种组态软件，是对现场生产数据进行采集与过程控制的专用软件，最
大的特点是能以灵活多样的

“组态方式”而不是编程方式来进行系统集成，它提供了良好的