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摘要：近jin年nian來lai，我wo國guo交jiao通tong道dao路lu在zai迅xun猛meng發fa展zhan中zhong，其qi重zhong要yao的de組zu成cheng部bu分fen隧sui道dao數shu量liang也ye在zai不bu斷duan上shang升sheng。由you於yu我wo國guo地di理li環huan境jing比bi較jiao複fu雜za，隧sui道dao集ji中zhong監jian控kong係xi統tong在zai公gong路lu的de運yun營ying和he管guan理li以yi及ji緊jin急ji預yu案an處chu理li中zhong發fa揮hui著zhe極ji其qi重zhong要yao的de作zuo用yong。因yin此ci，隧sui道dao監jian控kong係xi統tong成cheng為wei工gong程cheng單dan位wei和he公gong路lu營ying運yun管guan理li單dan位wei共gong同tong關guan心xin的de問wen題ti，建jian設she穩wen定ding、先進、經濟以及擴展性強的監控係統成為當前道路監控的首要目標。隨著電子技術、通信、計算機技術的高速發展，公路交通逐漸走向信息化和智能化的程度。監控係統除現場較為成熟的硬件及通信體係外，具有可仿真、易拓展、yiweihujizhichiduozhongrongyutixidejisuanjijiankongxitongpingtaichengweisuidaojiankongxitongdezhuyaoruanjianpingtai，yuyingjiantongxinxitongjiekoudezhenghehougongtongtuidongzhesuidaojiankongxitongdezhinenghuachengdudefazhan。
一、係統組成
隧道按長度分為短、中、長隧道，一般中長隧道（>250m及>1km）需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)的(de)監(jian)控(kong)設(she)施(shi)會(hui)較(jiao)多(duo)，集(ji)中(zhong)監(jian)控(kong)點(dian)也(ye)較(jiao)多(duo)。中(zhong)長(chang)隧(sui)道(dao)按(an)國(guo)家(jia)的(de)設(she)計(ji)標(biao)準(zhun)要(yao)求(qiu)必(bi)須(xu)要(yao)配(pei)套(tao)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)以(yi)保(bao)證(zheng)隧(sui)道(dao)內(nei)行(xing)車(che)的(de)安(an)全(quan)和(he)通(tong)暢(chang)。
隧道的子係統主要包括：照明係統、通風係統、交通誘導係統、CCTV電視監控係統、火災報警係統、消防控製係統、緊急電話係統、廣播係統、LED顯示係統等。主要涉及到的控製與檢測硬件有PLC控製器（監控通風、照明、消防水泵、車道/交通指示燈等）、車輛檢測器、亮度/照度檢測儀、風速/風向檢測儀、一氧化碳/能見度檢測儀、火災報警主機、LED顯示屏、緊急電話、CCTV係統。
從計算機的數據采集方式上主要分為:PLC實時監控係統、CCTV電視監控係統、緊急電話/消防報警/廣播係統、LED顯xian示shi屏ping係xi統tong及ji緊jin急ji預yu案an係xi統tong，做zuo為wei計ji算suan機ji組zu態tai軟ruan件jian平ping台tai是shi可ke以yi將jiang五wu個ge子zi係xi統tong都dou集ji成cheng在zai一yi個ge平ping台tai上shang的de，但dan就jiu目mu前qian的de實shi際ji情qing況kuang來lai看kan，上shang位wei軟ruan件jian與yuPLC實時監控係統的接口最為成熟，其它子係統的通訊接口方式都有其獨立性的特點，需要進行一些定製的接口開發,實際的數據交換是必然的，這樣對組態軟件平台就要有良好的開放性、兼容器及可擴展性要求。
二、解決方案
目前的隧道監控係統最重要的指標是必須支持良好的C/S架構、支持ODBC快速接口、支持OLE接口訪問、SDK開發包及WEB發布，力控ForceControl6組態軟件平台是完全滿足以上幾項指標的，上述指標在隧道行業的功能特點十分明顯，也是解決數據通訊及采集的最有效方式。
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IOshebeitongdaozhiyubianliangbiaoqianduiying，zheyangxianchangzhenshideshujujiucaijizhijiankongzhongxin，ranhouzutairuanjianzaifuwuqiduanxiayibuyaozuodebuzhoubushijianlizutaigongyihuamian，ershijinxingshujudewangluogongxiang，jinruyunxingxitonghouyiwangluofuwuqibingzhanyongneicun/CPU使用率最小的方式在後台運行，實時刷新與存儲需要的曆史數據，所有的畫麵都不需要打開,依然保持服務器係統的運行。數據流是通過局域（廣域）網wang與yu客ke戶hu端duan同tong步bu方fang式shi將jiang數shu據ju體ti現xian於yu操cao作zuo員yuan站zhan仿fang真zhen的de工gong藝yi畫hua麵mian中zhong，這zhe樣yang不bu同tong的de操cao作zuo員yuan站zhan可ke定ding製zhi不bu同tong的de工gong藝yi畫hua麵mian，在zai客ke戶hu端duan有you圖tu形xing化hua的de自zi主zhu開kai發fa性xing能neng，這zhe樣yang的deC/S架構既保證了整個係統的穩定性也減少了交叉控製的衝突率。
2、ForceControl6的ODBCROUTER組件適合於交通緊急預案分析係統的數據整合,將實時或曆史數據以時間間隔方式或以變化率方式存儲至預案係統所需要的關係數據庫中,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係統提供了原始數據。
3、OLE接口(DBCOM)訪問適合於目前絕大多數的高級編程環境（DELPHI、VB、VC++、.net等）中，直接加載已注冊至係統中的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，在預案分析係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係統與緊急預案分析係統的數據整合。
4、具有自身的軟件及通訊協議的LED顯示係統、車檢係統、緊急電話、消防、CCTVxitong，muqiansuoyouzutairuanjianzaijiaotongsuidaoxingyesuobaohandecileiyingjianqudongdoushiquzhikeshude，xiangdangshao，zaizhenduizhenggejiankongxitongjichengfanganjutishishishijiubixukaolvyishangjigezixitongdequdongjiekoukaifawenti，likongSDK包製定了驅動接口開發的統一標準，可由高級語言(VB/VC++)kaifarenyuandingzhikaifayekeyoulikongqudongbudingzhikaifa，yingjianjiekouqudongjiexijiaoweilinghuo。muqianyoulikongzailouyuxiangmuzhongdedaliangyingyongsuojileidejingyan，xiangguandeCCTV、消防及緊急電話係統已有部分驅動接口，可根據現場實際硬件選型情況是否定製開發，針對車檢數據及LED顯示係統是否集成於實時監控平台中來定製通訊協議接口的開發。
5、監控係統WEBfabumuqianzaisuidaojiankonglingyuyingyongjiaoshao，danxinxihuashouduanjiejuejiaotongdaoludeguanliwentizhongjiushijiaotonglingyufazhandebiranqushi，ruanjiandewangluojiegoubixuyaoxianxing。
三、網絡通訊架構
1、原交通隧道監控係統網絡通訊架構如下:
由(you)上(shang)圖(tu)可(ke)看(kan)出(chu)初(chu)期(qi)交(jiao)通(tong)隧(sui)道(dao)的(de)設(she)計(ji)都(dou)偏(pian)重(zhong)於(yu)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)與(yu)以(yi)太(tai)網(wang)混(hun)合(he)的(de)複(fu)雜(za)通(tong)訊(xun)結(jie)構(gou)設(she)計(ji)，一(yi)方(fang)麵(mian)程(cheng)序(xu)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)在(zai)現(xian)場(chang)有(you)較(jiao)大(da)的(de)軟(ruan)硬(ying)件(jian)調(tiao)試(shi)工(gong)作(zuo)量(liang)，一(yi)方(fang)麵(mian)也(ye)增(zeng)加(jia)了(le)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)數(shu)據(ju)的(de)采(cai)集(ji)難(nan)度(du)。在(zai)中(zhong)控(kong)室(shi)中(zhong)並(bing)未(wei)設(she)計(ji)到(dao)其(qi)它(ta)子(zi)係(xi)統(tong)與(yu)實(shi)時(shi)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)之(zhi)間(jian)的(de)整(zheng)合(he)問(wen)題(ti)，相(xiang)互(hu)之(zhi)間(jian)都(dou)是(shi)獨(du)立(li)的(de)。將(jiang)車(che)檢(jian)器(qi)與(yu)LED大屏都考慮至現場以PLC的通訊來解決數據采集與控製問題，實際所得到的驗證是不可靠、不靈活的，車檢數據的采集、轉發與存儲利用PLC的通訊方式很難取到較為準確的統計數據，以及LED大屏顯示常常要以ASCII碼的方式寫一些天氣或致詞方麵的漢字，由目前的常用的PLC是不能實現的，隻能以調用已經建立好的文字列表，以通訊協議方式來切換內容的列表號，而不能靈活的進行漢字的輸入。
2、初始硬件通訊結構設計決定了上位軟件所發揮的作用較為有限，隨著實際工程的驗證後，目前的通訊網絡結構已經有了較大提升。
由上圖可看出硬件通訊結構及係統集成方案都是全以太網的通訊結構，由上位軟件通過定製的驅動接口程序直接對車檢器及LED進行訪問，PLC硬件的邏輯編寫與調試也全都在中控室直接下載或上傳，CCTV由矩陣的通訊接口與上位軟件通訊，緊急電話與消防係統可用API、ODBC等數據訪問方式獲取數據，這樣由客戶端操控的就是所有的隧道監控子係統，使得係統的整合較為完美。
四、管理及維護
1、硬(ying)件(jian)通(tong)訊(xun)管(guan)理(li)及(ji)維(wei)護(hu)，就(jiu)目(mu)前(qian)的(de)通(tong)訊(xun)結(jie)構(gou)來(lai)說(shuo)，所(suo)有(you)的(de)硬(ying)件(jian)或(huo)子(zi)係(xi)統(tong)都(dou)在(zai)一(yi)個(ge)網(wang)段(duan)內(nei)，判(pan)斷(duan)硬(ying)件(jian)的(de)通(tong)訊(xun)是(shi)否(fou)正(zheng)常(chang)隻(zhi)需(xu)要(yao)由(you)程(cheng)序(xu)開(kai)發(fa)人(ren)員(yuan)對(dui)其(qi)狀(zhuang)態(tai)動(dong)作(zuo)進(jin)行(xing)組(zu)態(tai)即(ji)可(ke)，由(you)圖(tu)形(xing)化(hua)仿(fang)真(zhen)的(de)形(xing)式(shi)讓(rang)運(yun)行(xing)人(ren)員(yuan)知(zhi)道(dao)硬(ying)件(jian)設(she)備(bei)的(de)通(tong)訊(xun)情(qing)況(kuang)，並(bing)實(shi)施(shi)相(xiang)應(ying)的(de)處(chu)理(li)方(fang)案(an)。
2、圖tu形xing化hua界jie麵mian的de維wei護hu，所suo有you交jiao通tong領ling域yu中zhong的de圖tu元yuan都dou有you重zhong複fu使shi用yong的de必bi然ran性xing，因yin此ci將jiang某mou一yi類lei做zuo好hao的de圖tu元yuan轉zhuan換huan為wei圖tu庫ku的de處chu理li，以yi便bian經jing常chang調tiao用yong，在zai一yi些xie關guan鍵jian的de控kong製zhi動dong作zuo上shang加jia安an全quan區qu或huo設she置zhi一yi定ding的de權quan限xian，由you於yu緊jin急ji事shi件jian發fa生sheng時shi的de預yu案an係xi統tong處chu理li具ju有you著zhe較jiao高gao的de優you先xian級ji，為wei了le避bi免mian現xian場chang的de虛xu假jia現xian象xiang導dao致zhi大da型xing設she備bei的de自zi動dong開kai啟qi還hai需xu要yao有you人ren為wei確que認ren的de預yu警jing提ti示shi信xin息xi才cai可ke執zhi行xing。
3、客戶端是可以進行複製的，但需要將開發環境中網絡節點的本地IP更改掉才可訪問到遠程數據，同時也要注意網絡服務端是否有足夠的對遠程客戶端訪問所限製的數量。
4、ODBC接口主要運用於網絡中用來將實時數據轉存關係數據庫中，由預案係統對數據進行分析，並通過DBCOM訪fang問wen實shi時shi數shu據ju庫ku開kai關guan量liang點dian的de方fang式shi執zhi行xing相xiang在zai的de預yu案an，如ru無wu緊jin急ji事shi件jian發fa生sheng時shi，預yu案an係xi統tong一yi直zhi處chu於yu待dai機ji狀zhuang態tai，需xu要yao將jiang客ke戶hu端duan與yu此ci係xi統tong的de優you先xian級ji進jin行xing劃hua分fen。
5、 由於分段的隧道監控係統的數據點數都較多，普遍都能達到4K點dian以yi上shang，對dui服fu務wu器qi的de數shu據ju吞tun吐tu量liang及ji係xi統tong的de穩wen定ding性xing有you著zhe極ji大da的de考kao驗yan，對dui係xi統tong的de優you化hua必bi不bu可ke少shao，介jie於yu網wang絡luo的de通tong訊xun，一yi些xie防fang火huo牆qiang類lei程cheng序xu不bu太tai適shi合he運yun行xing於yu網wang絡luo中zhong，盡jin量liang減jian少shao計ji算suan機ji的de進jin程cheng數shu，必bi須xu有you防fang毒du軟ruan件jian避bi免mian病bing毒du的de侵qin入ru。
6、與PLC係統的通訊，盡量減少IO設備列表的數量，即PLC的數據通訊的網絡體係結構非常重要，由上位軟件通過以太網點對點方式去訪問所有PLC的數據是不合適的，由於PLC數量龐大，甚至可達上百台的級別，如果建立上百個連接是必會讓係統中增加上百個進程，這對計算機係統是有風險的,目前的方案全都是PLC係統以分組方式進行數據交換，最終定義的所有的主PLC與上位軟件進行通訊，有效減少了IO設備列表數量，得到的是高效穩定的係統。
結束語：jiaotongsuidaojiankongxitongyinruzutairuanjianyijingshiyihoujiaotongsuidaoguanlidebiranqushi，muqiandabufensuidaoxitongdouliyongzutairuanjianyuliuleshujujiekougongguanlicengduiweilaishishixinxihuadequanfangweiguanlidiandingjichu，yilikongzutairuanjianweihexindexinxihuapingtaiyejiangfahuiqizhongyaodezuoyong。
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