施耐德电气隧道行业解决方案

畅行深隧无忧前程施耐德电气隧道行业解决方案4隧道监控自动化八大典型解决方案公路隧道监控系统主要由9个子系统构成：●隧道交通监控子系统●隧道通风控制子系统●隧道照明控制子系统●电力监控子系统●火灾报警子系统●闭路电视监视子系统●紧急电话子系统●有线广播子系统●指令电话子系统9个子系统既在功能上独立，又都相互联系，可避免由于某子系统出故障而影响其它子系统的运行，同时确保整个系统的联动运行。当隧道管理站设备出现故障时，在区域本地控制器上可完成现场设备的控制。4隧道监控自动化八大典型解决方案施耐德电气在公路隧道监控系统中的应用SCADA照明控制子系统车道指示器交通监控子系统施耐德电气关注领域通风控制子系统交通信号灯超高尺寸监控电力监控子系统CO/VI,风速/风向检测通风控制消防联动控制区域控制网络火灾检测紧急电话广播系统视频监视无线系统隧道监控自动化八大典型解决方案隧道交通监控子系统交通流状态检测设备：主要通过车辆检测设备（如埋地线圈车检、超声波车检、微波车检等方式），实现交通量、平均车速、占有率等交通参数的检测，必要时结合摄像机，判断隧道内的交通情况。交通流数据也是隧道通风控制和隧道照明控制子系统的参考数据。交通诱导与控制系统：主要包括交通信号灯、车道指示器、可变限速标志、可变情报板等设备，是交通控制策略的执行设备。隧道交通控制策略：主要分为正常诱导方案、拥挤状态诱导方案、事故诱导方案三大类控制策略。可以通过内嵌在隧道区域控制器中的控制策略软件自动实现。隧道通风控制子系统公路隧道内汽车排出的废气，其主要成分有:一氧化碳、氮氧化合物、醛类、有机化合物等，一般是有毒的，且刺激人的眼睛和呼吸器官。而且由于车辆产生的烟雾及汽车扬尘，也会导致隧道内能见度降低，因此隧道内保持良好的空气是行车安全的必要条件。通常在隧道的出口附近和长隧道内安装一氧化碳/能见度(CO/VI)检测仪和风速/风向检测仪，通风控制子系统可根据检测到的环境数据，结合交通量信息控制射流风机，甚至轴流风机的运行台数、转向、运行时间，并实现节能运行和保持风机较佳寿命的优化运行控制模式。在发生火灾时，进行排烟处理，以保证隧道运行环境的舒适性及安全。通风控制分为自动控制和手动控制两种方式，其中人工控制优先权高于自动控制。通风控制模式分为正常通风状态和火灾通风状态两种工况。隧道照明控制子系统考虑天气和时间因素，同时由于隧道洞内、洞外的亮度差较大，司机在进出隧道时会产生视觉问题，隧道照明控制子系统是确保隧道交通安全的重要子系统之一。照明控制子系统通常在隧道入口设置洞内、洞外光照度检测仪，其检测数据作为对隧道内的照明回路实施控制的依据之一。照明控制分为人工、自动(本地)、远程控制(人工/自动)三种方式；控制策略常用的有按照傍晚（凌晨）、深夜、晴天、云天、阴天等进行分级/分组控制，也有依据洞内外照度差进行自动控制，也有按照时间表进行控制。隧道变电所电力监控子系统公路隧道一般都远离城镇，其供电系统的变电所也比较分散，为提高供电系统的管理水平，减少人员的投入，实现无人值守已成为发展的必然。电力监控系统将对隧道变电所的运行状态进行监视，并对供配电设备进行控制。另外隧道内的通风、照明系统也是由隧道变电所集中供电和控制的。另外每个隧道变电所还在低压室和发电机室各配备了一台遥控摄像机和一套感烟火灾自动探测器及手动报警按钮。遥控摄像机可以监视隧道变电站设备的运行状态，观察相关控制命令的执行情况，还可对火灾报警进行确认，确保隧道变电所的安全正常运行。火灾自动报警子系统在隧道内安装线型感温系统自动检测火灾的发生，在隧道内按一定间隔加设火灾手动报警按钮，两者连接到隧道管理站的火灾报警控制器上。在隧道变电站低压室和发电机室内也分别设置火灾自动探测器。当有人工报警或自动检测出火灾时，在隧道管理站火灾报警工作站上有声音和告警信号，并显示出火灾报警的地点，经闭路电视监视子系统自动将故障地点处的摄像机监视画面调出，并提供控制方案，待值班员经其它手段确认后再进行发布。配合火灾子系统的消防给水控制也需要相应的隧道区域控制器实现与火灾自动报警子系统的联动。闭路电视监视子系统由隧道洞内/洞外摄像机、隧道变电所内视频控制设备、传输通道、视频分配器、视频矩阵切换器、数字硬盘录像机、监视器等组成。用以直观地、及时地观测隧道内外交通运行情况和事故现场，对特殊事件进行确认，为救灾排险提供第一手信息。紧急电话、有线广播、指令电话子系统紧急电话用于在紧急情况进行呼救和求援。有线广播系统用于隧道管理站对隧道通行车辆的语音信息发布。指令电话设在变电站、收费站、服务区、隧道管理站、养护工区等处。可变情报板射流风机隧道感温光纤消防栓和灭火装置洞内扬声器洞外摄像机洞内摄像机紧急电话CO/VI检测器风速/风向检测器洞外照度检测仪洞内照度检测仪车道指示器交通信号灯隧道洞口变电所隧道光纤环网监控中心可变限速标志车辆检测器隧道照明灯具防火卷帘门XB2B按钮、指示灯ATV61变频器ATS48软启动器CompactNS塑壳断路器M340PLCPremiumPLCQuantumPLCRXM中间继电器ConneXium工业以太网交换机ABL系列开关电源NAL/NSM控制机柜XBTGT触摸屏图形终端隧道监控自动化八大典型解决方案特点和功能隧道洞口和洞内变电所区域控制器：采用ModiconQuantum双机热备，可实现包括电源模块、CPU模块、以太网模块、远程I/O链路、背板机架的全冗余结构，确保主控PLC的可靠性。配备10~15寸彩色中文图形终端XBTGT触摸屏洞内普通区域控制器：采用ModiconQuantum单机，配置双电源冗余模块针对特殊隧道的恶劣环境，可选择ModiconQuantum具有涂敷涂层的抗高湿度和高腐蚀的模块所有I/O模块支持带电插拔，便于维护和更换隧道洞口和洞内变电所区域控制器采用网关接入射流风机的软启动器控制柜或轴流风机的变频器柜，采用网络控制射流风机、轴流风机、水泵，并且采集更为全面的风机/泵的设备信息，实现优化控制和管理隧道监控系统的自愈式光纤环网：采用全双工100Mbps、开放的、符合国家标准的ModbusTCP/IP协议工业以太网。采用双交换机冗余、双链路光纤介质冗余，接入监控中心监控中心可采用VijeoCitect上位软件实现隧道和全部路段的监视、操作和调度、数据分析和存储、报表和管理1234567火灾受信盘应急广播盘电源盘100MbpsTCP/IP以太网自愈光纤环大屏幕显示工作站消防工作站交通控制消防子系统大屏幕综合显示盘射流风机软启动控制柜射流风机软启动控制柜视频分配器轴流风机软启动器(或变频器)控制柜服务器服务器工作站监视器监控工作站视频分析工作站监控中心洞口变电所RTU2洞口变电所RTU3洞口变电所RTU4ACU1ACU7ACU8ACU9ACU10ACU11ACU12ACU2ACU3ACU4ACU5ACU6射流风机软启动控制柜射流风机软启动控制柜洞口变电所RTU1解决方案–1123455667注：RTU：(城市)隧道中洞口或洞内变电所区域控制器；ACU：洞内普通区域控制器。隧道监控自动化八大典型解决方案火灾受信盘应急广播盘电源盘100MbpsTCP/IP以太网自愈光纤环大屏幕显示工作站消防工作站交通控制消防子系统大屏幕综合显示盘射流风机软启动控制柜射流风机软启动控制柜视频分配器轴流风机软启动器(或变频器)控制柜服务器服务器工作站监视器监控工作站视频分析工作站监控中心洞口变电所RTU2洞口变电所RTU3洞口变电所RTU4ACU1ACU7ACU8ACU9ACU10ACU11ACU12ACU2ACU3ACU4ACU5ACU6射流风机软启动控制柜射流风机软启动控制柜洞口变电所RTU1解决方案–2特点和功能隧道洞口和洞内变电所区域控制器：采用ModiconPremium双机热备+ModiconM340I/O，可实现包括电源模块、CPU模块、以太网模块、背板机架的全冗余结构，确保主控PLC的可靠性，配备10~15寸彩色中文图形终端XBTGT触摸屏洞内普通区域控制器：采用ModiconM340单机，电源可选择单电源或外接双电源冗余供电方式针对特殊隧道的恶劣环境，可选择ModiconPremium具有涂敷涂层的抗高湿度和高腐蚀的模块，M340可选择高可靠的宽温系列产品所有I/O模块支持带电插拔，便于维护和更换隧道洞口和洞内变电所区域控制器采用网关接入射流风机的软启动器控制柜或轴流风机的变频器柜，采用网络控制射流风机、轴流风机、水泵，并且采集更为全面的风机/泵的设备信息，实现优化控制和管理隧道监控系统的自愈式光纤环网：采用全双工100Mbps、开放的、符合国家标准的ModbusTCP/IP协议工业以太网。采用双交换机冗余、双链路光纤介质冗余，接入监控中心监控中心可采用VijeoCitect上位软件实现隧道和全部路段的监视、操作和调度、数据分析和存储、报表和管理1234567注：RTU：(城市)隧道中洞口或洞内变电所区域控制器；ACU：洞内普通区域控制器。123455667隧道监控自动化八大典型解决方案解决方案–3火灾受信盘应急广播盘电源盘100MbpsTCP/IP以太网自愈光纤环大屏幕显示工作站消防工作站交通控制消防子系统大屏幕综合显示盘射流风机软启动控制柜射流风机软启动控制柜视频分配器服务器服务器工作站监视器监控工作站视频分析工作站监控中心洞口变电所RTU2洞口变电所RTU3洞口变电所RTU4ACU1ACU7ACU8ACU9ACU10ACU11ACU12ACU2ACU3ACU4ACU5ACU6射流风机软启动控制柜射流风机软启动控制柜洞口变电所RTU1轴流风机软启动器(或变频器)控制柜123455667注：RTU：(城市)隧道中洞口或洞内变电所区域控制器；ACU：洞内普通区域控制器。特点和功能隧道洞口和洞内变电所区域控制器：采用ModiconPremium双机热备+AdvantysSTBI/O，可实现包括电源模块、CPU模块、以太网模块、背板机架的全冗余结构，确保主控PLC的可靠性，配备10~15寸彩色中文图形终端XBTGT触摸屏洞内普通区域控制器：采用AdvantysSTBI/O针对特殊隧道的恶劣环境，可选择ModiconPremium具有涂敷涂层的抗高湿度和高腐蚀的模块所有I/O模块支持带电插拔，便于维护和更换隧道洞口和洞内变电所区域控制器采用网关接入射流风机的软启动器控制柜或轴流风机的变频器柜，采用网络控制射流风机、轴流风机、水泵，并且采集更为全面的风机/泵的设备信息，实现优化控制和管理隧道监控系统的自愈式光纤环网：采用全双工100Mbps、开放的、符合国家标准的ModbusTCP/IP协议工业以太网。采用双交换机冗余、双链路光纤介质冗余，接入监控中心监控中心可采用VijeoCitect上位软件实现隧道和全部路段的监视、操作和调度、数据分析和存储、报表和管理1234567隧道监控自动化八大典型解决方案解决方案–4特点和功能隧道洞口和洞内变电所区域控制器：采用ModiconQuantum单机，配置双电源冗余模块，提高主控PLC的可靠性，配备10~15寸彩色中文图形终端XBTGT触摸屏洞内普通区域控制器：采用ModiconQuantum单机，配置双电源冗余模块针对特殊隧道的恶劣环境，可选择ModiconQuantum具有涂敷涂层的抗高湿度和高腐蚀的模块所有I/O模块支持带电插拔，便于维护和更换隧道洞口和洞内变电所区域控制器采用网关接入射流风机的软启动器控制柜或轴流风机的变频器柜，采用网络控制射流风机、轴流风机、水泵，并且采集更为全面的风机/泵的设备信息，实现优化控制和管理隧道监控系统的自愈式光纤环网：采用全双工100Mbps、开放的、符合国家标准的ModbusTCP/IP协议工业以太网。采用双交换机冗余、双链路光纤介质冗余，接入监控中心监控中心可采用VijeoCitect上位软件实现隧道和全部路段的监视、操作和调度、数据分析和存储、报表和管理1234567火灾受信盘应急广播盘电源盘100MbpsTCP/IP以太网自愈光纤环大屏