一、系统需求
根据管理体制,本项目道路隧道的监控设施的数据需上传到隧道管理站。
交通监控本地控制器系统可收集、处理和存储隧道内外场设备的检测数据,监视外场设备工作状态,上传给隧道管理站,并接收隧道管理站命令对外场设备进行控制。本地控制器通过主控制器的以太网通信单元与隧道管理站计算机系统进行通信。
本项目需在隧道内左右洞均敷设一根监控系统专用单模光缆(12芯),用于本地控制器组网和隧道固定摄像机视频、数据信息传输。隧道洞口至隧道管理站之间的光缆由通信系统负责提供,工程量计列在通信系统中。
本工程包括数据传输设备和本地控制器系统的生产、运输、安装、调试、试运行。本工程主要包括:
(1)本地控制器的安装、调试和运行;
(2)本地控制器控制软件的编制;
(3)与隧道交通监控设备连接;
(4)工业以太网交换机的组网;
(5)数据光端机连接、开通等;
(6)隧道内通信光缆的敷设;
(7)规范中没有规定,但对完成工程必须的材料及工作。
投标人应说明其组网方案、本地控制器与外场设备的连接方式、速率、性能以及系统详细配置等。
根据承包商所选设备及外场设备数据接口的不同,各本地控制器的模块配置的数量或有不同,可在联合设计阶段视具体情况做相应的调整。
二、系统功能要求
本地控制器系统具有本地自动控制的功能,在维修、测试、隧道管理站设备故障、通信故障等情况下可由本地控制系统代替隧道管理站进行控制。
――收集各隧道检测设备检测的信息,包括交通量信息、隧道内外亮度、一氧化碳浓度、隧道内透过率、隧道外亮度参数、外场设备运行状态等。
――对收集信息进行预处理,并储存在本地的存储单元中。
――在隧道管理站监控计算机或隧道主控制器轮询时,将存储单元中处理好的信息上传给隧道管理站计算机或主控制器。
――接收隧道主控制器或隧道管理站监控计算机的各种控制命令,将控制命令和设备运行状态比较后,发出对下端执行设备的控制指令(如发给交通信号灯、车道指示标志、小型可变信息标志、可变信息标志等的指令)。
――可存储一些常用和应急处理程序,如交通事故处理程序、火灾紧急处理程序等。
――隧道主控本地控制器带有控制终端,可显示设备状况,并可通过控制终端进行本地控制,还可通过隧道管理站监控工作站进行控制:另外每个本地控制器同时也是一个独立的控制系统,在隧道管理站监控工作站故障、维修或测试、通信中断或其他原因和上端失去联系时,可通过控制终端或者外接计算机进行手动操作,且手动优先级最高。
――具有自诊断功能。
三、系统构成
本项目隧道内的车道指示标志、CO/VI检测器、光强检测器、交通信号灯、可变信息标志、可变限速标志、车辆检测器、洞口的小型可变信息标志、照明控制回路和风机控制回路等设备直接与就近的本地控制器相连。
隧道内设置本地控制器,本地控制器可连接前后各300-400米范围内的外场设备。根据所连接的各种外场设备的接口类型,本地控制器可通过RS485,RS232, DI/D0,模拟A工接口与之相连。本地控制器视所辖区段内的外场设备类型、数量而配备足够数量的RS485, RS232, DI/DO及模拟I/0接口单元。
在各隧道设备机房分别设置一套本地主控制器,也通过光纤环工业以太网交换机与隧道内其他本地控制器全部相连,负责协调各本地控制器及外场设备,在维修、测试、隧道管理站设备故障、通信故障等情况下代替隧道管理站进行控制。
四、解决方案
针对该项目对工业以太网组网的需求,在结合我公司产品后提出了如下方案:
图1 方案示意图
五、方案说明
本方案使用Omate 6000工业级以太网交换机来实现隧道内的各个本地控制器的连接,负责协调各本地控制器及外场设备,在维修、测试、隧道管理站设备故障、通信故障等情况下代替隧道管理站进行控制。
本系统主要由5个30ms极快速冗余环组成,然后每个环所在隧道口变电所机方的工业以太网交换机与隧道管理站的工业以太网交换机相连,构成一个完整统一的网络。
各本地控制器收集、处理和存储的隧道内外场设备的检测数据和外场设备工作状态通过Omate 6000工业以太网网络系统上传给隧道管理站,并接收隧道管理站命令对外场设备进行控制。
六、方案优势
工业品质,低功耗无风扇设计,坚固而灵活的结构,宽温湿度范围。应能在恶劣环境条件下工作,如高温、湿热、强电磁千扰环境。
组网简捷,可靠性高,可扩展性高,系统具有简单、灵活地扩容和智能化升级功能,方便系统的不断扩展。
网络化,可通过专有通信网络,同步、实时管理察看分布在各地的现场信息。
各管理站的信息资源可以和其他管理系统充分共享,根据需要统一调度配合。
Omate 6000良好的交换性能和30ms极快速的自愈能力,极大地保证了隧道数据可靠及时的传输,当发生光纤断点时,环网可以在30ms内自动恢复正常工作。
高实时性,支持故障自诊断功能。
支持双电源冗余,提高设备的可靠性。
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