PLC在高速公路隧道監控系統中的應用研究

陳偉

山西交投忻阜高速公路管理有限公司 山西忻州 034000

高速公路的建設對兩地的經濟發展有十分重要的意義，還可提高沿線居民的收入水平，但也增加了交通事故的發生幾率，其中，隧道區域是事故高發區，對其進行監控管理可以有效保證行車安全，促使我國社會經濟快速發展。

1 PLC主要程序

PLC程序能夠對一段區域內設備的檢測信息進行收集，收集的主要檢測部件有CO/VI檢測器和車輛檢測器。這項程序能夠對收集到的信息進行預處理，比如：隧道內部的CO正常運營的濃度一般情況下處于150-250ppm，若隧道內部的車輛行駛速度都處于怠速，平均車速在10km/h時，濃度能夠達到300ppm，隧道內對煙霧的允許濃度為7．0＊0．0011/m，這時就會自動啟動通風設施進行氣體疏散。隧道對正常的風速要求為10m/s，風速需要儲蓄到本地單元里邊。隧道內部的本地控制器需要將存儲單元中的各項信息進行處理，像一些能見度和煙霧濃度等都需要處理，處理之后將其上傳給服務器。PLC程序還能夠接收隧道管理站內部計算機發出的控制命令，可以將設備運行狀態和控制命令進行比較，通過比較后對下端設備發出控制指令[1]。

2 我國高速公路隧道監控系統的發展現狀

近年來，隨著我國經濟的高速發展，高速公路及公路隧道建設的力度不斷加大。高速公路隧道由于空間比較密閉，空氣流通性不好，光線強度也較微弱，因此，出現交通堵塞和安全事故的可能性較大。鑒于對安全的重視，我國的道路建設部門在高速公路隧道建設中積極引用先進的技術和新的工藝設備，通過利用自動化技術和系統集成，逐步實現隧道監控系統的智能化，使隧道監控系統的功能更加強大。目前，隨著我國道路橋梁建設技術的發展，我國建設的公路越來越多，高速公路建設的地理位置和環境復雜程度也更大，隧道長度也越來越長。為了防止隧道中交通事故和火災情況的發生，近幾年，在隧道設施配置時，我國加強對監控系統的配置，對通過隧道的車輛以及隧道周圍和內部的結構、環境進行實時監控，確保隧道的通暢無阻和車輛行人的安全通行。通過利用組態軟件和電氣自動化軟件，在越來越多的高速公路隧道中建立了集成化的綜合監控系統，使我國高速公路隧道朝著安全、智能化方向發展。

3 PLC在高速公路隧道監控系統中的應用

3.1 交通控制

將PLC技術應用在高速公路隧道監控中，可對全程道路進行管理，為司機駕駛員提供了良好的行車環境。例如在隧道內設置控制車道指示燈、限速指示器等，可對隧道內的實際交通情況進行調整，保證車輛的通行安全。比如當隧道內發生車禍時，可及時更改限速信息，并對隧道口內外的交通信號燈進行控制，使駕駛員按照規定線路行車，可以降低車禍的危害程度，保證人員和車輛的安全。限速信息以及交通指示燈的變換都是通過PLC控制技術來實現的，可通過控制繼電器來調節交通信號燈，并通過串行接口來控制限速信息，從而實現控制需求[2]。

3.2 照明控制

隧道照明控制程序可以對洞外的光強進行檢測，然后根據檢測的具體狀況對隧道的照明系統進行控制，對隧道的出入口進行調節，讓車輛能夠行駛的更加安全，不但可以滿足照明，而且還可以起到節能運行的目的。同時，還能夠對洞內照明進行監視，照明控制程序還能夠在洞內照明燈具故障的時候進行提示，可以根據洞內具體的光度進行采集，然后會發出報警，提示維修部門及時更換燈具。在自動控制程序中，不管任何時候應急照明回路的照明燈一直通亮，若一旦有火災事故發生，隧道里邊的所有回路的照明燈會瞬間全亮。隧道中的照明主要分為人工、自動和遠控三種方式，其中自動方式可以由照明系統自動完成，遠控一般由照明系統和監控系統相互協作完成，監控系統可以將遠程控制的信息傳遞給照明系統。

3.3 通風控制

通風控制程序能夠對交通量和通過率以及CO濃度數據進行檢測，并根據檢測的數據對運行臺數以及風向和運行時間進行控制，讓其能夠實現節能運行，并讓風機的壽命能夠得到延長。一旦有火災發生，可以根據具體情況采取相應的處理措施對火災進行相應的排煙處理，讓隧道能夠安全的運行并提高舒適性。通風控制程序可以實現對風機各種狀態下的控制，還可以將每臺風機的具體運行狀況顯示出來，將具體的故障傳給上位機?？梢詫︼L機的運行時間進行自動統計，運行時間最短的風機可以累積起來最先啟動，這樣能夠讓各個風機之間相互平衡，然后將風機能夠在勞逸程度上相互結合，使風機的使用壽命得以延長。風機啟動時由于啟動電流較大，瞬時功率較高，故每臺風機啟動的時候，利用軟啟動器啟動都需要短暫的延時，這樣才能夠將其他風機啟動起來，讓變電站供電的壓力減小。通風控制主要控制可以分為四級，分別是監控分中心、隧道監控室、隧道配電室、風機配電箱，一般情況下，隧道配電室的風機控制都會放在“自動”位，由監控分中心對通風系統進行控制，能夠自動將系統的各項功能完成。系統出現故障時，可以前面三個級里邊任何一個級上讓系統維持正常運行。對通風設備進行維修的時候，可以采用人工控制的方式[3-4]。

4 結語

PLC技術在我國工業自動化發展中取得的顯著成績，逐步替代了傳統單片機系統。PLC控制器以其編程簡單方便、運算速度快捷和邏輯運算功能強大等優點，不僅在國內的工業控制領域得到肯定，也逐漸的在公路隧道中得到大力應用，并在高速公路隧道監控系統中起著重要的作用。