罗克韦尔自动化产品秦岭终南山隧道工程解决方案

罗克韦尔自动化产品秦岭终南山隧道工程解决方案
一、概述
秦岭终南山公路隧道是目前世界上第一座采用双洞单向行驶的特长山岭公路隧道，单洞全长１８．０２公里，双洞总长３６．０４公里，建设规模居世界第一。

秦岭终南山隧道采用了大量新理念、新技术，建设有国际领先的监控管理系统、防灾救援系统、运营服务系统，整个工程创下６项“隧道之最”。

其中一个隧道之最就是世界高速公路隧道最完备的监控系统。

只有具备了完备的监控系统，才能保证隧道的安全可靠运行。

秦岭终南山隧道的交通监控、环境监控、通风控制、照明控制、火灾报警、横通道门监控、中央监控等系统的各类监控点超过１万个。

这些监控点数据的采集和控制都是通过区域控制器（PLC可编程逻辑控制器）来实现的。

区域控制器是隧道监控系统乃至整个隧道建设中最为核心的设备。

罗克韦尔自动化公司为秦岭终南山隧道监控系统提供高性能、高可靠性的区域控制器：AB品牌ControlLogix系列PLC。

该PLC有着极高的稳定性和可靠性，及时采集隧道内各设备的信息，分析各项数据，并控制隧道内交通、环境、通风和照明设备，确保隧道的安全可靠运行。

秦岭终南山隧道于2006年11月20日建成通车，监控系统一直运行良好，AB的PLC为监控系统的稳定运行提供了良好的保障。

二、罗克韦尔自动化公司简介
罗克韦尔自动化公司是一家全球领先、北美第一的自动化控制领域供货商，旗下有AB品牌的PLC（可编程逻辑控制器），变频器和软启动器，拥有种类齐全的各类隧道控制解决方案。

罗克韦尔自动化公司拥有百年的自动控制经验，提供专业的产品和完备的服务，以此来满足用户的各类需求。

通过查看公司主页，了解更多信息。

三、秦岭终南山隧道监控系统解决方案
秦岭终南山隧道由于隧道长度极长，对于监控系统的要求及其严格：
1：隧道主区域控制器双机架冗余，区域控制器采用双处理器结构。

防止单个处理器故障影响监控系统的正常运行
2：区域控制器既能实现本地控制功能，又能实现远程控制功能；
3：区域控制器对洞内的环境进行严格的检测，根据能见度、CO 浓度、车流量的检测数据及时控制风机启停和照明，保证洞内环境的安全性和舒适性。

；
4：区域控制器之间通讯网络拓扑结构简单可靠，介质冗余、通讯速率高。

5：隧道中的竖井/斜井风机是保证洞内环境的关键设备，需要有振动检测对风机的状态进行监视，以防风机的损坏对洞内环境造成重大影响。

为了满足隧道监控的如此苛刻的要求，我们选用ControlLogix 系列PLC 作为隧道区域控制器，选用恩泰克状态监测产品对风机进行检测，选用工业以太网并连接以太网光纤自愈环网作为通讯总线。

以此来构成终南山隧道监控系统解决方案。

解决方案如图所示。

图1 罗克韦尔自动化秦岭终南山隧道监控解决方案
光纤自愈环网上位监控软件RSViewSE
Ethernet/IP
PLC2
PLC3 PLCXX
监测设备
双电源双
PLC1
终南山隧道是双洞单向隧道，单向隧道长18.02公里。

在隧道内每隔600米设置一个区域控制器，连接现场的通风设备、交通信号控制设备、环境监测设备、照明设备等。

单条隧道为31套区域控制器，两条隧道设置62套区域控制器。

另外，由于隧道内存在3个竖井/斜井，需要对每个井内的轴流风机进行状态检测和控制，所以每个竖井/斜井内又设置一套区域控制器和风机振动监测系统，确保设备安全可靠运行。

终南山隧道使用的区域控制器AB品牌ControlLogix系列PLC，它是一款高可靠性的控制器，平均无故障运行时间大于1500000小时，远远高于市场上的同类产品，它还具有高速信息交换能力和强大的控制功能，为隧道的安全控制提供了良好的保证。

主区域控制器的采用了双机架冗余方案，即有两套PLC，它们通过高速的光纤模块连接互为备份，当其中一套PLC发生故障时，便可无扰动的切换到另一套PLC运行，他们之间的通讯不需要任何的程序编程，维护方便，可靠性十分高，它的安全等级达到了国际安全认证SIL2标准。

区域控制器采用双电源双处理器方案，即采用互为备份的电源对PLC机架进行供电，当一个发生故障时，立马切换到外一块电源供电，不会影响PLC的正常运行。

在PLC机架上，插有两块处理器，其中一块发生故障时，另外一块便能立马接替控制工作。

区域控制器之间的通讯采用标准工业以太网（EtherNet/IP）协议，并通过光纤自愈环网传输。

该网络有三大特点：
1“光纤”“自愈环网”：光纤的传输距离长，抗干扰性强，耐腐蚀，可以在恶劣的环境下工作，而且自愈环网的特点是一旦网络上的单向传输受阻，便可自动实现反向传输，大大提高了网络传输的可靠性。

2“工业以太网”：工业以太网相比普通的以太网的区别是实时性高，网络数据不容易丢失，它能够将现场采集的数据及时、确定的传输到目的地。

3“标准”工业以太网：标准工业以太网与非标准工业以太网的区别是，标准工业以太网所采用的网络介质、交换机都是标准的、开放的，可以采用市面上通用的设备，但是非标准的工业以太网需要采用它们独有的、非开放的交换机、网卡等设备，这样大大的降低了整个系统的开放型，为以后的扩展带来很大的不便。

由于采用了先进的区域控制器和通讯网络，才保证了世界上最完备的监控系统得可靠运行。

我们也很高兴罗克韦尔自动化公司的好产品为这条世界上最长的双洞隧道的可靠运行贡献一份力量。

罗克韦尔自动化
罗克韦尔自动化在隧道监控中的应用业绩：
项目地点日期陕西秦岭终南山隧道
陕西2006 应用类型: 公路隧道监控系统
硬件: ControlLogix、XM振动检测
网络: ControlNet、Ethernet/IP、DeviceNet
邵怀隧道群
湖南2006 应用类型: 公路隧道监控系统
硬件: ControlLogix
网络: ControlNet、Ethernet/IP
沪蓉西隧道群
湖北2006 应用类型: 公路隧道监控系统
硬件: ControlLogix
网络: ControlNet、Ethernet/IP
湖南2006 湖南雪峰山隧道
应用类型: 公路隧道监控系统
硬件: ControlLogix
网络: ControlNet、Ethernet/IP
清海马平隧道
青海省2004 应用类型: 公路隧道监控系统
硬件: Flexlogix 19 台, Flex I/O
网络: ControlNet
监控软件: RSView32
大连路隧道
上海2004 应用类型: 公路隧道监控系统
硬件: ControlLogix 7 台, ControlLogix I/O, 软启动器, 变頻
器
网络: Ethernet/IP
福建漳龙隧道
福建2004 应用类型: 公路隧道监控系统
硬件: ControlLogix 10台, Flexlogix 6 台, ControLogix I/O
及 Flex I/O
网络: ControlNet
监控软件: PanelView 5台
香港2001 狮子山隧道改造工程
应用类型: 公路隧道监控系统
硬件: ControlLogix 3 台, ControlLogix I/O
网络: ControlNet
监控软件: RSView32
香港2001 香港仔隧道改造工程
应用类型: 公路隧道监控系统
硬件: ControlLogix 3 台, ControlLogix I/O
网络: ControlNet
监控软件: RSView32
将军澳隧道改造工程
香港2001 应用类型: 公路隧道监控系统
硬件: ControlLogix 3 台, ControlLogix I/O
网络: ControlNet
监控软件: RSView32
城门隧道改造工程
香港2001 应用类型: 公路隧道监控系统
硬件: ControlLogix 3 台, ControlLogix I/O
网络: ControlNet
监控软件: RSView32
西部铁路大榄隧道 (DB-350)
香港2003 应用类型: 地铁隧道监控系统
硬件: ControlLogix 控制器, 2000 I/O点
网络: ControlNet
监控软件: RSView32
香港2003 西部铁路市内底下隧道 (SI-1200)
应用类型: 地铁隧道监控系统
硬件: PLC-5 18台, Flex I/O
网络: ControlNet
监控软件: RSView32
香港2003 地铁将军澳支线市内底下隧道 (C653)
应用类型: 地铁隧道监控系统
硬件: PLC-5 62台, Flex I/O
网络: ControlNet
监控软件: RSView32。