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    其他行業(yè)
    珠江隧道改造項(xiàng)目
    專欄:其他行業(yè)
    發(fā)布日期:2021-08-28
    閱讀量:1292
    作者:佚名
    案例名稱珠江隧道自動(dòng)控制系統(tǒng)改造單位名稱總包單位廣東XXXX工程有限公司項(xiàng)目性質(zhì)工程項(xiàng)目類項(xiàng)目負(fù)責(zé)人XXX技術(shù)擔(dān)當(dāng)XXX營(yíng)業(yè)擔(dān)當(dāng)XXX支持類型負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)、編程、調(diào)試改造背景:珠...

    案例名稱

    珠江隧道自動(dòng)控制系統(tǒng)改造

    單位名稱

    總包單位廣東XXXX工程有限公司

    項(xiàng)目性質(zhì)

    工程項(xiàng)目類

    項(xiàng)目負(fù)責(zé)人

    XXX

    技術(shù)擔(dān)當(dāng)

    XXX

    營(yíng)業(yè)擔(dān)當(dāng)

    XXX

    支持類型

    負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)、編程、調(diào)試改造背景:珠江隧道1995年建成至今已經(jīng)14個(gè)年頭,當(dāng)初系統(tǒng)設(shè)計(jì)的日車(chē)流量為5W臺(tái),而如今隧道的日均車(chē)流量已經(jīng)達(dá)到10幾萬(wàn)臺(tái),控制系統(tǒng)沿用至今,在控制功能上已經(jīng)滿足不了要求,需要進(jìn)行系統(tǒng)的升級(jí)改造,增加更多人性化的功能。


    珠江隧道總長(zhǎng)1200多米,屬于中長(zhǎng)V型隧道,整個(gè)隧道包括:中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、交通檢測(cè)系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、通風(fēng)及環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)等等。本次改造OMRON的CS1D系統(tǒng)一共有6個(gè)站分別安裝在隧道夾層管廊里面,負(fù)責(zé)整合交通檢測(cè)、通風(fēng)及環(huán)境、照明、誘導(dǎo)等控制系統(tǒng),按照控制對(duì)象,我們將它分成3個(gè)大系統(tǒng):照明系統(tǒng)、交通檢測(cè)及控制系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)。

    一. 照明系統(tǒng)

    1、          控制對(duì)象

    隧道內(nèi)照明系統(tǒng)由遮光棚段、過(guò)渡段、基本段照明組成,相應(yīng)地主要控制內(nèi)容分三種:

    (1)過(guò)渡段控制:根據(jù)隧道兩出入口的視野亮度對(duì)過(guò)渡段加強(qiáng)照明燈組按天氣晴、陰分四級(jí)進(jìn)行位式控制,使白天進(jìn)洞前、后的亮度變化容易讓司機(jī)適宜;

    (2)根據(jù)日時(shí)鐘對(duì)基本照明段的照明燈組分白天和深夜兩級(jí)進(jìn)行位式控制;

    (3)根據(jù)日時(shí)鐘和口部亮度對(duì)遮光棚的照明燈進(jìn)行“全開(kāi)/半開(kāi)/停止”的位式控制。

    2、照明級(jí)別劃分

    6個(gè)照明級(jí)別:1.烈日、2.晴天、3.云天、4陰天、5夜間、6深夜。

    1 ~ 4四種照明級(jí)別主要針對(duì)加強(qiáng)段的照明控制。

    2 烈日                    開(kāi)全部加強(qiáng)照明、開(kāi)基本段照明

    2 晴天                    關(guān)小部分加強(qiáng)段照明、開(kāi)基本段照明

    2 云天                    關(guān)一半加強(qiáng)段照明、開(kāi)基本段照明

    2 陰天                    關(guān)大半加強(qiáng)段照明、開(kāi)基本段照明

    2 夜間                    關(guān)加強(qiáng)段照明、開(kāi)基本段照明、開(kāi)遮光棚段照明

    2 深夜                    關(guān)加強(qiáng)段照明、基本段和遮光棚段照明減半

    (基本段和遮光棚段照明減半時(shí),兩組回路按單雙日交替使用)

    注:亮度值與照明級(jí)別對(duì)照關(guān)系請(qǐng)看附錄1.

    3、          控制方式:光控制、時(shí)序控制、模式手動(dòng)控制、完全手動(dòng)控制;

    說(shuō)明:左孔、中孔可分別單獨(dú)設(shè)置控制方式。

       4、  光控制:

    光亮度值由隧道洞口處的8個(gè)亮度計(jì)檢測(cè)所得,輸出信號(hào)為4~20mA,量程為0~6500cd/,根據(jù)亮度檢測(cè)裝置檢測(cè)到的光亮度值,實(shí)時(shí)開(kāi)啟或關(guān)閉相應(yīng)的照明燈具,從而形成一個(gè)閉環(huán)控制。

    說(shuō)明:光控只針對(duì)白天照明系統(tǒng)的控制。

       5、  時(shí)序控制:

    主要分為以下幾種時(shí)間段:清晨、上午、中午、下午、旁晚、夜間、深夜。

    6、          模式手動(dòng):

    中心監(jiān)控人員根據(jù)室外天氣情況,人工判斷、選擇當(dāng)前的“照明級(jí)別”。

       7、  完全手動(dòng):

    在控制中心,手動(dòng)獨(dú)立控制所有回路的開(kāi)關(guān)。

    各個(gè)燈組以及亮度計(jì)在隧道中的位置,如下圖

    橙色框里面的是出入口的加強(qiáng)段照明,紅色框里面的是出入口的遮光棚段照明,其余的是基本照明。


    照明的控制流程圖如下:

    1535442703483060287.jpg

    1535442703427015763.png

    2、交通狀態(tài)設(shè)置

    在隧道出入口8個(gè)車(chē)道安裝了兩臺(tái)超聲波道路交通信息檢測(cè)器,以RS485方式,每分鐘向PLC1和PLC6發(fā)送一次長(zhǎng)度為226個(gè)字節(jié)的車(chē)輛信息,此信息包括:各種車(chē)的流量、平均車(chē)速、占有時(shí)間、堵車(chē)時(shí)間。

    根據(jù)道路交通信息的數(shù)據(jù)得到的車(chē)輛運(yùn)行信息,又將隧道分成三中狀態(tài):

    2    正常;

    2    擁擠;

    2    阻塞;

    序號(hào)

    交通狀態(tài)

    開(kāi)啟平均車(chē)速(km/h)

    關(guān)閉平均車(chē)速(km/h)

    持續(xù)時(shí)間

    (min)

    備注

    1

    正常

    --

    --

    --


    2

    擁擠

    <20

    >30

    10

    車(chē)速緩慢

    3

    阻塞

    <10

    孔內(nèi)無(wú)車(chē)


    停滯不前

    說(shuō)明:

    1)每種交通狀態(tài)對(duì)應(yīng)的交通量數(shù)據(jù)可以在中心軟件設(shè)置;如判斷堵車(chē)的速度,持續(xù)時(shí)間等;

    2)對(duì)于關(guān)閉的車(chē)道,不予判斷;

    3)擁擠和阻塞也包括輕微交通事故造成的情況,如拋錨、追尾等;

    (1)交通擁擠時(shí),控制方案

    隧道入口交通信號(hào)燈黃色閃爍(閃爍頻率:1Hz,即1次/秒),提示駕駛?cè)藛T減速慢行,關(guān)閉的車(chē)道保持紅燈常亮;

    (2)交通阻塞時(shí),控制方案

    隧道暫時(shí)關(guān)閉,相應(yīng)入口交通信號(hào)燈:綠色——綠色閃爍(1Hz/5s)——黃色閃爍(1Hz/5s)——紅色,等待洞內(nèi)車(chē)輛全部通過(guò)隧道時(shí),隧道重新開(kāi)啟,入口信號(hào)燈變?yōu)榫G色。  由出口交通量檢測(cè)器判斷洞內(nèi)車(chē)輛是否全部駛離隧道,可以預(yù)算一定時(shí)間T內(nèi),在該時(shí)間段內(nèi)若沒(méi)用檢測(cè)到車(chē)輛表示全部車(chē)輛已經(jīng)通過(guò)隧道,預(yù)算時(shí)間可在中心軟件設(shè)置,如:T可取15秒。

    3、交通系統(tǒng)控制方式

    控制方式:模式手動(dòng)控制、完全手動(dòng)控制。

    (1)模式手動(dòng)控制

    每個(gè)孔洞按以上7種模式進(jìn)行控制,通過(guò)中心計(jì)算機(jī)機(jī)人工選擇所需交通模式;

    (2)完全手動(dòng)控制

    可以控制每個(gè)車(chē)道指示燈的狀態(tài),包括:綠箭、紅叉、黑屏。

    可以控制每個(gè)入口交通信號(hào)燈的狀態(tài),包括:紅、黃、綠。

    注:無(wú)論在哪一種模式,一旦發(fā)生擁擠、阻塞、事故、火災(zāi)時(shí),自動(dòng)執(zhí)行相應(yīng)程序,其中阻塞、事故和火災(zāi)需要人工確認(rèn)后才能執(zhí)行。

    下圖為交通誘導(dǎo)燈分布圖:

    1535442802579015368.jpg

    三.通風(fēng)系統(tǒng)

    1、         控制原則

    (1)     保持隧道內(nèi)環(huán)境指標(biāo)在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。主要指一氧化碳CO、能見(jiàn)度VI、風(fēng)速;

    (2)     隧道內(nèi)某一段的CO或VI值含量達(dá)到門(mén)限值時(shí),本段或最靠近此段的風(fēng)機(jī)應(yīng)首先啟動(dòng),然后追加的風(fēng)機(jī)按照運(yùn)行時(shí)間最短優(yōu)先啟動(dòng)的原則,以平衡各風(fēng)機(jī)的勞逸度,延長(zhǎng)風(fēng)機(jī)使用壽命。另外,風(fēng)機(jī)的啟閉次數(shù)不應(yīng)過(guò)頻,紡織風(fēng)機(jī)出現(xiàn)震蕩現(xiàn)象。

    (3)     若一條隧道因事故關(guān)閉,另一條隧道改為雙向運(yùn)行時(shí),因交通量增長(zhǎng)很多,若全部風(fēng)機(jī)啟動(dòng)而環(huán)境指標(biāo)達(dá)不到正常值,則應(yīng)和洞口交通信號(hào)燈配合,利用信號(hào)燈空內(nèi)控制進(jìn)入隧道的車(chē)輛,以達(dá)到正常的環(huán)境指標(biāo)。

    (4)     正常運(yùn)行時(shí),風(fēng)機(jī)為正向運(yùn)轉(zhuǎn)(即沿行車(chē)方向吹風(fēng)),當(dāng)火災(zāi)或雙向行駛正向交通量小于逆向交通量時(shí),風(fēng)機(jī)才可能逆向吹風(fēng)。如有需要逆向吹風(fēng)時(shí),應(yīng)先停風(fēng)機(jī),再啟動(dòng)逆向運(yùn)轉(zhuǎn)。

     

     

    2、         控制模式:自動(dòng)控制、手動(dòng)控制

    自動(dòng)控制

    隧道采用縱向通風(fēng)方式,通風(fēng)控制的任務(wù)是通過(guò)檢測(cè)隧道內(nèi)的CO濃度、VI濃度以及風(fēng)速、風(fēng)向來(lái)控制隧道內(nèi)13組(每組兩臺(tái))風(fēng)機(jī)的啟停和正反轉(zhuǎn)。

    其中CO、VI環(huán)境檢測(cè)器:CO的輸出形式是4~20mA,量程為0~300ppm;VI的輸出形式是4~20mA,量程為0~15(1/Km)。

    風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)器:風(fēng)速的輸出形式是4~20mA,量程為0~15m/s;風(fēng)向輸出形式是4~20mA,量程為0~360度。

    系統(tǒng)控制方式為位式控制,在兩個(gè)控制點(diǎn)間設(shè)置一段不靈敏區(qū),控制點(diǎn)可在線修改。

     

    控制點(diǎn)設(shè)置(預(yù)設(shè))

    控制點(diǎn)

    一氧化碳COppm

    能見(jiàn)度VI1/km

    關(guān)閉點(diǎn)

    10

    3.00(透光率80%

    開(kāi)啟點(diǎn)

    15

    5.00(透光率66.7%

    報(bào)警點(diǎn)

    75

    12.00(透光率30%


    正??刂颇J剑A(yù)設(shè))


    一氧化碳CO(ppm)

    關(guān)系

    能見(jiàn)度VI(1/km)

    風(fēng)機(jī)控制

    間隔時(shí)間

    (可修改)

    說(shuō)明

    <5

    <3.00

    風(fēng)機(jī)每隔Tfc分

    鐘停開(kāi)一對(duì)

    Tfc=20

    運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)的風(fēng)機(jī)先停

     

    >15

    >5.00

    風(fēng)機(jī)每隔Tfo分

    鐘增開(kāi)一對(duì)

    Tfo=10

    第一組開(kāi)最近風(fēng)機(jī),以后各組運(yùn)行時(shí)間短的風(fēng)機(jī)先開(kāi)

    >75,且持續(xù)

    時(shí)間超過(guò)Tfon

    >12.00

    啟動(dòng)全部風(fēng)機(jī)

    Tfon=15

    中心報(bào)警,并且交通管制

    CO/VI與最近一組風(fēng)機(jī)對(duì)應(yīng)關(guān)系表(預(yù)設(shè))

    CO/VI檢測(cè)器

    CV1

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