易控應用于奧林匹克體育中心(鳥巢)隧道監(jiān)控

1、易控應用于奧林匹克體育中心(鳥巢)隧道監(jiān)控1項目簡介 奧林匹克中心是舉辦北京2008年奧運會的主要場地，擁有亞洲最大的城區(qū)人工水系、亞洲最大的城市綠化景觀、世界最開闊的步行廣場、亞洲最長的地下交通環(huán)廊。其地下交通環(huán)廊是一條特別設計的隧道，總投資約13億元，全長9.9公里，其中主干道5.5公里，環(huán)形隧道呈樹型分布，通過地下通道這張四通八達的交通網(wǎng)絡，可以暢通無阻地到達中心區(qū)周圍的各種重要建筑。地下隧道有25個出入口，出入口與奧林匹克公園中心區(qū)周邊的近10條市政道路相通，形成一張復雜的交通網(wǎng)。環(huán)隧包括5個獨立的人員逃生出口、消防泵站、監(jiān)控中心及排風機房和送風機房等。為了保證通道安全暢通，管理者需要

2、對通道中的各種設備進行管理和監(jiān)控，奧林匹克體育中心區(qū)指揮中心需要對通道內的交通情況進行全方位監(jiān)控，包括：對204個交通信號燈，120多個攝像頭，30塊交通情報板，23塊車庫情報板，以及對交通流量、車速、車道占有率、可變限速標志、啟閉車道、車輛限行和分流等的監(jiān)控，除此之外，還需要對一些交通輔助設備進行監(jiān)控，包括：對163臺緊急電話，60組射流風機， 9組送排風機，9臺雨水泵、廢水泵、消防泵， 9臺一氧化碳濃度監(jiān)測儀， 9臺能見度監(jiān)測儀，1個主配電室和5個分配電室。位于奧林匹克體育中心區(qū)地下指揮中心的“北京奧林匹克中心地下交通隧道監(jiān)控系統(tǒng)”對隧道內的交通系統(tǒng)、輔助交通系統(tǒng)的設備系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、供電

3、系統(tǒng)、緊急電話系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡系統(tǒng)和綜合顯示大屏等進行集中的監(jiān)控，通過光纖環(huán)網(wǎng)和監(jiān)控系統(tǒng)與22臺昆騰PLC進行實時通信，采集和控制整個地下隧道的各種信號和設備，與其它智能系統(tǒng)交換信息，通過其它接口和100多種硬件設備進行通信連接。在緊急情況發(fā)生時，系統(tǒng)自動執(zhí)行事先設計好的應急處理預案，將自動調用相關畫面顯示在綜合顯示大屏上，也可進行手動處理。系統(tǒng)與附近的其它交通系統(tǒng)和北京市交管中心互聯(lián)實現(xiàn)互聯(lián)集成。監(jiān)控系統(tǒng)的設計和實施對系統(tǒng)的集成度、可靠性、開放性、和可擴充性都提出了極高的要求。系統(tǒng)要求采用開放的技術平臺，預留功能接口，以在增加功能、系統(tǒng)升級時不影響已實現(xiàn)的功能。該監(jiān)控系統(tǒng)使

4、用易控(INSPEC)組態(tài)軟件，采用客戶端服務器架構實現(xiàn)。系統(tǒng)開發(fā)周期短，畫面功能簡潔美觀，成功對隧道中的交通、設備、供電、緊急電話、廣播、無線通信、網(wǎng)絡和CCTV各系統(tǒng)進行了集中監(jiān)控，系統(tǒng)集成度高，功能齊全，穩(wěn)定可靠，響應速度快，為奧運會的成功舉辦發(fā)揮了舉足輕重的作用。2系統(tǒng)構成 奧林匹克中心區(qū)地下隧道交通監(jiān)控系統(tǒng)包括：交通系統(tǒng)、設備系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡系統(tǒng)和CCTV系統(tǒng)。其中：交通系統(tǒng)包含204個交通信號燈，30塊可變情報板，23塊車庫情報板，120多個監(jiān)控攝像頭，9個視頻分析儀。設備系統(tǒng)包含9組送排風機，60組射流風機，9臺水泵、消防泵，9臺CO濃度監(jiān)測儀，9臺能見度

5、監(jiān)測儀。消防系統(tǒng)包含295個消防器件。供電系統(tǒng)包含1個主配電室中：14臺高低壓柜，2臺變壓柜，1個直流屏，1臺UPS；5個分配電室中50臺高低壓柜，10臺變壓柜，5臺UPS。所有供電室的設備數(shù)量達到244個。通信系統(tǒng)包含緊急電話系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)和無線系統(tǒng)。緊急電話系統(tǒng)中有163臺緊急電話；廣播系統(tǒng)中有65個PAK廣播；無線系統(tǒng)中有1臺廣播主機，1臺近端機和8臺遠端機。網(wǎng)絡系統(tǒng)包含22個光環(huán)網(wǎng)交換機。CCTV系統(tǒng)包含64個監(jiān)視器和8塊DLP大屏。隧道交通系統(tǒng)與周邊交通區(qū)域和北京市交警中心進行集成，交通系統(tǒng)根據(jù)道路和監(jiān)控的需要進行分區(qū)管理。根據(jù)監(jiān)控的內容和系統(tǒng)架構設計，整個網(wǎng)絡分為數(shù)據(jù)采集和實時數(shù)據(jù)

6、服務器、歷史數(shù)據(jù)服務器、設備和交通監(jiān)控工作站，并且預留接口以供后續(xù)系統(tǒng)升級等等。系統(tǒng)結構圖 系統(tǒng)由I/O服務器、數(shù)據(jù)庫服務器、六個操作員站以及配套的網(wǎng)絡打印機、交換機、計算機網(wǎng)絡等組成。IO服務器：擔負監(jiān)控系統(tǒng)和現(xiàn)場之間的數(shù)據(jù)采集工作。采集的數(shù)據(jù)提供給網(wǎng)絡上的操作員站和其它服務器。IO服務器中的數(shù)據(jù)主要來自PLC傳送上來的現(xiàn)場設備信息、其他系統(tǒng)傳送過來的信息、進行歷史記錄的IO數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫服務器：擔負歷史記錄服務器和報警記錄服務器的功能，SQL Server擔任具體的數(shù)據(jù)存儲業(yè)務。數(shù)據(jù)庫服務器上運行的工程配置有數(shù)據(jù)庫變量、歷史記錄變量、報警配置，數(shù)據(jù)長期連續(xù)記錄和存儲。操作員站：即工作站。系統(tǒng)

7、包含6臺操作站，工作站提供系統(tǒng)的人機界面功能，所有監(jiān)控操作在操作站上完成，支持設備交通監(jiān)控、電力監(jiān)控、閉路電視（CCTV）監(jiān)控、火災報警等功能，并支持多媒體大屏幕綜合顯示?；谝蕴钟蚓W(wǎng)實現(xiàn)分功能、分級別網(wǎng)上資源共享，網(wǎng)絡協(xié)調運作。各操作站上安裝有“易控（INSPEC）”軟件，根據(jù)登錄用戶的身份限定其能夠操作的內容。操作站通過與IO服務器通信獲取系統(tǒng)IO數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)庫服務器查詢歷史記錄、報警歷史記錄。操作站本身也包含報警服務器，顯示產(chǎn)生的實時報警信息。3系統(tǒng)特點（1）集成度高。綜合集成了設備、交通、供電、通信廣播、環(huán)境監(jiān)測、消防和CCTV等子系統(tǒng)。（2）開放性和可擴充性好。系統(tǒng)基于開放的技術

8、和軟件平臺、架構和接口靈活，升級方便。（3）規(guī)模大。系統(tǒng)的IO點數(shù)達3萬點，工程畫面100多幅。下位設備廠商眾多，設備數(shù)量超過100個。（4）預案控制程序復雜。（5）開發(fā)周期短，實時和維護簡單。（6）穩(wěn)定性高。4軟件應用與硬件和其他獨立系統(tǒng)的連接 該項目下位硬件設備廠商眾多，設備數(shù)量超過100個，“易控（INSPEC）”提供了多種便捷的與下位設備的連接方式，可以通過串口、以太網(wǎng)或其它網(wǎng)卡等多種方式與硬件設備相連。與傳統(tǒng)的組態(tài)軟件相比，“易控（INSPEC）”在IO通信上為用戶提供了更多功能，如能動態(tài)啟停和一臺或多臺設備的通信、支持結構數(shù)據(jù)以及設備的歷史數(shù)據(jù)、可以快速批量配置設備中的變量信息、嵌

9、入網(wǎng)關功能、開放通信程序框架等一系列更加方便用戶的功能。 在該隧道監(jiān)控系統(tǒng)中，通過IO服務器與下位PLC進行通信，服務器上安裝“易控（INSPEC）”，通過以太網(wǎng)通道與22個昆騰PLC進行通信。與其他系統(tǒng)的通信也采用以太網(wǎng)傳輸，對于部分僅支持串口的設備，采用串口轉以太網(wǎng)的方式進行通信。IO服務器IO服務器完成IO數(shù)據(jù)采集，并與數(shù)據(jù)服務器和操作站進行連接，提供數(shù)據(jù)。服務器工程中包含97個以太網(wǎng)通道，下掛97種106個設備。整個系統(tǒng)采集IO點數(shù)大約為3萬點，IO數(shù)據(jù)采集的時間為1S，保證數(shù)據(jù)的及時有效。IO服務器與操作站和數(shù)據(jù)服務器進行交互的變量數(shù)量上萬，所有操作站的操作響應時間小于3S。易控（I

10、NSPEC）優(yōu)化的采集很好地滿足了系統(tǒng)對響應時效性高的需求。 數(shù)據(jù)服務器系統(tǒng)使用“易控（INSPEC）”和SQL Server2005協(xié)同運行，進行數(shù)據(jù)的存貯和服務。數(shù)據(jù)服務器要求長時間保存系統(tǒng)中的歷史數(shù)據(jù)、報警信息等，為數(shù)據(jù)統(tǒng)計、查詢提供了基本數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)服務器同時與IO服務器和操作站進行交互，數(shù)據(jù)吞吐量大，趨勢、報表和畫面形式的數(shù)據(jù)查詢和打印數(shù)據(jù)快，穩(wěn)定可靠。操作站 操作站從服務器取得數(shù)據(jù)。操作站內容分成交通系統(tǒng)、設備系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡系統(tǒng)和CCTV系統(tǒng)等七個子系統(tǒng)。畫面風格簡潔，非常直觀地模擬和呈現(xiàn)了隧道的真實情況。復雜的子系統(tǒng)采用總貌圖和分區(qū)圖進行逐級信息顯示。在總

11、貌圖上移動，鼠標至相應區(qū)域，該區(qū)域會反色顯示，點擊可進入相應分區(qū)。在分區(qū)圖中詳細標注了各種設備所在的位置和參數(shù)。總貌圖交通系統(tǒng)分為12個區(qū)，主要對交通情況進行信號監(jiān)控，比如交通流量、車行速度、車道占有率，同時對可變情報板、可變限速標志、交通信號燈、啟閉車道等進行監(jiān)控，并提供各種預案，實現(xiàn)對交通事故處理、道路分流等科學的控制和管理。交通區(qū)在交通系統(tǒng)畫面中，可直接控制交通信號燈的狀態(tài)。當系統(tǒng)出現(xiàn)交通事故時，系統(tǒng)自動切換到事故所在的分區(qū)畫面，顯示事故類型，并把事故信息，事故位置的視頻切換到綜合顯示大屏上，便于及時了解和處理各種交通情況?？芍苯釉O定畫面上選中情報板的各種導航信息，包括信息內容、字體、顏

12、色等。交通燈控制設備系統(tǒng)分為12個區(qū)，主要是對射流風機、送排風機、排水泵、消防泵、供電等設備進行監(jiān)控，還包括對隧道內一氧化碳濃度、可見度等環(huán)境參數(shù)進行監(jiān)控。設備區(qū)點擊任意排風機，出現(xiàn)風機信息畫面：風機控制可以控制風機的轉動方向和轉速，設備區(qū)中還能看到各一氧化碳監(jiān)測點CO實時濃度，各能見度監(jiān)測點的實時能見度。消防系統(tǒng)分為12個區(qū)，主要對各種消防器件進行監(jiān)控。當出現(xiàn)消防報警時，報警情況直接反應在畫面中各個區(qū)的報警設備上，同時自動啟動發(fā)生警報區(qū)的廣播系統(tǒng)，進行消防廣播。該系統(tǒng)還包括其他消防預案，例如：車輛禁行、車輛分流控制等。通信系統(tǒng)分為緊急電話系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)和廣播系統(tǒng)。當有緊急電話呼叫時，系統(tǒng)

13、會自動切換到主叫電話所在區(qū)域，并且能夠實時顯示撥號、通話和掛機等狀態(tài)，以及執(zhí)行其他預案；無線通信系統(tǒng)包括廣播主機系統(tǒng)，廣播直放站、調度直放站；廣播系統(tǒng)可以選擇需要進行廣播播音的區(qū)域、選擇各種不同聲源、調節(jié)音量等。廣播主畫面無線通信，可以改變頻率值，在不同波段廣播信息。供電系統(tǒng)包括主配電室和5個分配電室。能夠實時監(jiān)視每一個配電室中設備的工作情況，包括：各種電壓、電流等。同時監(jiān)控64臺高低壓柜，12臺變壓柜，1個直流屏，7臺UPS。點擊配電站中的設備，查看設備的各種參數(shù)：配電室參數(shù)圖網(wǎng)絡系統(tǒng)主要負責監(jiān)視22個光環(huán)網(wǎng)交換機，包括每個交換機的供電情況、光纖溫度、端口狀態(tài)等。把所有光環(huán)網(wǎng)交換機的參數(shù)顯示在同一個畫面，并以信號燈標識，各交換機工作正常與否，一目了然。CCTV系統(tǒng) 通過64個監(jiān)視器和8塊DLP大屏監(jiān)控，系統(tǒng)可把任一指定攝像頭的圖像切換到指定的監(jiān)視器或者大屏上，系統(tǒng)還可以更換大屏顯示模式，例如單屏顯示、2×2模式、全屏模式等，還可以直接在畫面上操作任何帶云臺的攝像頭的視角、焦距、縮放等。 CCTV圖 5結束語由“易控（INSPEC）”實現(xiàn)的奧林匹克體育中心區(qū)