1.背景

赤柏隧道位于通化至沈陽高速公路中吉林省境內。通化至沈陽高速公路（簡稱“通沈高速公路”）是國家交通部《振興東北老工業(yè)基地公路水路交通發(fā)展規(guī)劃綱要》中規(guī)劃的“五縱、八橫、兩環(huán)、十聯(lián)”中第七橫的一部分，是我國東北東部地區(qū)運輸?shù)拇笸ǖ乐?，也是吉林省東南部山區(qū)的第一條高速公路。通沈高速公路（吉林段）全長45.544公里，工程總預算16.72億元，建設期3年，是吉林省目前地形最復雜、施工難度最大的高速公路項目之一。作為通沈高速重要的組成部分，赤柏隧道設計標準為雙洞四車道，左洞全長1812米，右洞全長1878米，機電主要采用歐姆龍CS1D系列PLC，通過光纖環(huán)網連接PLC監(jiān)控交通信號燈、車道指示燈等設備。根據吉林省高速公路監(jiān)控系統(tǒng)軟件統(tǒng)一規(guī)劃要求，吉林省高速公路管理局通信中心于2010年初選用亞控公司的KingSCADA3.0對赤柏隧道的監(jiān)控軟件進行升級改造。

2. 需求分析  I.       實時掌握隧道內部設備狀態(tài)

隧道監(jiān)控系統(tǒng)集通信技術、計算機技術、自動控制技術于一體，需要為隧道管理人員提供完整和清晰的隧道運行狀況，是保障隧道安全運行的支撐平臺。針對隧道監(jiān)控系統(tǒng)的重要性提出以下需求：

赤柏隧道中機電設備比較多，在設備出現(xiàn)故障時，監(jiān)控中心需要派工程師到現(xiàn)場解決問題。同樣，監(jiān)控中心為了了解現(xiàn)場運營狀況，也需要定期派運營管理工程師去了解情況。如果監(jiān)控中心能夠建立一套監(jiān)控系統(tǒng)，實時顯示現(xiàn)場設備狀況，則可節(jié)省工程師的巡視時間和成本。

II.     及時下發(fā)控制指令

實時監(jiān)控現(xiàn)場設備的狀態(tài)，可在第一時間獲取設備的反饋，工程師可針對采集上來的信息對設備運行狀態(tài)進行更改。當緊急事故發(fā)生時，監(jiān)控系統(tǒng)可通過工程師或上級領導的確認，下發(fā)緊急預案，實現(xiàn)重大事故時的緊急決策。

III.    記錄與查詢

監(jiān)控系統(tǒng)應具備對報警信息、各設備采集信息、歷史操作等數(shù)據的進行記錄、查詢、統(tǒng)計、報警、報表、預覽、打印等功能，為緊急預案的制定提供足夠的數(shù)據依據。

IV.     豐富接口

隧道監(jiān)控系統(tǒng)中，機電設備種類較多，數(shù)據采集接口種類繁多，給信息采集帶來了困難。根據不同項目和不同接口編制軟件，會造成路網內路段之間無法共享交通信息，無法實現(xiàn)跨路段交通信息采集、處理、發(fā)布和交通指揮、調度。監(jiān)控軟件應具有通用的接口解決此類問題。

目前高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中存在兩種軟件形式，一種是針對不同項目編制的軟件，一種是組態(tài)軟件。組態(tài)軟件，譯自英文SCADA,即 Supervisory Control and Data Acquisition(數(shù)據采集與監(jiān)視控制)，是指數(shù)據采集與過程控制的專用軟件。組態(tài)軟件使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構建工業(yè)自動控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。亞控公司提供的KingSCADA3.0軟件，擁有開放性接口，支持各種國際標準通訊協(xié)議和在線組態(tài)的功能，具備完美的圖形展示、報表、趨勢曲線系統(tǒng)和對底層設備的直接控制能力，因此在赤柏隧道中，選擇使用KingSCADA3.0軟件進行機電升級改造

3.項目方案

3.1系統(tǒng)配置

針對赤柏隧道監(jiān)控系統(tǒng)實際需求，系統(tǒng)監(jiān)控軟件配置如下：服務器上安裝KingSCADA3.0具備開發(fā)功能和運行功能的完全版軟件，監(jiān)控計算機上安裝KingSCADA3.0運行版軟件，與服務器配置成采集與展示雙冗余，確保數(shù)據的無損采集與展示。軟件授權全部為不限點，下圖為監(jiān)控系統(tǒng)總結構圖和監(jiān)控軟件總結構圖。

監(jiān)控網絡拓撲圖