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      其他行業
      珠江隧道改造項目
      專欄:其他行業
      發布日期:2021-08-28
      閱讀量:88
      作者:佚名
      案例名稱珠江隧道自動控制系統改造單位名稱總包單位廣東XXXX工程有限公司項目性質工程項目類項目負責人XXX技術擔當XXX營業擔當XXX支持類型負責設計、編程、調試改造背景:珠...

      案例名稱

      珠江隧道自動控制系統改造

      單位名稱

      總包單位廣東XXXX工程有限公司

      項目性質

      工程項目類

      項目負責人

      XXX

      技術擔當

      XXX

      營業擔當

      XXX

      支持類型

      負責設計、編程、調試改造背景:珠江隧道1995年建成至今已經14個年頭,當初系統設計的日車流量為5W臺,而如今隧道的日均車流量已經達到10幾萬臺,控制系統沿用至今,在控制功能上已經滿足不了要求,需要進行系統的升級改造,增加更多人性化的功能。


      珠江隧道總長1200多米,屬于中長V型隧道,整個隧道包括:中央計算機系統、交通檢測系統、火災報警系統、通風及環境檢測系統、照明系統、交通誘導系統等等。本次改造OMRON的CS1D系統一共有6個站分別安裝在隧道夾層管廊里面,負責整合交通檢測、通風及環境、照明、誘導等控制系統,按照控制對象,我們將它分成3個大系統:照明系統、交通檢測及控制系統、通風系統。

      一. 照明系統

      1、          控制對象

      隧道內照明系統由遮光棚段、過渡段、基本段照明組成,相應地主要控制內容分三種:

      (1)過渡段控制:根據隧道兩出入口的視野亮度對過渡段加強照明燈組按天氣晴、陰分四級進行位式控制,使白天進洞前、后的亮度變化容易讓司機適宜;

      (2)根據日時鐘對基本照明段的照明燈組分白天和深夜兩級進行位式控制;

      (3)根據日時鐘和口部亮度對遮光棚的照明燈進行“全開/半開/停止”的位式控制。

      2、照明級別劃分

      6個照明級別:1.烈日、2.晴天、3.云天、4陰天、5夜間、6深夜。

      1 ~ 4四種照明級別主要針對加強段的照明控制。

      2 烈日                    開全部加強照明、開基本段照明

      2 晴天                    關小部分加強段照明、開基本段照明

      2 云天                    關一半加強段照明、開基本段照明

      2 陰天                    關大半加強段照明、開基本段照明

      2 夜間                    關加強段照明、開基本段照明、開遮光棚段照明

      2 深夜                    關加強段照明、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,兩組回路按單雙日交替使用)

      注:亮度值與照明級別對照關系請看附錄1.

      3、          控制方式:光控制、時序控制、模式手動控制、完全手動控制;

      說明:左孔、中孔可分別單獨設置控制方式。

         4、  光控制:

      光亮度值由隧道洞口處的8個亮度計檢測所得,輸出信號為4~20mA,量程為0~6500cd/,根據亮度檢測裝置檢測到的光亮度值,實時開啟或關閉相應的照明燈具,從而形成一個閉環控制。

      說明:光控只針對白天照明系統的控制。

         5、  時序控制:

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

      6、          模式手動:

      中心監控人員根據室外天氣情況,人工判斷、選擇當前的“照明級別”。

         7、  完全手動:

      在控制中心,手動獨立控制所有回路的開關。

      各個燈組以及亮度計在隧道中的位置,如下圖

      橙色框里面的是出入口的加強段照明,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、交通狀態設置

      在隧道出入口8個車道安裝了兩臺超聲波道路交通信息檢測器,以RS485方式,每分鐘向PLC1和PLC6發送一次長度為226個字節的車輛信息,此信息包括:各種車的流量、平均車速、占有時間、堵車時間。

      根據道路交通信息的數據得到的車輛運行信息,又將隧道分成三中狀態:

      2    正常;

      2    擁擠;

      2    阻塞;

      序號

      交通狀態

      開啟平均車速(km/h)

      關閉平均車速(km/h)

      持續時間

      (min)

      備注

      1

      正常

      --

      --

      --


      2

      擁擠

      <20

      >30

      10

      車速緩慢

      3

      阻塞

      <10

      孔內無車


      停滯不前

      說明:

      1)每種交通狀態對應的交通量數據可以在中心軟件設置;如判斷堵車的速度,持續時間等;

      2)對于關閉的車道,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,控制方案

      隧道入口交通信號燈黃色閃爍(閃爍頻率:1Hz,即1次/秒),提示駕駛人員減速慢行,關閉的車道保持紅燈常亮;

      (2)交通阻塞時,控制方案

      隧道暫時關閉,相應入口交通信號燈:綠色——綠色閃爍(1Hz/5s)——黃色閃爍(1Hz/5s)——紅色,等待洞內車輛全部通過隧道時,隧道重新開啟,入口信號燈變為綠色。  由出口交通量檢測器判斷洞內車輛是否全部駛離隧道,可以預算一定時間T內,在該時間段內若沒用檢測到車輛表示全部車輛已經通過隧道,預算時間可在中心軟件設置,如:T可取15秒。

      3、交通系統控制方式

      控制方式:模式手動控制、完全手動控制。

      (1)模式手動控制

      每個孔洞按以上7種模式進行控制,通過中心計算機機人工選擇所需交通模式;

      (2)完全手動控制

      可以控制每個車道指示燈的狀態,包括:綠箭、紅叉、黑屏。

      可以控制每個入口交通信號燈的狀態,包括:紅、黃、綠。

      注:無論在哪一種模式,一旦發生擁擠、阻塞、事故、火災時,自動執行相應程序,其中阻塞、事故和火災需要人工確認后才能執行。

      下圖為交通誘導燈分布圖:

      1535442802579015368.jpg

      三.通風系統

      1、         控制原則

      (1)     保持隧道內環境指標在標準范圍內。主要指一氧化碳CO、能見度VI、風速;

      (2)     隧道內某一段的CO或VI值含量達到門限值時,本段或最靠近此段的風機應首先啟動,然后追加的風機按照運行時間最短優先啟動的原則,以平衡各風機的勞逸度,延長風機使用壽命。另外,風機的啟閉次數不應過頻,紡織風機出現震蕩現象。

      (3)     若一條隧道因事故關閉,另一條隧道改為雙向運行時,因交通量增長很多,若全部風機啟動而環境指標達不到正常值,則應和洞口交通信號燈配合,利用信號燈空內控制進入隧道的車輛,以達到正常的環境指標。

      (4)     正常運行時,風機為正向運轉(即沿行車方向吹風),當火災或雙向行駛正向交通量小于逆向交通量時,風機才可能逆向吹風。如有需要逆向吹風時,應先停風機,再啟動逆向運轉。

       

       

      2、         控制模式:自動控制、手動控制

      自動控制

      隧道采用縱向通風方式,通風控制的任務是通過檢測隧道內的CO濃度、VI濃度以及風速、風向來控制隧道內13組(每組兩臺)風機的啟停和正反轉。

      其中CO、VI環境檢測器: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)。

      風速風向檢測器:風速的輸出形式是4~20mA,量程為0~15m/s;風向輸出形式是4~20mA,量程為0~360度。

      系統控制方式為位式控制,在兩個控制點間設置一段不靈敏區,控制點可在線修改。

       

      控制點設置(預設)

      控制點

      一氧化碳COppm

      能見度VI1/km

      關閉點

      10

      3.00(透光率80%

      開啟點

      15

      5.00(透光率66.7%

      報警點

      75

      12.00(透光率30%


      正??刂颇J剑A設)


      一氧化碳CO(ppm)

      關系

      能見度VI(1/km)

      風機控制

      間隔時間

      (可修改)

      說明

      <5

      <3.00

      風機每隔Tfc分

      鐘停開一對

      Tfc=20

      運行時間長的風機先停

       

      >15

      >5.00

      風機每隔Tfo分

      鐘增開一對

      Tfo=10

      第一組開最近風機,以后各組運行時間短的風機先開

      >75,且持續

      時間超過Tfon

      >12.00

      啟動全部風機

      Tfon=15

      中心報警,并且交通管制

      CO/VI與最近一組風機對應關系表(預設)

      CO/VI檢測器

      CV1

      上一頁:日立變頻器在恒壓送風系統的應用
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