易控應(yīng)用于奧林匹克體育中心

1、易控應(yīng)用于奧林匹克體育中心( 鳥(niǎo)巢 ) 隧道監(jiān)控1項(xiàng)目簡(jiǎn)介奧林匹克中心是舉辦北京2008 年奧運(yùn)會(huì)的主要場(chǎng)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(kāi)闊的步行廣場(chǎng)、亞洲最長(zhǎng)的地下交通環(huán)廊。其地下交通環(huán)廊是一條特別設(shè)計(jì)的隧道，總投資約13 億元，全長(zhǎng) 9.9 公里，其中主干道5.5 公里，環(huán)形隧道呈樹(shù)型分布， 通過(guò)地下通道這張四通八達(dá)的交通網(wǎng)絡(luò)，可以暢通無(wú)阻地到達(dá)中心區(qū)周圍的各種重要建筑。 地下隧道有25 個(gè)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(fù)雜的交通網(wǎng)。環(huán)隧包括 5 個(gè)獨(dú)立的人員逃生出口、消防泵站、 監(jiān)控中心及排風(fēng)機(jī)房和送風(fēng)機(jī)房等。為

2、了保證通道安全暢通， 管理者需要對(duì)通道中的各種設(shè)備進(jìn)行管理和監(jiān)控，奧林匹克體育中心區(qū)指揮中心需要對(duì)通道內(nèi)的交通情況進(jìn)行全方位監(jiān)控，包括：對(duì)204 個(gè)交通信號(hào)燈， 120多個(gè)攝像頭， 30 塊交通情報(bào)板， 23 塊車庫(kù)情報(bào)板，以及對(duì)交通流量、車速、車道占有率、可變限速標(biāo)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(duì)一些交通輔助設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，包括：對(duì) 163 臺(tái)緊急電話，60 組射流風(fēng)機(jī)， 9 組送排風(fēng)機(jī)， 9 臺(tái)雨水泵、廢水泵、消防泵， 9 臺(tái)一氧化碳濃度監(jiān)測(cè)儀，9 臺(tái)能見(jiàn)度監(jiān)測(cè)儀，1 個(gè)主配電室和 5 個(gè)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

3、監(jiān)控系統(tǒng) ”對(duì)隧道內(nèi)的交通系統(tǒng)、輔助交通系統(tǒng)的設(shè)備系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、緊急電話系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、無(wú)線通信系統(tǒng)、 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和綜合顯示大屏等進(jìn)行集中的監(jiān)控，通過(guò)光纖環(huán)網(wǎng)和監(jiān)控系統(tǒng)與 22 臺(tái)昆騰 PLC進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，采集和控制整個(gè)地下隧道的各種信號(hào)和設(shè)備，與其它智能系統(tǒng)交換信息， 通過(guò)其它接口和100 多種硬件設(shè)備進(jìn)行通信連接。在緊急情況發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行事先設(shè)計(jì)好的應(yīng)急處理預(yù)案，將自動(dòng)調(diào)用相關(guān)畫面顯示在綜合顯示大屏上，也可進(jìn)行手動(dòng)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(shí)現(xiàn)互聯(lián)集成。監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施對(duì)系統(tǒng)的集成度、可靠性、開(kāi)放性、和可擴(kuò)充性都提出了極高的要求。系統(tǒng)要求采用開(kāi)放

4、的技術(shù)平臺(tái)，預(yù)留功能接口， 以在增加功能、 系統(tǒng)升級(jí)時(shí)不影響已實(shí)現(xiàn)的功能。該監(jiān)控系統(tǒng)使用易控 (INSPEC)組態(tài)軟件，采用客戶端服務(wù)器架構(gòu)實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期短，畫面功能簡(jiǎn)潔美觀，成功對(duì)隧道中的交通、設(shè)備、供電、緊急電話、廣播、無(wú)線通信、網(wǎng)絡(luò)和 CCTV 各系統(tǒng)進(jìn)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(yīng)速度快，為奧運(yùn)會(huì)的成功舉辦發(fā)揮了舉足輕重的作用。2系統(tǒng)構(gòu)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(shè)備系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和CCTV系統(tǒng)。其中：交通系統(tǒng)包含204 個(gè)交通信號(hào)燈，30 塊可變情報(bào)板， 23 塊車庫(kù)情報(bào)板， 120 多個(gè)監(jiān)控?cái)z像頭， 9

5、 個(gè)視頻分析儀。設(shè)備系統(tǒng)包含9 組送排風(fēng)機(jī)， 60組射流風(fēng)機(jī)， 9臺(tái)水泵、消防泵， 9 臺(tái) CO 濃度監(jiān)測(cè)儀， 9臺(tái)能見(jiàn)度監(jiān)測(cè)儀。消防系統(tǒng)包含295 個(gè)消防器件。供電系統(tǒng)包含1 個(gè)主配電室中： 14 臺(tái)高低壓柜，2 臺(tái)變壓柜， 1 個(gè)直流屏， 1 臺(tái) UPS； 5 個(gè)分配電室中50臺(tái)高低壓柜，10 臺(tái)變壓柜， 5 臺(tái) UPS。所有供電室的設(shè)備數(shù)量達(dá)到244 個(gè)。通信系統(tǒng)包含緊急電話系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)和無(wú)線系統(tǒng)。 緊急電話系統(tǒng)中有163 臺(tái)緊急電話； 廣播系統(tǒng)中有65個(gè) PAK廣播；無(wú)線系統(tǒng)中有 1 臺(tái)廣播主機(jī)， 1 臺(tái)近端機(jī)和8 臺(tái)遠(yuǎn)端機(jī)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包含22 個(gè)光環(huán)網(wǎng)交換機(jī)。CCTV系統(tǒng)包含64 個(gè)

6、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(jìn)行集成， 交通系統(tǒng)根據(jù)道路和監(jiān)控的需要進(jìn)行分區(qū)管理。 根據(jù)監(jiān)控的內(nèi)容和系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)， 整個(gè)網(wǎng)絡(luò)分為數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器、歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器、設(shè)備和交通監(jiān)控工作站，并且預(yù)留接口以供后續(xù)系統(tǒng)升級(jí)等等。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)由 I/O 服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、六個(gè)操作員站以及配套的網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)、交換機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等組成。IO 服務(wù)器：擔(dān)負(fù)監(jiān)控系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)之間的數(shù)據(jù)采集工作。采集的數(shù)據(jù)提供給網(wǎng)絡(luò)上的操作員站和其它服務(wù)器。IO 服務(wù)器中的數(shù)據(jù)主要來(lái)自PLC 傳送上來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信息、其他系統(tǒng)傳送過(guò)來(lái)的信息、進(jìn)行歷史記錄的IO 數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器：

7、擔(dān)負(fù)歷史記錄服務(wù)器和報(bào)警記錄服務(wù)器的功能，SQL Server擔(dān)任具體的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)業(yè)務(wù)。數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上運(yùn)行的工程配置有數(shù)據(jù)庫(kù)變量、歷史記錄變量、報(bào)警配置，數(shù)據(jù)長(zhǎng)期連續(xù)記錄和存儲(chǔ)。操作員站：即工作站。系統(tǒng)包含6 臺(tái)操作站， 工作站提供系統(tǒng)的人機(jī)界面功能，所有監(jiān)控操作在操作站上完成，支持設(shè)備交通監(jiān)控、電力監(jiān)控、閉路電視（CCTV）監(jiān)控、火災(zāi)報(bào)警等功能，并支持多媒體大屏幕綜合顯示。基于以太局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)分功能、分級(jí)別網(wǎng)上資源共享，網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)運(yùn)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(nèi)容。操作站通過(guò)與IO 服務(wù)器通信獲取系統(tǒng)IO 數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器查詢歷史記錄

8、、報(bào)警歷史記錄。操作站本身也包含報(bào)警服務(wù)器，顯示產(chǎn)生的實(shí)時(shí)報(bào)警信息。3系統(tǒng)特點(diǎn)（1）集成度高。綜合集成了設(shè)備、交通、供電、通信廣播、環(huán)境監(jiān)測(cè)、消防和 CCTV 等子系統(tǒng)。（ 2）開(kāi)放性和可擴(kuò)充性好。 系統(tǒng)基于開(kāi)放的技術(shù)和軟件平臺(tái)、 架構(gòu)和接口靈活， 升級(jí)方便。（ 3）規(guī)模大。系統(tǒng)的 IO 點(diǎn)數(shù)達(dá) 3 萬(wàn)點(diǎn)，工程畫面 100 多幅。下位設(shè)備廠商眾多，設(shè)備數(shù)量超過(guò) 100 個(gè)。（ 4）預(yù)案控制程序復(fù)雜。（ 5）開(kāi)發(fā)周期短，實(shí)時(shí)和維護(hù)簡(jiǎn)單。（ 6）穩(wěn)定性高。4軟件應(yīng)用與硬件和其他獨(dú)立系統(tǒng)的連接該項(xiàng)目下位硬件設(shè)備廠商眾多，設(shè)備數(shù)量超過(guò)100 個(gè)， “易控（ INSPEC）”提供了多種便捷的與下位設(shè)備的

9、連接方式，可以通過(guò)串口、 以太網(wǎng)或其它網(wǎng)卡等多種方式與硬件設(shè)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(dòng)態(tài)啟停和一臺(tái)或多臺(tái)設(shè)備的通信、支持結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)以及設(shè)備的歷史數(shù)據(jù)、可以快速批量配置設(shè)備中的變量信息、嵌入網(wǎng)關(guān)功能、開(kāi)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(guò) IO 服務(wù)器與下位PLC進(jìn)行通信，服務(wù)器上安裝 “易控（ INSPEC）”，通過(guò)以太網(wǎng)通道與22 個(gè)昆騰 PLC進(jìn)行通信。與其他系統(tǒng)的通信也采用以太網(wǎng)傳輸，對(duì)于部分僅支持串口的設(shè)備，采用串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)的方式進(jìn)行通信。IO 服務(wù)器IO 服務(wù)器完成IO 數(shù)據(jù)采集

10、，并與數(shù)據(jù)服務(wù)器和操作站進(jìn)行連接，提供數(shù)據(jù)。服務(wù)器工程中包含 97 個(gè)以太網(wǎng)通道，下掛97 種 106 個(gè)設(shè)備。整個(gè)系統(tǒng)采集IO 點(diǎn)數(shù)大約為3 萬(wàn)點(diǎn)， IO 數(shù)據(jù)采集的時(shí)間為1S，保證數(shù)據(jù)的及時(shí)有效。IO 服務(wù)器與操作站和數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行交互的變量數(shù)量上萬(wàn)，所有操作站的操作響應(yīng)時(shí)間小于3S。易控（ INSPEC）優(yōu)化的采集很好地滿足了系統(tǒng)對(duì)響應(yīng)時(shí)效性高的需求。數(shù)據(jù)服務(wù)器系統(tǒng)使用 “易控（ INSPEC）”和 SQL Server2005協(xié)同運(yùn)行，進(jìn)行數(shù)據(jù)的存貯和服務(wù)。數(shù)據(jù)服務(wù)器要求長(zhǎng)時(shí)間保存系統(tǒng)中的歷史數(shù)據(jù)、報(bào)警信息等，為數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、查詢提供了基本數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)服務(wù)器同時(shí)與 IO 服務(wù)器和操作站進(jìn)行交

11、互，數(shù)據(jù)吞吐量大，趨勢(shì)、報(bào)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(wù)器取得數(shù)據(jù)。操作站內(nèi)容分成交通系統(tǒng)、設(shè)備系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和 CCTV系統(tǒng)等七個(gè)子系統(tǒng)。畫面風(fēng)格簡(jiǎn)潔，非常直觀地模擬和呈現(xiàn)了隧道的真實(shí)情況。復(fù)雜的子系統(tǒng)采用總貌圖和分區(qū)圖進(jìn)行逐級(jí)信息顯示。在總貌圖上移動(dòng)，鼠標(biāo)至相應(yīng)區(qū)域， 該區(qū)域會(huì)反色顯示， 點(diǎn)擊可進(jìn)入相應(yīng)分區(qū)。 在分區(qū)圖中詳細(xì)標(biāo)注了各種設(shè)備所在的位置和參數(shù)?？偯矆D交通系統(tǒng)分為 12 個(gè)區(qū)，主要對(duì)交通情況進(jìn)行信號(hào)監(jiān)控，比如交通流量、車行速度、車道占有率，同時(shí)對(duì)可變情報(bào)板、可變限速標(biāo)志、交通信號(hào)燈、啟閉車道等進(jìn)行監(jiān)控，并提供各種預(yù)案

12、，實(shí)現(xiàn)對(duì)交通事故處理、道路分流等科學(xué)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(hào)燈的狀態(tài)。 當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)交通事故時(shí)， 系統(tǒng)自動(dòng)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(shí)了解和處理各種交通情況?？芍苯釉O(shè)定畫面上選中情報(bào)板的各種導(dǎo)航信息，包括信息內(nèi)容、字體、顏色等。交通燈控制設(shè)備系統(tǒng)分為 12 個(gè)區(qū)，主要是對(duì)射流風(fēng)機(jī)、送排風(fēng)機(jī)、排水泵、消防泵、供電等設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，還包括對(duì)隧道內(nèi)一氧化碳濃度、可見(jiàn)度等環(huán)境參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控。設(shè)備區(qū)點(diǎn)擊任意排風(fēng)機(jī)，出現(xiàn)風(fēng)機(jī)信息畫面：風(fēng)機(jī)控制可以控制風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)速，設(shè)備區(qū)中還能看到各一氧化碳監(jiān)測(cè)點(diǎn)

13、見(jiàn)度監(jiān)測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)能見(jiàn)度。CO 實(shí)時(shí)濃度，各能消防系統(tǒng)分為 12 個(gè)區(qū)，主要對(duì)各種消防器件進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)出現(xiàn)消防報(bào)警時(shí)，報(bào)警情況直接反應(yīng)在畫面中各個(gè)區(qū)的報(bào)警設(shè)備上， 同時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)發(fā)生警報(bào)區(qū)的廣播系統(tǒng)， 進(jìn)行消防廣播。 該系統(tǒng)還包括其他消防預(yù)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(wú)線通信系統(tǒng)和廣播系統(tǒng)。 當(dāng)有緊急電話呼叫時(shí)， 系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換到主叫電話所在區(qū)域，并且能夠?qū)崟r(shí)顯示撥號(hào)、通話和掛機(jī)等狀態(tài)，以及執(zhí)行其他預(yù)案；無(wú)線通信系統(tǒng)包括廣播主機(jī)系統(tǒng)， 廣播直放站、 調(diào)度直放站； 廣播系統(tǒng)可以選擇需要進(jìn)行廣播播音的區(qū)域、選擇各種不同聲源、調(diào)節(jié)音量等。廣播主畫面無(wú)線通信，可以改變頻

14、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(gè)分配電室。 能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)視每一個(gè)配電室中設(shè)備的工作情況， 包括：各種電壓、電流等。同時(shí)監(jiān)控 64 臺(tái)高低壓柜， 12 臺(tái)變壓柜， 1 個(gè)直流屏， 7 臺(tái) UPS。點(diǎn)擊配電站中的設(shè)備，查看設(shè)備的各種參數(shù)：配電室參數(shù)圖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)監(jiān)視 22 個(gè)光環(huán)網(wǎng)交換機(jī)，包括每個(gè)交換機(jī)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(jī)的參數(shù)顯示在同一個(gè)畫面，并以信號(hào)燈標(biāo)識(shí)，各交換機(jī)工作正常與否，一目了然。CCTV系統(tǒng)通過(guò) 64 個(gè)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、可以直接在畫面上操作任何帶云臺(tái)的攝像頭的視角、焦距、縮放等。2×2模式、全屏模式等，還CCTV圖5結(jié)束語(yǔ)由“易控（ INSPEC）”實(shí)現(xiàn)的奧林匹克體育中