khảo sát, nghiên cứu và thiết kế hệ scada cho hệ thống giám sát giao thông hầm hải vân - Pdf 10

Đồ án tốt nghiệp 
PHẦN I
PHẦN I 3
TỔNG QUAN VỀ HẦM ĐƯỜNG BỘ HẢI VÂN 3
CHƯƠNG I : 5
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ THỐNG THIẾT BỊ TRONG HẦM HẢI VÂN 5
1.1. CÁC HỆ THỐNG THIẾT BỊ LẮP ĐẶT TRONG HẦM LIÊN QUAN ĐẾN XỬ LÝ KHẨN
CẤP: 6
1.1.1. Hệ thống thông gió trong hầm : 6
1.1.2. Hệ thống báo cháy : 6
1.1.3. Hệ thống chữa cháy : 6
1.1.4. Hệ thống thông tin liên lạc (điện thoại khẩn cấp SOS ) : 6
1.1.5. Hệ thống CCTV (CCTV: Closed Circuit Television): 7
1.1.6. Hệ thống giám sát và điều khiển giao thông : 7
1.1.7. Hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu (SCADA : Supervisory Control And Data
Acquisition ): 7
1.1.8. Hệ thống chiếu sáng trong hầm : 7
2.2. TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ THỐNG CHÍNH : 7
2.2.1. Hệ thống điện : 7
1. Tổng quan hệ thống điện : 7
2. Điều khiển hệ thống điện : 8
3. Hệ thống nguồn điện dự phòng : 8
2.2.2. Hệ thống thông tin liên lạc và báo động : 8
1. Hệ thống điện thoại khẩn cấp : 8
2. Hệ thống báo cháy : Bao gồm 9
3. Hệ thống phát thanh lại : 10
4. Hệ thống truyền hình mạch kín(CCTV: Closed Circuit Television): 11
5. Hệ thống biển báo điện tử có nội dung thay đổi(VMS ) : 12
2.2.3 . Hệ thống kiểm soát phương tiện : 13
1. Thiết bị đo độ cao : 13
2. Thiết bị đếm xe : 13

HẦM HẢI VÂN 22
2.1. TỔNG QUAN VỀ HỆ SCADA CỦA HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN GIAO
THÔNG : 22
2.2. SỰ ỨNG DỤNG SCADA CHO HẦM HẢI VÂN : 23
2.2.1 . Thay đổi màu sắc : 23
2.2.2 . Màn hình chính : 23
2.2.3. Trang tình huống giao thông : 24
2.2.4. Trang các giới hạn giao thông : 24
2.2.5. Trang lược sử dữ liệu giao thông : 24
2.2.6. Trang lược sử tình huống giao thông : 24
2.2.7. Trang báo động : 25
2.3. CẤU TRÚC MẠNG : 25
2.3.1. Gới thiệu về mạng ETHERNET : 26
2.3.2. Giới thiệu về OPC : 32
2.3.3. Chuẩn giao thức modbus : 34
CHƯƠNG III : 40
NGHIÊN CỨU KHẢO SÁT CÁC THIẾT BỊ DÙNG CHO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GIAO
THÔNG 40
3.1. GIỚI THIỆU VỀ PLC TSX MICRO VÀ PHẦN MỀM CHUYÊN DÙNG PL 7 : 40
3.1.1. Giới thiệu về PLC TSX MICRO : 40
1. Giới thiệu về phần cứng PLX TSX Micro : 41
2 . Giới thiệu về PLC TSX 37-10 : 45
3. Giới thiệu PLC TSX 37-21 : 48
4 . Module truyền thông Ethernet TSX ETZ 410/510 : 51
3.1.2. GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM CHUYÊN DÙNG PL7 : 55
3.2 GIỚI THIỆU VỀ BỘ ĐO LƯỜNG GIAO THÔNG (LOOP detector): 65
3.2.1. Giới thiệu : 65
3.2.2. Cấu trúc loop: 66
3.2.3. Nguyên lý hoạt động: 67
3.3. GIỚI THIỆU VỀ Card MC2014 (Traffic calculation): 69

3.2.2. Một số nguyên tắc trong thiết kế giao diện HMI công nghiệp: 100
3.2.3. Thiết kế HMI : 101
PHẦN I
TỔNG QUAN VỀ HẦM ĐƯỜNG BỘ HẢI VÂN
Trang 3
Đồ án tốt nghiệp 
Hầm Hải Vân được khởi công xây dựng năm 2000 và đưa vào sử dụng năm
2005. Hầm nằm dưới sự quản lý trực tiếp của Xí Nghiệp quản lý và khai thác
hầm Hải Vân (HAPACO), trực thuộc Công ty quản lý và khai thác hầm đường
bộ Hải Vân (HAMADECO).
Việc xây dựng đường hầm không những thuận tiện cho xe lưu thông qua lại
mà nó còn mang tính chiến lược.
Hệ thống đường hầm bao gồm đường dẫn vào và ra hầm , hai đầu hầm có
hai trạm thu phí. Hệ thống đường hầm chính bao gồm hai hầm chạy song song
với nhau, trong đó một hầm xe lưu thông qua lại còn hầm kia dùng vào việc
cứu nạn và thoát hiểm khi xảy ra sự cố. Thiết bị và hệ thống vận hành đựợc
cung cấp bởi các gói thầu từ chuyên gia nước ngoài bao gồm như:
 Hệ thống thông gió và lọc bụi tĩnh điện được cung cấp bởi các
chuyên gia từ Nhật Bản.
 Các hệ thống như điện, giao thông, radio phát lại, hệ thống báo cháy
v.v. Đựợc cung cấp bởi các chuyên gia Phần Lan bao gồm các thiết bị phần
cứng cũng như các phần mềm chuyên dụng.
Hầm phục vụ giao thông là hầm chính có chiều dài 6.280 m, rộng 11,9 m
cao 7,5 m, tĩnh không thông xe 4,95 m
2
. Trong hầm có 2 làn xe bề rộng mỗi
làn 3,75m được phân giới bởi hàng cột hộ lan mềm, giải an toàn ở mỗi bên
phần xe chạy rộng 1,25 m. Xe lưu thông trong hầm chỉ được đi theo một làn
đường và cấm tất cả các xe vượt nhau trong đường hầm. Phía Tây của hầm có
đường đi bộ dành cho người bảo dưỡng hầm cao 1m rộng 1m. Dọc theo hầm

Phương tiện
Giám đốc
Phó giám đốc
Sản xuất kinh doanh Nội
chính
Phòng
Kỹ thuật
Chất lượng
Giao thông
Phòng
Ké hoạch
Kinh doanh
Phó giám đốc
Kỹ thuật - Chấtlượng
Điều hành thi công
Xí nghiệp
Quản lý khai thác
hầm Hải Vân
Xí nghiệp
sản xuất nhũ tương
nhựa đường và sửa
chữa đường bộ
Xưởng gia công
cơ khí
Chi nhánh sản xuất
nhũ tương nhựa
đường
Bình Định
Đội công trình 1 Đội công trình 2 Đội công trình 4Đội công trình 3
Đồ án tốt nghiệp 

dọc phía Tây đường hầm (Có 135 nút báo cháy).
Khi cần báo cháy trong hầm, nhân viên đi tuần tra trong hầm hoặc người
tham gia giao thông có thể ấn mạnh vào tấm kính dễ vỡ trên hộp báo cháy để
báo hiệu cho nhân viên điều hành tại nhà điều hành trung tâm (OCC).
1.1.3. Hệ thống chữa cháy :
Tại các hốc kỹ thuật đặt cách nhau 50 m dọc theo phía Tây thành hầm có
bố trí các vòi chữa cháy và bình chữa cháy và hóa chất tạo bọt ( Có 126 hốc kỹ
thuật).
Trong trường hợp xảy ra hoả hoạn trong hầm, đội cứu hộ cứu nạn, an ninh,
người tham gia giao thông có thể dùng vòi chữa cháy hoặc bình chữa cháy để
dập đám cháy càng sớm càng tốt.
Cùng thời gian đó các nhân viên vận hành sẽ đưa ngay xe chữa cháy và lực
lượng chữa cháy tại chỗ trực 24h/24h ngoài cửa hầm vào hầm đồng thời yêu
cầu huy động cảnh sát chữa cháy hỗ trợ nếu cần thiết.
1.1.4. Hệ thống thông tin liên lạc (điện thoại khẩn cấp SOS ) :
Điện thoại khẩn cấp ( SOS) được lắp đặt cả 2 phía đông và tây của hầm
chính cách nhau khoảng 200 m dọc theo hầm,
+ Về phía tây của hầm chính gồm 30 cái được lắp đặt trong các hốc cứu hộ.
+ Về phía đông của hầm chính được lắp đặt tại các cửa đường ngang.
Tất cả các điện thoại khẩn cấp ( SOS) khi nhấc ống nghe (không cần bấm
số) thì sẽ nói chuyện trực tiếp được với trung tâm vận hành (OCC).
Đội cứu hộ cứu nạn hoặc người tham gia giao thông thông báo tình huống
sự cố hoặc tai nạn trong hầm cho nhân viên vận hành hầm.
Trang 6
Đồ án tốt nghiệp 
1.1.5. Hệ thống CCTV (CCTV: Closed Circuit Television):
Gồm có 58 camera được bố trí ở hai trạm thu phí, đường dẫn vào hầm, hai
đầu cửa hầm và trong hầm. Toàn bộ các hình ảnh thu được từ camera được
truyền về trung tâm vận hành hiển thị trên 8 màn hình quan sát (cứ sau 5s thì
màn hình sẽ chuyển sang camera khác) đồng thời được ghi lại trong đĩa cứng .

lưới đèn trong hầm vẫn chiếu sáng bình thường thông qua hệ thống UPS, ăc
quy và máy phát dự phòng.
2.2. TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ THỐNG CHÍNH :
2.2.1. Hệ thống điện :
1. Tổng quan hệ thống điện :
Toàn bộ hệ thống điện hầm Hải Vân được cấp bởi hai xuất tuyến 110KV từ
trạm Hoà Khánh và trạm Liên Chiểu thuộc công ty Truyền Tải Điện 2 .Qua
trạm đóng cắt cách điện bằng khí FS6 (GIS) và hai máy biến áp 110/22 KV đặt
tại nhà điều khiển trung tâm sẽ cung cấp các xuất tuyến 22 KV kéo vào hầm
theo một mạch vòng nhằm bảo bảo tính cung cấp điện liên tục. Thông qua 10
trạm biến áp tự dùng 22/0,4 KV có công suất từ 100KVA đến 1600KVA.Được
bố trí tại nhà điều khiển trung tâm (2 trạm),trong hầm (6 trạm), hai đầu trạm
Trang 7
Đồ án tốt nghiệp 
thu phí bắc, nam (2 trạm) cung cấp nguồn cho các phụ tải trong hầm như: Hệ
thống quạt phản lực, quạt cung cấp và xả khí, hệ thống lọc bụi tĩnh điện và hệ
thống chiếu sáng trong và ngoài hầm.
2. Điều khiển hệ thống điện :
Hệ thống điện cao áp 110KV, trung áp 22KV, hạ áp 0,4KV được điều khiển
dựa trên hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu (SCADA). Việc thao
tác đóng cắt các thiết bị điện được thực hiện trên giao diện phần mềm Micro
SCADA chạy trên nền Window NT 2000.Thông qua giao diện mô phỏng hệ
thống điện, người vận hành tại nhà điều khiển trung tâm có thể giám sát, theo
dỏi tình trạng làm việc toàn bộ hệ thống điên, từ đó thống kê, thu thập và báo
cáo kết quả .
3. Hệ thống nguồn điện dự phòng :
Hầm Hải Vân được trang bị hệ thống nguồn dự phòng gồm các thiết bị sau:
 2 máy phát điện dự phòng, công suất 2x1,25 MW.
 12 bộ lưu điện (UPS), công suất từ 15KVA đến 50KVA.
 Hệ thống ăcquy dự phòng.

Có 9 điện thoại SOS trong đó 6 cái được lắp đặt trong 6 hốc kỹ thuật và 3
điện thoại SOS được lắp tại các đường băng ngang qua hầm lánh nạn.
 Trạm S/S - 5 (Từ lý trình Km 3 + 570 đến Km 1 + 643) :
Có 6 điện thoại SOS trong đó 4 cái được lắp đặt trong 4 hốc kỹ thuật và 2
điện thoại SOS được lắp tại các đường băng ngang qua hầm lánh nạn.Tại cổng
hầm phía Bắc có 2 điện thoại SOS tại lý trình Km 1 + 600
 Trạm S/S - 6 (Nhà thông gió tại lý trình Km 1 + 896) :
Có một điện thoại SOS
 Trạm S/S - 7(Trạm thu phí phía Bắc tại lý trình Km 0 + 200) :
Có 2 điện thoại khẩn cấp SOS.
- Trạm S/S - 8(Trạm thu phí phía Nam tại lý trình Km 11 + 550) :
Có 2 điện thoại khẩn cấp SOS .
* Nguyên lý hoạt động của điện thoại khẩn cấp (SOS) :
Hệ thống điện thoại khẩn cấp (SOS) được lắp đặt tại các hốc kỹ thuật trong
hầm , khoảng cách giữa các điện thoại (SOS) là 200m. Điện thoại SOS khẩn
cấp giúp cho người vận hành, người điều khiển phương tiện giao thông trong
hầm liên lạc với trung tâm vận hành hầm khi phát hiện ra sự cố. Hệ thống điện
thoại khẩn cấp SOS được mặc định địa chỉ từ trước, khi có sự cố người phát
hiện chỉ cần nhấc điện thoại thì ngay lập tức cuộc gọi tại vị trí xảy ra sự cố sẽ
được truyền về phòng điều khiển trung tâm ở nhà điều hành và người vận hành
sẽ nhận biết được khu vực xẩy ra sự cố. Tại phòng điều khiển trung tâm hệ
thống điện thoại để bàn nhận tín hiệu của các điện thoại khẩn cấp được lập
trình từ trước để tự động chuyển cuộc gọi tới máy khác trong trường hợp máy
nhận tín hiệu bị bận .
2. Hệ thống báo cháy : Bao gồm
- 126 nút ấn báo cháy bằng tay lắp tại 126 hốc kỹ thuật trong hầm
- 6 tủ nhận tín hiệu điều khiển PBS-16 trong hầm và 1 tủ trong nhà điều
hành
- 6 mạch vòng cáp quang dò nhiệt MXF 100
- 6 tủ kiểm soát MXF 100

hệ thống mới phát ra tín hiệu báo động .
c. Các nút thông tin CN – 92 :
Các nút thông tin CN - 92 thu nhận thông tin và truyền dữ liệu giữa các tủ
nhận tín hiệu PBS - 16 và các nút thông tin CN - 92 khác sau đó truyền về nhà
điều hành trung tâm bằng đường cáp quang. Với hệ thống Micro SCADA và
màn hình hiển thị thực hiện qua đường truyền RS232 .
d. Các mô dun kiểm soát M500CHE :
M500CHE là một mô dun kiểm soát để giám sát các chuông báo cháy và
các nút ấn báo cháy. Mô dun này có địa chỉ riêng và được kiểm soát với sự hổ
trợ của các vòng dây PBS-16 . M500CHE được sử dụng cho trạm thu phí phía
Bắc, phía Nam và nhà thông gió. Các Môdun M500CHE có chức năng như các
tủ nhận tín hiệu PBS-16 trong hầm dùng để địa chỉ hoá các nút ấn báo cháy ,
các chuông báo động ở nhà thông gió và trạm thu phí phía Bắc và Nam và
truyền các tín hiệu báo động khi có sự cố về các tủ nhận tín hiệu PBS-16 trong
hầm để đưa thông tin về nhà điều hành .
3. Hệ thống phát thanh lại :
Cấu trúc hệ thống
 3 kênh VHF kép phục vụ cho các dịch vụ khẩn cấp
 3 kênh UHF kép phục vụ cho các dịch vụ khẩn cấp
 2 kênh VHF kép phục vụ cho vận hành và bảo dưỡng
 5 trạm phát thanh lại cho băng tần FM.
 5 trạm phát thanh lại cho băng tần AM.
Cáp phát thanh trong hầm sử dụng cáp đồng trục có vỏ bọc, thực hiện đồng
thời truyền (up - link) và thu (down - link). 3 băng sóng AM, FM, VHF và
UHF thực hiện việc thu, phát sóng sử dụng cáp phát thanh thông qua anten.
Trang 10
Đồ án tốt nghiệp 
Trạm thu phát trên nhà thông gió SS-6 dụng để nhận và truyền các tín hiệu
vô tuyến giữa hệ thống Radio trong hầm và các trạm dịch vụ khác như dịch vụ
khẩn cấp, phát thanh quảng bá . Trạm này kết nối tới trạm phát thanh chính :

Mô tả thiết bị.
 Tổng số camera : 58 cái, trong đó có 9 xoay và zoom (PTZ:Pan-Tilt-
Zoom) được điều khiển từ xa từ nhà điều hành trung tâm và 49 cái cố định
(Pixed) cụ thể.
+ 8 màn hình màu hiệu Philips, 21 inch giám sát đặt ở nhà điều hành
trung tâm (OCCB: Operating Control Central Building)
+ Hai bàn phím điều khiển với đầy đủ chức năng được trang bị cần điều
khiển dùng để điều khiển bộ chuyển mạch ma trận và 4 bộ ghi hình kỹ thuật số.
Trang 11
Đồ án tốt nghiệp 
 4 bộ ghi hình kỹ thuật số mỗi bộ có dung lượng 320GB, mỗi bộ có 16
cổng đầu vào, có chức năng vừa hiển thị hình ảnh lên màn hình và vừa ghi lại
hình ảnh đó vào bộ nhớ cùng lúc.
 Một bộ chuyển mạch ma trận ký hiệu TC8600, trang bị với 64 cổng đầu
vào và 8 màn hình đầu ra và khối chức năng báo động.
* Nguyên tắc kết nối :
 Các camera (cam) trong hầm được lắp đặt phía bên dưới của hầm và
hướng theo một chiều từ bắc vào nam , khoảng cách giữa các cam từ 125 đến
137m ( chú ý rằng ở SS6 không có lắp đặt cam quan sát). Còn các cam PTZ
được đặt tại những vị trí quang trọng là ngay tại các trạm từ SS1 đến SS5(PTZ
ở SS1 đặt tại STA.6+245 , SS2 tại STA.5+165 , SS3 tại STA.4+261 , SS4 tại
STA.3+642) , còn cam PTZ ở nhà điều hành trung tâm thì được đặt trên góc
trái và phải trước mặt nhà điều hành trung tâm, cam PTZ ở SS7&SS8 đặt tại
phía phải luồng thu phí số 1và hai cam Fixed đặt phía bên trái luồng thu phí số
2 cách mặt đất khoảng 4.5m quay theo hai hướng ngược nhau.
 Nhóm 8 camera (cam) ở nhà điều hành trung tâm được đưa trực tiếp
vào bộ ghi hình kỹ thuật số 1, còn tất cả các nhóm cam còn lại đều kết nối
giống nhau là đều được đưa vào bộ ghép kênh sau đó truyền dẫn tới OCCB tại
đây sẽ được giải ghép bằng bộ giải ghép kênh trước khi đưa vào các bộ ghi
hình kỹ thuật số và sau đó tín hiệu được đưa vào bộ chuyển mạch ma trận

1. Thiết bị đo độ cao :
Các thiết bị đo độ cao được lắp đặt tại đầu vào của cổng thu phí phía trước
nhà bán vé của hai trạm thu phí phía Bắc và phía Nam.
Các bộ phát hiện này sẽ dò các phương tiện mà có chiều cao vượt quá chiều
cao cho phép so với tiêu chuẩn của hầm Hải vân. Khi có một phương tiện quá
khổ thì thiết bị này sẽ cho tín hiệu báo động bằng còi và đèn tại nhà thu phí và
nhà điều hành trung tâm. Lúc này nhân viên trực vận hành điều khiển và giám
sát giao thông sẽ yêu cầu nhân viên ở trạm thu phí không cho phương tiện đó
vào hầm thông qua các phương tiện thông tin liên lạc như điện thoại, phát
thanh
2. Thiết bị đếm xe :
Có 68 điểm đếm giao thông (34 mạch dò), mỗi mạch dò đặt cách nhau
200m ở trong hầm cho biết thông tin về các báo động giao thông , lưu lượng xe
và đo tốc độ xe. Các thông tin trên được giám sát trên màn hình SCADA.
Người vận hành có thể mở một số cửa sổ mạch dò tại cùng một thời điểm trên
màn hình điều khiển. Vị trí của bộ dò được hiển thị trên cùng của cửa sổ .
2.2.4. Hệ thống điều khiển thông gió :
1. Giới thiệu tổng quát :
Hệ thống điều khiển thông gió của hầm Hải Vân được điều khiển chính tại
nhà điều hành trung tâm và gửi tín hiệu vận hành đến mỗi thiết bị của hệ thống
thông gió thông qua hệ thống SCADA đến các tủ điều khiển tại mỗi trạm đặt
bảng điều khiển của quạt phản lực , như vậy quạt phản lực cũng được điều
khiển chính tại nhà điều khiển trung tâm. Ngoài ra tại mỗi trạm còn đặt 1 bảng
điều khiển cho một nhóm quạt được phân theo khu vực:
Trong hầm được chia thành 5 khu vực cháy :
 Khu vực 1 từ lý trình 1+643 đến lý trình 2+743(6 quạt: từ quạt số 1 đến
quạt số 6) , 1 bảng điều khiển (gồm 6 bảng điều khiển nhỏ) đặt tại S/S5
 Khu vực 2 từ lý trình 2+743 đến lý trình 4+343 (6 quạt : từ quạt số 7 đến
quạt số 12) , 1 bảng điều khiển (gồm 6 bảng điều khiển nhỏ) đặt tại S/S4(EP1)
 Khu vực 3 từ lý trình 4+343 đến lý trình 5+893(8 quạt : từ quạt số 13

Thời gian trễ này có thể được cài đặt trong phạm vi từ 0(s) đến 99(s).
 Nguyên tắc vận hành quạt phản lực :
Trình tự khởi động từng quạt phản lực 1 cho đến 19 khi tốc độ gió trong
hầm nằm trong phạm vi từ 0.0 ÷ 0.5 m/s . Những quạt phản lực được dùng để
điều khiển tốc độ gió phải cách xa vị trí đám cháy tối thiểu là 500m . Thời gian
khởi động của 2 quạt phản lực liền nhau là 15 (s). Thời gian này có thể được
cài đặt từ 3-30 (s)
Sau khi tốc độ gió ở mức thoả mản thì hệ thống điều khiển thông gió sẽ giữ
tốc độ gió trong hầm gần bằng 0.0m/s tại nơi xảy ra đám cháy, nhằm không
cho khói lan toả ra xung quanh trong khoảng một thời gian để người thoát qua
hầm phụ,kết thúc chế độ điều khiển cháy.Chế độ điều khiển cháy được tắt bằng
tay. Chế độ vận hành bình thường được bật lên.
3. Nguyên tắc vận hành của quạt phản lực ở chế độ bằng tay :
Ta chỉ vận hành quạt phản lực bằng tay khi muốn bảo dưỡng, sữa chữa hoặc
kiểm tra từng quạt riêng biệt . Khi muốn vận hành hệ thống quạt phản lực bằng
tay thì ta chuyển chế độ điều khiển tại bảng điều khiển sang "chế độ riêng lẻ"
lúc đó ta có thể vận hành bằng tay. Khi đã chuyển sang chế độ "chế độ riêng
lẻ" thì được điều khiển theo 3 kiểu " theo hướng gió thổi", "ngược hướng gió
thổi" và "dừng lai" với nút nhấn chiếu sáng ở phía trước của bảng điều khiển
quạt phản lực.
Trang 14
Đồ án tốt nghiệp 
PHẦN II
KHẢO SÁT VỀ CHỨC NĂNG ĐẶC BIỆT CỦA HỆ THỐNG QUẢN LÝ
GIÁM SÁT GIAO THÔNG HẦM HẢI VÂN
CHƯƠNG I :
GIỚI THIỆU VỀ CHỨC NĂNG ĐẶT BIỆT CỦA HỆ THỐNG QUẢN LÝ
GIAO THÔNG HẦM HẢI VÂN
1.1. Giới thiệu :
Hệ thống quản lý giao thông hầm Hải Vân ( TTMS : System Management

Đồ án tốt nghiệp 
1.1.1. Phát hiện sự cố tự động và giám sát giao thông ( TM-AID) :
Chức năng này bao gồm các chức năng phụ sau :
 Cung cấp sự đo đạc các dòng giao thông trong hầm và sự tính toán dữ
liệu dòng giao thông .
 Cung cấp những điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng dữ liệu giao thông
từ các bộ xác định loop cảm ứng và cho việc phát hiện ra các loại xe trên
đường .
 Nhận ra những sự cố xuất hiện và phân loại chúng trong những loại đặc
biệt .
 Cung cấp những điều kiện thuận lợi cho việc xác định xe quá chiều cao
qui định trong hầm .
 Lưu trữ những dữ liệu giao thông được đo và tính toán đến cơ sở dữ liệu
giao thông và dữ liệu sự cố đến cơ sở dữ liệu sự cố và sự kiện .
1.1.2. Quản lý sự cố và trạng thái giao thông TS-IM :
Chức năng này bao gồm các chức năng phụ như : quản lý việc kiểm tra ,
đánh giá và đưa ra những đề nghị những phản ứng lại những sự cố được xác
định và phân loại bởi TM-AID .
Trang 16
Đồ án tốt nghiệp 
Chức năng này cũng sẽ cung cấp giao diện để người vận hành TMC có thể
điều khiển sự cố xảy ra , cung cấp cho người vận hành những biên bản thống
kê về sự xuất hiện của những sự cố và việc xử dụng sơ đồ giao thông . Khi
người vận hành có thể cung cấp các đầu vào thông qua việc sử dụng bàn phím
máy tính và một vài dạng của việc thu thập dữ liệu trên cơ sở kích chuột . Ngay
lập tức , họ sẽ nhận được đầu ra trên màn hình hiển thị các thông số giao thông.
Ngoài ra , chức năng này còn cung cấp dữ liệu của tất cả các bộ phận điều
khiển và cung cấp tin tức về hành động và yêu cầu đến cơ sở dữ liệu . Người
vận hành sẽ thông báo đến tổ chức bảo dưỡng bằng điện thoại về những khu
vực , thiết bị kém chức năng và cần bảo trì .

hành trạm thu phí về trạng thái hiện thời của đường hầm và yêu cầu thực hiện
hành động điều khiển bằng tay tại trạm thu phí ( như là đóng lối vào trong hầm
khi mà hầm bị đóng tạm thời .
1.4. Giám sát giao thông và tự động xác định sự cố :
1. Giám sát giao thông :
Chức năng TM-AID tập hợp dữ liệu từ các điểm đo :
Trang 17
Đồ án tốt nghiệp 
 Thời gian theo dõi ( hh : mm : ss )
 Tốc độ xe ( km/h )
 Loại xe (đưa ra 5 loại xe : xe car, xe tải , xe kéo , xe bus , và các loại xe
khác)
 Khoảng cách thời gian và khe hở giữa các xe ( s ) .
Từ đó có thể tính toán ra :
 Dung lượng giao thông ( số xe / h , số xe / 24 giờ )
 Dung lượng từng loại xe ( số xe/h , số xe / 24 giờ )
 Tốc độ trung bình ( km/h)
 Thời gian đi hết đường hầm ( mm:ss)
2. Tự động xác định sự cố :
a. Xác định khoảng cách xe , di chuyển chậm theo hàng và xe dừng :
Khoảng cách xe quá nhỏ sẽ dẫn đến nguy cơ dễ xảy ra tai nạn và mất an
toàn cao trong trường hợp xảy ra cháy . Chức năng TM-AID tự động đưa ra
những thông báo sự cố khi nó nhận được :
 Khoảng cách xe quá nhỏ ( sẽ được tính trên cơ sở đo tốc độ xe và
khoảng cách giữa các xe ) ,
 Tốc độ giảm và các xe nối đuôi nhau (được tính trên cơ sở tốc độ
trung bình và tỷ lệ chiếm giữ loop ) ,
 Một chiếc xe dừng ( dựa trên thời gian chiếm giữ loop ) .
Một thông báo sự cố sẽ được cung cấp đến TS-IM và được lưu trữ trong cơ
sở dữ liệu . TS-IM sẽ truyền thông báo sự cố đến người vận hành TMC .

Khi một sự cố xảy ra , thông điệp về sự cố sẽ được cung cấp đến TS-IM và
được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu .
TS-IM sẽ truyền thông điệp sự cố và báo động đến người vận hành TMC .
Người vận hành TMC sẽ vận hành bằng tay thông qua hệ thống CCTV để xác
minh sự cố “xe chạy chậm “ , “ xe chạy chậm và xếp hàng “ , “ dừng xe”, “ xe
chạy sai hướng “ . Chỉ những sự cố đã được xác minh mới có thể được đưa ra
các biện pháp xử lý .
3. Điểm đo giao thông :
Các điểm do giao thông được đặt cách nhau khoảng 200 m trong hầm và
khoảng 100 m cách 2 cửa vào hẩm ở bên ngoài .
Giao thông sẽ được đo tại những điểm đo bằng những loop cảm ứng từ trên
mỗi làn đường .Thiết bị giám sát giao thông sẽ thu thập và tính toán cho mỗi
phương tiện di chuyển qua điểm đo đó .
Loop và những dây ra của nó được lắp đặt hoặc là theo tiêu chuẩn của Đức
TLS , hoặc là theo tiêu chuẩn của Anh MCH 1540 . Sự chọn lựa phụ thuộc vào
người cung cấp công nghệ nhưng vấn đề là sự đồng ý của khách hàng .
Hình sau thể hiện sơ đồ bố trí điểm đo Loop :
Trang 19
Đồ án tốt nghiệp 
4. Điểm đo chiều cao :
Thiết bị dò chiều cao xe là loại cảm biến tia hồng ngoại hoặc tia laze được
lắp đặt tại đầu vào của các trạm thu phí trước cabine thu tiền và ở vị trí mà
người thu tiền có thể thấy trực tiếp các đầu dò và phương tiện ở dưới nó .
Những đầu dò này sẽ xác định những phương tiện có chiều cao vượt quá
chiều cao tối đa cho phép trong hầm Hải Vân ( H ) . Tất cả thiết bị trong hầm
được lắp đặt ở chiều cao vượt khoảng H + 0,3 m .
1.5. HỆ THỐNG QUẢN LÝ GIAO THÔNG HẦM ĐÈO HẢI VÂN
PHƯƠNG PHÁP VẬN HÀNH SƠ BỘ :
1 . Giới thiệu :
Hệ thống quản lý giao thông là một dạng công cụ cho phép vận hành quản

2.
0
4.
5
2.
0
DIRECTION
DIRECTION
Sơ đồ bố trí Loop theo chuẩn TLS
Sơ đồ bố trí Loop theo chuẩn MCH 1540
Đồ án tốt nghiệp 
 8 bộ điều khiển logic
 2 bộ hướng dẫn giao thông .
Tương ứng tại mỗi trạm gồm có :
SS1 : 2 đèn giao thông , 2 biển báo thay đổi
SS2 : 2 đèn giao thông , 2 biển báo thay đổi
SS3 : 2 đèn giao thông , 2 biển báo thay đổi
SS4 : 2 đèn giao thông , 2 biển báo thay đổi
SS5 : 2 đèn giao thông , 1 biển báo thay đổi , 2 cảm biến quang .
SS7 : 2 đèn giao thông , 1 biển báo thay đổi , 2 bộ phát hiện chiều cao ,
2 bộ điều khiển độ sáng của đèn giao thông , 1 bộ hướng dẫn giao thông .
SS8 : 2 đèn giao thông , 1 biển báo thay đổi , 2 bộ phát hiện chiều cao ,
2 bộ điều khiển độ sáng của đèn giao thông , 1 bộ hướng dẫn giao thông .
Biển báo giao thông bên ngoài nhà điều hành trung tâm ( OCC )
 2 đèn giao thông .
 1 biển báo thay đổi .
 2 bộ đèn chiếu sáng .
CÁC THIẾT BỊ ĐẤU NỐI VỀ TCP
Vị trí đặt TCP Các thiết bị đấu nối vào lý trình quản lý
OCC Từ Loop 1 đến Loop 5, L.S P.C.P

 A: Overheight Alarm Box & T.L control – Hộp báo động quá khổ và
điều khiển giao thông cục bộ
 D: Overheight Detector – Bộ phát hiện quá khổ
 P.C.P: Pedestrian Cross Passage – Cửa dành cho người đi bộ
Trang 21
Đồ án tốt nghiệp 
 V.C.P: Vehicular Cross Passage – Cửa dành cho xe cơ giới
a. Đèn giao thông :
Theo tiêu chuẩn đèn giao thông 3 trạng thái (đỏ - vàng – xanh ) dùng để
điều khiển giao thông đầu vào và bên trong hầm . Đèn giao thông được lắp đặt
từ đầu vào , dẫn vào hầm với khoảng cách cho phép khoảng 1200 ( m) ở cả 2
đường dẫn trong hầm tại mỗi đường cắt ngang .
b. Biển báo thay đổi :
Biển báo thay đổi được vận hành trên máy tính được làm bởi các đèn LED
kỹ thuật , kích thước của các ký tự là 200x160 mm và một số điểm cho phép
hiển thị các thông tin bằng tiếng Anh và tiếng Việt . Các biển báo thay đổi
( VMS ) được đặt cùng vị trí với các đèn giao thông .
c. Các điểm đếm giao thông :
Các điểm đếm giao thông được đặt cách nhau khoảng 200m trong hầm và ở
2 đầu vào của hầm là 100m . Giao thông được đo đếm tại các điểm đếm với các
vòng dây cảm ứng được chia đôi cho mỗi làn xe .
Các thiết bị giám sát giao thông sẽ ghi và tính toán dữ liệu cho mỗi phương
tiện đi vào ở cả 2 làn xe . Các dữ liệu lặp lại từ các điểm đếm giao thông sẽ
được so sánh dữ liệu thời gian thực .
CHƯƠNG II :
NGHIÊN CỨU _ KHẢO SÁT HỆ SCADA CỦA HỆ THỐNG GIÁM SÁT
GIAO THÔNG HẦM HẢI VÂN
2.1. TỔNG QUAN VỀ HỆ SCADA CỦA HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ
ĐIỀU KHIỂN GIAO THÔNG :
Những vấn đề đặt ra cho hệ thống giám sát giao thông hầm Hải Vân là :

Có chức năng đảm bảo thông tin hai chiều giữa trạm điều khiển trung tâm
và hệ thống các trạm cấp dưới . Mạng lưới truyền thông được xây dựng trên hai
mạng sau :
 Mạng Ethernet TCP/IP : có chức năng liên kết giữa trạm điều khiển
trung tâm và hệ thống các trạm cơ sở
 Mạng Modbus TCP : có chức năng liên kết giữa hệ thống các trạm
cơ sở với các phần tử cấp trường .
Như vậy , có thể thấy rằng việc sử dụng hệ SCADA cho hệ thống giám
sát giao thông có những đặc điểm sau :
 Hệ SCADA dễ dàng đáp ứng được các yêu cầu điều khiển các hệ
thống kỹ thuật có tính phân bố trên phạm vi rộng nhưng lại có tính tập trung về
điều khiển ( phòng điều khiển trung tâm )
 Hệ SCADA đảm bảo điều khiển toàn bộ hệ thống giám sát giao
thông theo chương trình đã cài đặt . Đồng thời cho phép các nhân viên tại
phòng điều khiển trung tâm quan sát được trạng thái hoạt động của từng thiết bị
thuộc khu vực , để từ đó đưa ra được các cảnh báo – báo động khi bất kỳ hệ
thống nào có sự cố và thực hiện các lệnh điều khiển mang tính can thiệp vào
hoạt động của các hệ thống khi xảy ra các sự cố .
 Hệ SCADA là hệ mở , nên có thể dễ dàng nâng cấp và mở rộng các
ứng dụng đặt biệt do tự thân nó vốn đã cơ sở kỹ thuật . Chẳn hạn như đưa quá
trình điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu lên mạng Internet và qua đó có thể
điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu hoặc chuẩn đoán lỗi từ xa .
2.2. SỰ ỨNG DỤNG SCADA CHO HẦM HẢI VÂN :
2.2.1 . Thay đổi màu sắc :
Máy khách sử dụng thay đổi màu sắc để mô tả trạng thái vận hành :
Màu xanh : trạng thái vận hành bình thường
Màu đỏ : trạng thái vận hành lỗi hoặc báo động
Màu vàng : trạng thái dự phòng , sự xác nhận hoặc lựa
chọn của người vận hành .
Khung màu xanh : chế độ điều khiển thiết bị bằng tay .

Trang tình huống giao thông thể hiện thông tin về giao thông . Thời gian
tạm thời và lưu lượng giao thông được hiển thị ở cả hai làn xe . Các báo động
về sự cố từ các mạch dò cũng được thể hiện ở trang này . Cửa sổ thông tin
mạch dò được mở bằng cách kích vào hộp báo động hoặc biểu tượng mạch dò
trên đường .Nếu giá trị của phương tiện cuối cùng vượt quá giá trị giới hạn thì
sẽ báo động . Mỗi bộ dò có một giá trị riêng .
2.2.4. Trang các giới hạn giao thông :
Trang các giới hạn giao thông cài đặt các giá trị ngưỡng về các báo động sự
cố giao thông và các tình huống trực quan .
Cả 2 làn xe đều có giá trị giới hạn riêng của nó . Các bộ dò trên các làn
giống nhau có các giá trị giới hạn giống nhau .
2.2.5. Trang lược sử dữ liệu giao thông :
Cửa sổ lược sử dữ liệu giao thông chứa đựng các biểu đồ ( trends ) . Tất cả
các cửa sổ xu hướng ( trend ) có thông tin và các chức năng giống nhau được
thu thập từ cả hai làn xe . Các đặt tính của cửa sổ xu hướng được định dạng
bằng các nút nhấn tại góc cửa sổ .
2.2.6. Trang lược sử tình huống giao thông :
Trình đơn phụ cơ sở dữ liệu lược sử có thể được mở bằng cách kích vào nút
lược sử trên đầu khung . Trong trình đơn phụ có 3 cơ sở dữ liệu lược sử khác
nhau : lược sử tình huống , lược sử giao thông và lược sử các báo động(alarm) .
Cơ sở dữ liệu tình huống ghi lại các tình huống giao thông ở mỗi đoạn khi
một số tình huống thay đổi . Lưu lượng giao thông , thời gian tạm thời và các
tốc độ trung bình được ghi lại mỗi lần sau 15 phút vào cơ sở dữ liệu giao
Trang 24
Đồ án tốt nghiệp 
thông . Cơ sở dữ liệu các báo động ghi lại mỗi tai nạn giao thông và sự cố hệ
thống . Các sơ sở dữ liệu được lựa chọn đến cơ sở dữ liệu SQL . Cửa sổ tìm cơ
sở dữ liệu hiển thị 5000 hàng cuối cùng . Sử dụng thanh công cụ riêng của cơ
sở dữ liệu có thể làm các truy vấn khác nhau và hiển thi nhiều thông tin cơ sở
dữ liệu


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status