上界高速公路全線長(zhǎng)22.7公里，全線雙向六車道，是重慶外環(huán)線的一段，路線起于成渝高速公路上橋互通，止于界石，共有5座互通式立交、1座特大橋馬桑溪大橋以及小泉、吉慶兩條隧道。全線設(shè)1個(gè)監(jiān)控中心、若干外場(chǎng)監(jiān)控點(diǎn)、一個(gè)隧道監(jiān)控站。
上界高速公路的兩座隧道中，小泉隧道長(zhǎng)935m，雙向雙洞；吉慶隧道長(zhǎng)1150m，雙向雙洞。兩座隧道共用一個(gè)隧道現(xiàn)場(chǎng)控制室，現(xiàn)場(chǎng)控制室位于吉慶隧道出口外兩線間。整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)由中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、隧道現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)、隧道檢測(cè)與控制設(shè)備、隧道有線廣播系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、緊急系統(tǒng)、路段外場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備以及監(jiān)控系統(tǒng)軟件構(gòu)成?，F(xiàn)場(chǎng)控制計(jì)算機(jī)通過交換機(jī)與監(jiān)控中心的以太網(wǎng)連接，并作為plc網(wǎng)絡(luò)的上位機(jī)，負(fù)責(zé)與plc網(wǎng)絡(luò)的通訊。經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)采用profibus冗余光纖環(huán)網(wǎng)，可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障的自愈。
現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)與控制系統(tǒng)的方案采用德國(guó)西門子公司的全集成自動(dòng)化技術(shù)，以滿足監(jiān)控系統(tǒng)的先進(jìn)性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性等諸方面要求，其優(yōu)點(diǎn)包括：
·s7系列plc具有高度的it集成性和良好的開放性
·profibus現(xiàn)場(chǎng)總線能輕松實(shí)現(xiàn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和系統(tǒng)功能
·rio可輕易擴(kuò)展rs232、rs485、rs422等通訊接口
·基于標(biāo)準(zhǔn)的plc及其網(wǎng)絡(luò)的組態(tài)、編程軟件step7
·上位監(jiān)控軟件wincc提供了基于標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一、開放的數(shù)據(jù)庫(kù)接口
·profibus冗余光環(huán)組網(wǎng)距離可達(dá)90公里，站點(diǎn)距可達(dá)15公里，傳輸速率達(dá)12m/s；在本項(xiàng)目中，輕易可在雙環(huán)光纜上掛接14個(gè)光中繼器?？梢詫?shí)現(xiàn)優(yōu)化方案將區(qū)域控制器和rio全部接入光纜的要求
·西門子的profibus已被中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)確認(rèn)為中華人民共和國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：國(guó)標(biāo)jb/t10308.32001,發(fā)布日期：2001年11月2日，正式執(zhí)行日期為：2002年3月1日
區(qū)域控制器lc0由西門子（siemens）提供的s7-400系列plc及相關(guān)附屬器件構(gòu)成，作為profibus現(xiàn)場(chǎng)總線結(jié)構(gòu)主站，不但監(jiān)控相關(guān)機(jī)電設(shè)備，而且傳遞其他區(qū)域控制器（lc1-lc13）的數(shù)據(jù)，負(fù)責(zé)與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控工作站交換數(shù)據(jù)。隧道內(nèi)共設(shè)13臺(tái)區(qū)域控制器（lc1-lc13），根據(jù)就近原則負(fù)責(zé)一定范圍內(nèi)的機(jī)電設(shè)備的監(jiān)測(cè)控制?，F(xiàn)場(chǎng)工作站運(yùn)行wincc，為現(xiàn)場(chǎng)操作人員提供人機(jī)界面并與plc主控制柜lc0交換數(shù)據(jù)。
根據(jù)我們優(yōu)化過的設(shè)計(jì)路線，我們采用區(qū)域控制器和遠(yuǎn)程i/o全部接入profibus冗余光纖環(huán)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這樣不但能夠簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和布線，也會(huì)提高系統(tǒng)的可靠性并降低系統(tǒng)的維護(hù)費(fèi)用。
重慶上界高速公路隧道監(jiān)控系統(tǒng)已設(shè)計(jì)安裝完成，并于2003年9月1日投入試運(yùn)行。測(cè)試結(jié)果和試運(yùn)行情況表明,該監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，方案得當(dāng)，所選器件安全可靠，系統(tǒng)具有很好的可靠性、先進(jìn)性、易用性和開放性，*了業(yè)主的需求。