徐烁然
浙江数智交院科技有限公司 310030
摘要：这些年我国经济快速发展，加快了国家交通系统的建设速度，延长了公路、铁路等总线路。然而这些年交通线路在建设的过程中，难免会碰到山区路段，这就需要开挖隧道保证交通顺利进行。现如今隧道已经成为交通中的常见路段，但是隧道在建造中地理环境复杂，洞内环境多样，这就需要机电设备进行自动控制。随着计算机的产生和发展，促使隧道机电设备在控制中实现了自动化、智能化，确保道路交通有序运转。本文主要对计算机对隧道机电设备的自动控制进行浅析。
关键词：计算机；隧道；机电设备；自动控制
引言：现如今我国已经进入到信息化时代，推动了计算机的产生，给人们的生活和工作带来显著变化，尤其对于隧道工程来说，由于隧道工程洞内环境复杂多变，需要机电设备在消防、照明、通风等环节进行自动控制，计算机技术的发展刚好可以解决这一难题，促使国家交通系统可以平稳运行。
一、自动控制的概念及特点
对于隧道机电设备来说，自动化控制就是通过科学智能的计算机技术，在没有工作人员控制的情况中，结合隧道的实际情况下达操作指令，它能在较短的时间内，完成相应的工作任务，促使隧道工程可以有序运转。再加上这些年我国社会发展速度加快，隧道工程越来越多，这在一定程度上扩大了隧道机电设备的需求力度，促使自动控制的市场更加广阔，它可以被广泛应用到隧道中的高危操作中来，保证了工作人员的安全，防止人工在隧道工作中出现各种安全事故。隧道机电设备中的自动化控制包含以下几项特点，首先是它的学科领域较为宽泛，在借助计算机进行隧道机电设备自动控制时，需要涉及到数学、信息技术以及隧道工程学等多个学科知识；其次是自动控制对工作人员的自动化控制操作水平要求较高，要求工作人员在操作自动设备时，能够结合隧道工程的现实情况进行灵活操作，这在一定程度上就需要工作人员对计算机操作步骤、自动控制流程非常熟悉；再者是自动控制比人工控制隧道环境、照明、监控以及排风等方面的工作质量更加良好，它只需要工作者在办公室利用计算机通过对隧道内的环境进行监测，在分析数据中做出相应的智能操作即可，工作简便、快捷；另外，机电设备的自动控制结构多样，由于隧道工程在不同的隧道内，它的自然环境比如光照、排风都不同，这就需要机电设备在自动控制的过程中，按照隧道实际情况灵活设置自动控制组织结构，以保证隧道工程施工可以顺利推进为原则进行建设。
二、PLC可编程控制器
这些年是隧道工程在机电设备中的自动化控制理念较为广泛，通常会被应用到隧道工程中的消防、照明、通风、报警以及监控等多个领域。现如今随着计算机技术的发展，促使隧道工程中机电设备自动控制技术呈现出多样技术形态，尤其其中的PLC+中央控制计算机控制技术已经成为当今隧道工程中的主要控制技术方式，这种技术形态可以很好的隧道工程中的机电设备进行控制，监测隧道内部环境。再加上PLC+现场总线的集散控制结构具有良好的稳定性，近些年被广泛应用到隧道工程的机电设备中来。
PLC在隧道工程中机电设备的自动控制核心在于综合控制器，对于PLC来说，具有良好的稳定性，较强的抗干扰能力，将其应用到隧道机电设备时，需要利用结合控制器中的目标控制设备挑选I/O单元，A/D单元或者通信单元等，PLC控制器会对环境、照明、通风系统进行单独的监测和控制，并且在隧道内部进行自动控制，要比其它领域对PLC的应用环境复杂，再者隧道内部干扰因素较多，这就需要PLC控制器在采集隧道信息时应快速精准。为了实现这一要求，隧道工程机电设备中的PLC控制器在功能模块方面需要将存储数据采集、信息处理、电源控制包含其中，并且还需要设置相应的容错机制、紧急操控预设和代码编译程序等，保证PLC可以有效运转，在隧道工程机电设备中充分发挥出自身的自动控制价值。
三、计算机对隧道机电设备的控制系统构成
1、中央计算机系统构成
对于中央计算机系统来说，它主要以控制现场计算机和中心计算机两个方面为主，这两个方面通常需要全光纤数字通信进行联接，一般情况下，控制中心的优先级更高，只需要工作人员通过控制现场计算机就可以对隧道工程中的环境进行信息采集，监测隧道工程的运转状态 ，然后借助计算机技术将采集到的信息传送给控制中心。如果隧道工程中环境、运转状态正常，现场计算机可以直接接收到控制中心的指令进行操控；如果隧道内部出现通信方面的问题时，可以直接通过PLC中的本地预设对相应设备发布操控指令，保证隧道内部的照明系统、排风系统和照明系统等可以顺利运转。
2、分系统构成
首先是隧道设备监控分系统，该系统的功能是可以检测隧道内部的电力、光照、通风、排水等，该系统中的子系统可以通过CO/VI中的数据控制隧道内部环境实现稳定运行。如果隧道内部出现水灾时，则该系统会在较短的时间内，快速转变成水灾状态，采集水灾的发生位置，并同时调令相应的消防、排水装置进行运转，防止隧道受到水灾的影响，导致相应路段的交通系统无法正常运行。
其次是隧道交通监控分系统，交通监控是对交通运转过程进行监测，它会对每天不同时间段的交通流量进行采集，同时还能实时监测交通环境，对来往车辆进行超速抓拍等。
再者是隧道闭路电视监控分系统。在隧道内部设置闭路电视监控，可以对相应路段的交通情况进行检测，并将相应数据存储下来，这样在后面出现紧急情况时，工作人员可以直接通过控制中心调控隧道闭路电视监控分系统，查看现场收集的影像视频，从而为工作人员决策提供依据，按照影像视频对隧道内部进行指挥调度。
另外是隧道通信分系统。隧道机电设备在利用计算机进行自动控制时，需要经过控制中心对通信分系统进行调控，该系统包含了广播系统、警示疏散系统、火灾报警以及无线通信等，一般情况下，隧道通信分系统需要和中央计算机全天候进行联系，保持持续的采集、传送状态。
最后是隧道火灾报警分系统。这部分系统与中央计算机系统需要进行联网通信，对隧道内部的火灾探测仪器进行联接，建立报警系统。如果隧道内部出现火灾情况时，则会通过报警系统给中央计算机控制中心发送信号，工作人员在确认相应的报警信息后，可以利用计算机对隧道内部的火灾装置发布指令，力求在最短时间内消除火灾隐患。
四、隧道机电设备自动控制的实现方式
隧道工程在检测内部环境时，它的自动控制模式主要包含两种，一种是分散式控制模式，这种模式通常被应用到短隧道中来；另一种是现场总线控制模式，这种模式主要被应用到长隧道。这两种模式具有很大的不同之处，前者在布线时较为复杂，维护难度较高；后者施工简单，具有较强的可靠性。通过调查发现，现今在隧道机电设备中主要以应用现场总线控制模式为主。一般情况下，由于这些年隧道长度变长，在安装机电设备自动控制装置时，通常需要在隧道变电所内部，每个一段距离设置一台PLC区域监控器。
结束语：综上所述，现如今计算机技术发展速度较快，被广泛应用到隧道机电设备的自动化控制中来，通过利用计算机对中央控制中心进行操作，结合隧道内部的实际情况发布相应操作指令，有效保证相应路段的交通系统可以顺利运转。
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