[發明專利]城市長隧道L-DNA仿生監控方法及系統

無效

• 申請號: 200910273334.5
• 申請日: 2009-12-18
• 公開（公告）號: CN101763103A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發明（設計）人: 鐘珞;袁景凌;劉長江;夏紅霞;馬成前
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 潘杰

技術領域

本發明涉及控制工程領域，特別涉及適用于城市長隧道和超長隧道的L-DNA(類DNA)仿生監控方法。

背景技術

現今，長隧道和超長隧道監控系統的控制結構為各監控點依照現場控制需要，隨機散列在狹長的地段線狀區內，所以，長隧道和超長隧道監控系統通常采用分布式或分段集中式控制拓撲結構。這種監控結構往往設計有一臺或數臺主控制器以及若干臺分布式區域控制器，它們通過現場總線型網絡進行通訊。主控制器上含有全局控制邏輯和全局信息參數，區域控制器含有本地控制邏輯和遠端執行、采集程序。系統工作時，主控制器統管全局發揮核心控制功能，區域控制器擔任遠程執行器和采集器的功能。

這樣的長隧道和超長隧道監控系統在隧道施工及運營過程中暴露出很多缺點。如在長隧道的施工過程中，從土方工程、結構工程到內裝、管線、路面都是分段施工，隧道監控與結構工程、內裝工程等進度交織進行。經常出現的狀況是隧道已通車運營，監控系統還在安裝調試，嚴重影響施工安全和施工質量。

另外，隧道災害的特點決定了一旦在隧道內某點發生災害，該節點附近的所有設備和網絡都有可能被破壞，由于該隧道監控系統嚴重依賴主控制器的工況和通訊網絡的完整性，一旦主控制器失效，隧道將整體癱瘓；即使只是網絡故障，故障點后部的所有設備都會失效，導致災情加重甚至二次傷害的發生。

因此，有必要提供一種改進的城市長隧道監控方法及系統來克服上述缺陷。

發明內容

本發明的目的是提供一種城市長隧道L-DNA仿生監控方法及系統，能在通車運營、施工環節或隧道災害、安全事件發生仍對隧道進行監控，恢復監控功能，確保人員安全。

為了實現上述目的，本發明提供了一種城市長隧道L-DNA仿生監控方法，包括如下步驟：根據監控節點的主從站標記，判斷監控節點的狀態；當為主站模式狀態時，進行網絡輪詢進而獲取整條隧道的全局信息，根據所述全局信息執行整條隧道的全局控制邏輯，向網絡發布全局控制指令，執行本地控制邏輯，維護本地控制狀態；當為從站模式狀態時，進行網絡監聽進而獲取整條隧道的全局信息，根據所述全局信息執行整條隧道的全局控制邏輯，根據全局控制指令執行本地控制邏輯，維護本地控制狀態。

在本發明的一個實施例中，所述方法還包括如下步驟：通過主節點的網絡輪詢以及所有節點的網絡監聽，獲取所有節點的控制器的權階值，更新有效節點的生存周期；到達本地節點的指定周期時，將該本地節點的控制器的權階值小于所有有效節點的控制器的權階值中的最小值時的本地節點置為主站模式狀態。

較佳地，所述方法還包括步驟：到達本地節點的指定周期時，將該本地節點的控制器的權階值不小于所有有效節點的控制器的權階值中的最小值時的本地節點置為從站模式狀態。

同樣較佳地，所述方法還包括步驟：將所有節點的生存周期值減少1，維護網絡權階庫。

在本發明的另一實施例中，所述方法還包括如下步驟：通過主節點的網絡輪詢以及所有節點的網絡監聽，獲取網絡有效節點地址表以及當前活動節點地址表；到達本地節點的指定周期并且當前活動節點地址表與上一周期網絡輪詢獲取的活動節點地址表相同時，判斷本地節點地址是否等于當前活動節點地址表的最大值或最小值；當本地節點地址等于節點表的最大值或最小值時，輸出物理層終接匹配。

較佳地，所述方法還包括如下步驟：當本地節點地址不等于節點表的最大值或最小值時，延遲兩周期后，撤消物理層終接匹配。

較佳地，所述方法還包括如下步驟：到達本地節點的指定周期并且當前活動節點地址表與上一周期網絡輪詢獲取的活動節點地址表不同時，更新緩沖表。

一種城市長隧道L-DNA仿生監控系統，包括分布在長隧道內的多個監控節點，每個監控節點包括節點數據區、與所述節點數據區連接的節點控制邏輯模塊、與所述節點數據區連接的隧道全局數據區、與所述隧道全局數據區連接的DNA全局控制邏輯模塊。

在本發明的一個實施例中，所述系統還包括物理層網絡自愈控制模塊，所述隧道全局數據區包括節點地址列表，所述物理層網絡自愈控制模塊與所述節點地址列表連接。

在本發明的另一實施例中，所述系統還包括權階輸出仲裁邏輯模塊，所述隧道全局數據區包括權階值表，所述權階輸出仲裁邏輯模塊與所述權階值表連接。