随着我国高速公路建设的快速发展,隧道建设的规模和投入越来越大,隧道内的通风监控设备也朝着智能化、系统化的方向发展,良好的通风监控系统对保证隧道内驾驶人员的安全,对隧道硬件设施今后的扩展都有突出的贡献。本论文主要对隧道通风系统的硬件选择、控制算法、网络布置及通信、下位机的软硬件实现、人机界面的绘制及其与数据库的连接进行深入研究。主要工作有:(1)对隧道通风系统的通风方案进行了全面的比选,提出适用于不同情况的不同方案,并从中选出适合本系统的具体方法。(2)通过分析比较,指出了现场总线技术在隧道通风监控系统中应用的优势,并着重分析了PROFIBUS-DP与其它现场总线相比的优点,给出系统整体网络结构的具体实现方法和框架图。(3)选择西门子公司的S7-200系列PLC作为通风控制的主体,利用模块将其接入PROFIBUS-DP网络,作为网络中的从站。(4)对前馈式通风控制算法进行详细研究,并将其进行改进,结合隧道管道和风机运行的特性曲线,分析节能原理,将变频器用于通风系统中,避免了风机直接启动对隧道内其它用电设备的影响,并能有效节省能源。(5)采用Delphi编制友好的人机界面,将各部分控制及参数设置直观表示,使得通风监控系统的数据和控制都便于工作人员操作,并结合SQL Server2000数据库,将车流量、CO/VI历史数据存储,便于长期的调整与研究。(6)实现了PLC之间,PLC与上位机,PLC与变频器,人机界面与数据库等各个部分以及整个系统的实时通信,使得通风控制安全可靠。(7)设计的系统具有开放性,可根据实际情况的变化进行扩展。