iFIX在城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)ISCS中的應(yīng)用-匯報材料

1、1iFIXiFIX在城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)在城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)ISCSISCS中中的應(yīng)用的應(yīng)用匯匯 報報 材材 料料時 間 管 理2 目 錄項目概述綜合監(jiān)控系統(tǒng)ISCS簡介系統(tǒng)功能概述系統(tǒng)具體實現(xiàn)項目特色創(chuàng)新321453 1 項目概述v鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院是河南省唯一一所具有悠久鐵路歷史和濃郁地鐵特色的高職院校。2011年引入項目后，依托國家骨干院校建設(shè)，積極推進與行業(yè)特色相結(jié)合的各種研究和實踐。我們的參賽項目具有鮮明的地鐵特色，探索和嘗試了技術(shù)在地鐵行業(yè)的典型應(yīng)用和具體實踐。v參賽進程： 2012年5-6月，參賽項目申報、隊員選拔及組隊。 2012年7-8月，前期學(xué)習(xí)。 2012年9

2、-10月，項目實施、調(diào)試、優(yōu)化和定型。 2012年11月，正式參加。4 2 綜合監(jiān)控系統(tǒng)ISCS簡介v目前，我國的城市軌道交通進入快速發(fā)展時期。隨著地鐵建設(shè)的逐漸深入和自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，地鐵運營管理部門希望獲得一個可實現(xiàn)信息互通和資源共享的平臺，通過這個平臺可以提高運營安全和管理水平，提高信息采集和處理的實效性，同時可以優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、整合系統(tǒng)資源。v軌道交通監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展混合半自動化監(jiān)控系統(tǒng)混合半自動化監(jiān)控系統(tǒng)電話調(diào)度系統(tǒng)+分立電氣元件控制設(shè)備+手工操作綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一的分層分布式計算機網(wǎng)絡(luò)，統(tǒng)一的綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)軟件體系，各專業(yè)資源共享、信息互聯(lián)分立自動化監(jiān)控系

3、統(tǒng)分立自動化監(jiān)控系統(tǒng)BAS、FAS、 PSCADA、ATS、等各專業(yè)分別建網(wǎng)的計算機多島監(jiān)控5 2 綜合監(jiān)控系統(tǒng)ISCS簡介v城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)ISCS（Integrated Supervision and Control System）是一個大型分層分布式集散控制系統(tǒng)。ISCS由集成在其中的各專業(yè)自動化子系統(tǒng)構(gòu)成；同時，ISCS與獨立運行的其他專業(yè)系統(tǒng)進行互聯(lián)并實現(xiàn)信息交互，構(gòu)建城市軌道交通系統(tǒng)的信息共享平臺。集中式綜合監(jiān)控系統(tǒng)分布式綜合監(jiān)控系統(tǒng)6 2 綜合監(jiān)控系統(tǒng)ISCS簡介v綜合監(jiān)控系統(tǒng)ISCS的集成子系統(tǒng)一般包括電力監(jiān)控系統(tǒng)PSCADA、環(huán)境與機電設(shè)備系統(tǒng)BAS、火災(zāi)報警系統(tǒng)FA

4、S；而對屏蔽門系統(tǒng)PSD、防淹門系統(tǒng)FG、自動售檢票系統(tǒng)AFC、門禁系統(tǒng)ACS、乘客信息系統(tǒng)PIS、公眾廣播系統(tǒng)PA、閉路電視系統(tǒng)CCTV、信號系統(tǒng)SIG、自動列車監(jiān)控系統(tǒng)ATS等系統(tǒng)則進行界面集成或互聯(lián)。E&MATSVCPFAS PAPISCCTVPSD AFC7 3 系統(tǒng)功能概述v基于iFIX組態(tài)軟件的優(yōu)勢，我們設(shè)計了一個城市軌道交通（模擬）綜合監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含3個車站，下設(shè)8個監(jiān)控子系統(tǒng)，分別歸入實時監(jiān)控和事務(wù)管理系統(tǒng)。v以iFIX組態(tài)軟件來構(gòu)建綜合監(jiān)控系統(tǒng)的人機界面HMI。包括：操作安全、穩(wěn)定友好的人機交互；建立實時數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)采集保存；歷史數(shù)據(jù)查詢；報警一覽及歷史報警查詢

5、；實時監(jiān)控；日報表的生成、保存、打印等功能。實時監(jiān)控系統(tǒng)電力監(jiān)控PSCADA環(huán)控BAS火災(zāi)監(jiān)控FAS列車信號ATS事務(wù)管理系統(tǒng)布局閉路電視CCTV乘客信息PIS屏蔽門PSD8 3 系統(tǒng)功能概述v綜合監(jiān)控系統(tǒng)采用用戶安全策略。 只有相應(yīng)權(quán)限的工作人員才能登錄指定的子系統(tǒng)；成功登入后顯示相關(guān)專業(yè)信息，進行相關(guān)操作。有些關(guān)鍵操作需要授權(quán)，并給出相關(guān)提示。v顯示地鐵總體線路圖。 可以查詢線路走向、車站名稱和具體位置等整體信息；可以根據(jù)具體需要，自由調(diào)看圖片信息（放大、縮小、左移、右移、上移、下移等）。v主要監(jiān)控車站一次主接線圖。 可以顯示所選車站一次電力設(shè)備的電壓和電流等實時數(shù)據(jù)；擁有操作權(quán)限的電力調(diào)

6、度人員可以進行關(guān)鍵隔離開關(guān)的分合閘等操作，以完成遠程電力調(diào)度。9 3 系統(tǒng)功能概述v主要監(jiān)控大系統(tǒng)和小系統(tǒng)。 大系統(tǒng)主要負責(zé)車站公共區(qū)域（站臺層、站廳層）的環(huán)境狀態(tài)調(diào)節(jié)。 可以監(jiān)控送風(fēng)通道中空調(diào)機組BLQ-A的啟停（冬夏季節(jié)常開/春夏季節(jié)停用）。 可以控制進出風(fēng)通道中自動送風(fēng)機ZSF、自動排風(fēng)機ZPF的開閉（運行狀態(tài)常開/嚴重火災(zāi)不可控時關(guān)閉）。 自動控制空調(diào)通風(fēng)管道的通斷。 ZSF/ZPF設(shè)備可以實現(xiàn)界面操作，以查看電機實時轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和曲線圖等信息。 小系統(tǒng)主要負責(zé)車站辦公區(qū)和設(shè)備區(qū)（站臺層、站廳層）的環(huán)境狀態(tài)調(diào)節(jié)。 可以監(jiān)控相關(guān)區(qū)域的設(shè)備啟停、開閉和空調(diào)通風(fēng)管道的通斷狀況。v主要監(jiān)控車站公共

7、區(qū)、辦公區(qū)和設(shè)備區(qū)（站臺層、站廳層）的火災(zāi)緊急狀況信息。 每個區(qū)域設(shè)置感溫探測器和煙霧濃度探測器；當(dāng)檢測到某區(qū)域溫度或煙霧高于設(shè)定值時，該區(qū)域會出現(xiàn)火災(zāi)聲光綜合報警信息。10 3 系統(tǒng)功能概述v 主要監(jiān)控上下行線路的行車狀態(tài)信息。 可以實現(xiàn)自動、手動兩種模式下的行車調(diào)度； 可以根據(jù)列車位置，通過廣播系統(tǒng)PA向乘客實時報站； 當(dāng)出現(xiàn)中途故障停車時，發(fā)出高級別警報，封閉故障區(qū)間，并通知行車調(diào)度和信號專業(yè)及時快速排除故障。 v 主要用攝像頭以實時監(jiān)控或視頻形式來顯示車站、行車、客流等信息。v 主要監(jiān)控視頻控制機柜和液晶顯示屏LCD 。 可向上行站臺和下行站臺的8面LCD輸出乘車、廣告和緊急等信息，供

8、乘客觀看。v 主要監(jiān)控上行站臺和下行站臺屏蔽門。 可監(jiān)控屏蔽門的電源故障、總線故障和信號故障燈信息。v 可以顯示系統(tǒng)所有的報警信息；也可通過過濾功能進行數(shù)據(jù)篩選，顯示當(dāng)前系統(tǒng)的監(jiān)控、報警信息。v 采集和記錄系統(tǒng)各項實時數(shù)據(jù)（每天零點開始、間隔1小時、整點采集），并可實現(xiàn)在監(jiān)控界面內(nèi)查看、手動保存和打印功能。v 主要向用戶顯示重要數(shù)據(jù)源的歷史數(shù)據(jù)曲線和所有的歷史報警（操作用戶、時間、操作內(nèi)容等），便于事故調(diào)查。11 4 系統(tǒng)具體實現(xiàn)v4.1 系統(tǒng)用戶安全策略（分配）表組用戶名組用戶名用戶名用戶名安全區(qū)安全區(qū)職責(zé)職責(zé)應(yīng)用特征應(yīng)用特征AA1電力監(jiān)控初級操作員工作臺運行A2電力監(jiān)控中級操作員電子簽名執(zhí)

9、行BB1環(huán)控初級操作員工作臺運行B2環(huán)控中級操作員電子簽名執(zhí)行B3環(huán)控高級操作員電子簽名執(zhí)行、電子簽名校驗CC火災(zāi)監(jiān)控操作員工作臺運行DD列車信號操作員工作臺運行EE閉路電視操作員工作臺運行FF布局、乘客信息、安全門操作員工作臺運行管理員ADMIN所有管理員所有權(quán)限12 4 系統(tǒng)具體實現(xiàn)v4.2 登陸界面設(shè)計 13 4 系統(tǒng)具體實現(xiàn)v4.2 登陸界面設(shè)計 登錄界面中設(shè)3個控制按鈕：登錄、進入系統(tǒng)和退出。 進入系統(tǒng)按鈕通過判斷用戶的權(quán)限，來進行選擇是否進入系統(tǒng)。 VBA腳本Private Sub CommandButton2_Click()If System.FixCheckAreaAccess

10、(1) Then ClosePicture 第一界面.grf OpenPicture 大界面.grf, , , OpenPicture 輔助菜單.grf, , , OpenPicture 主菜單.grf, , , OpenPicture “報警一覽界面.grf, , , Else MsgBox 請先登錄End IfEnd Sub14 4 系統(tǒng)具體實現(xiàn)v4.3 主界面和主菜單設(shè)計15 4 系統(tǒng)具體實現(xiàn)v4.3 主界面和主菜單設(shè)計主菜單結(jié)構(gòu)中間車站布局火災(zāi)監(jiān)控列車信號環(huán)控電力監(jiān)控綜合信息屏蔽門乘客信息系統(tǒng)閉路電視站臺布局站廳布局車站一次主接線大系統(tǒng)小系統(tǒng)站廳層站臺層列車位置圖車站監(jiān)視車載監(jiān)視布局圖

11、布局圖終點車站起始車站16 4 系統(tǒng)具體實現(xiàn)v4.3 主界面和主菜單設(shè)計 菜單分為3層。設(shè)置3個全局變量，每一層對應(yīng)1個全局變量。通過3個全局變量的值，來判斷主屏幕應(yīng)該顯示哪個車站的子系統(tǒng)。 屏幕分4個圖片。主菜單有2個圖片，然后是主界面和報警一覽界面。在菜單中，一、二級菜單在1個圖片里，三級菜單在1個圖片里。一二級菜單基本不變，通過一二層菜單的選擇，來判斷第三層菜單的顯示內(nèi)容，通過打開關(guān)閉圖片的方法即可實現(xiàn)。17 4 系統(tǒng)具體實現(xiàn) 在主屏幕中，通過添加timer控件，實時掃描全局變量的值，判斷屏幕中該載入哪個標(biāo)簽組。 如環(huán)控中的大系統(tǒng)界面：在界面中添加timer控件，timer的腳本，通過判

12、斷P_number的當(dāng)前值，來載入相應(yīng)的標(biāo)簽組，并發(fā)生相應(yīng)的變化。Private Sub timer1_OnTimeOut(ByVal lTimerId As Long) Select Case user.P_number.CurrentValue Case 1 大系統(tǒng).LoadTagGroupFile (標(biāo)簽1.tgd) Text41.Caption = 起始車站A端空調(diào)通風(fēng)大系統(tǒng) Case 2 大系統(tǒng).LoadTagGroupFile (標(biāo)簽2.tgd) Text41.Caption = 中間車站A端空調(diào)通風(fēng)大系統(tǒng) Case Else 大系統(tǒng).LoadTagGroupFile (標(biāo)簽3.t

13、gd) Text41.Caption = 終點車站A端空調(diào)通風(fēng)大系統(tǒng) End SelectEnd Subv4.3 主界面和主菜單設(shè)計timer控件VBA腳本18 4 系統(tǒng)具體實現(xiàn) 在地鐵規(guī)劃圖中，通過編輯VBA腳本，可實現(xiàn)上下左右移動和放大縮小圖片的功能。 例如放大按鈕的點擊事件。VBA腳本Private Sub Bitmap8_Click() Bitmap2.Height = Bitmap2.Height + 10 Bitmap2.Width = Bitmap2.Width + 10 End Subv4.3 主界面和主菜單設(shè)計19 4 系統(tǒng)具體實現(xiàn)v4.4 電力監(jiān)控PSCADA設(shè)計 20 4

14、 系統(tǒng)具體實現(xiàn)v4.4 電力監(jiān)控PSCADA設(shè)計 在數(shù)據(jù)庫中建立模擬信號數(shù)據(jù)源，在主接線圖監(jiān)控界面中，通過數(shù)據(jù)戳添加此類數(shù)據(jù)源，用于模擬顯示電壓和電流的實時數(shù)據(jù)。 在界面中，單擊閥即可對數(shù)字量數(shù)據(jù)源取反，以改變閥的狀態(tài)。通過鍵入下面這條指令實現(xiàn)對數(shù)字量取反的功能： 點擊隔離開關(guān)，改變相應(yīng)數(shù)據(jù)源的值，實現(xiàn)分合閘動作。閥旁邊的數(shù)據(jù)戳可以通過可視動畫設(shè)置成隔離開關(guān)合閘時可視和分閘時不可視。 該閥具有電子簽名功能，只有一定權(quán)限的人才可對其操作，具體設(shè)置：ToggleDigitalPoint Fix32.FIX.DIAN-1.F_CV21 4 系統(tǒng)具體實現(xiàn)v4.5 環(huán)控BAS設(shè)計22 4 系統(tǒng)具體實現(xiàn)v

15、4.5 環(huán)控BAS設(shè)計 4.5.1 各站環(huán)控界面切換和管動畫在大系統(tǒng)中總共有三組數(shù)據(jù)源，通過實時掃描，載入相應(yīng)的標(biāo)簽組，連接對應(yīng)的數(shù)據(jù)源。除了風(fēng)機轉(zhuǎn)速是模擬量輸入，其他都是數(shù)字量輸入。管和開關(guān)的顏色變化用動畫設(shè)置如圖。 23 4 系統(tǒng)具體實現(xiàn)v4.5 環(huán)控BAS設(shè)計 4.5.2 空調(diào)機組運行狀態(tài)當(dāng)春秋季節(jié)時，空氣比較適宜，為了節(jié)省電能空調(diào)關(guān)閉，打開DM-A4。當(dāng)冬夏季節(jié)時，空調(diào)打開，關(guān)閉DM-A4。由于兩個狀態(tài)相反，在此，我們用的是同一個數(shù)據(jù)源，使他們的狀態(tài)為一開一關(guān)。選擇春秋模式，對數(shù)據(jù)源寫1操作。選擇冬夏模式，對數(shù)據(jù)源寫0操作。在空調(diào)的數(shù)據(jù)源中，設(shè)置電子簽名校驗，即需要有電子簽名校驗權(quán)限的

16、人才可對此數(shù)據(jù)源進行操作。 24 4 系統(tǒng)具體實現(xiàn)v4.5 環(huán)控BAS設(shè)計 4.5.3 自動送風(fēng)機ZSF、自動排風(fēng)機ZPF控制及實時趨勢圖 轉(zhuǎn)速的數(shù)據(jù)源用的計算塊，模式低速常速判斷的設(shè)置如圖（狀態(tài)打開關(guān)閉判斷的設(shè)置也是同樣的方法）。 4.5.4 空氣循環(huán)和溫濕度檢測界面中的空氣循環(huán)按鈕與DM-A3控制按鈕共用一個數(shù)據(jù)源，空氣適宜時點擊空氣循可以節(jié)省電能。添加用于溫度和濕度顯示的數(shù)據(jù)戳，數(shù)據(jù)源用標(biāo)簽組，每個標(biāo)簽組有三個數(shù)據(jù)塊。25 4 系統(tǒng)具體實現(xiàn)v4.6 火災(zāi)監(jiān)控FAS設(shè)計 26 4 系統(tǒng)具體實現(xiàn)v4.6 火災(zāi)監(jiān)控FAS設(shè)計 在界面上添加溫度和煙霧濃度檢測，并利用ifix設(shè)置成滑動輸入和梯度輸

17、入。火災(zāi)報警的檢測的判斷是：溫度超過70度或煙霧濃度達到80%自動報警?，F(xiàn)象為：火災(zāi)區(qū)出現(xiàn)閃爍區(qū)域框并伴隨報警聲音響起。 iFIX通過PG塊判斷，當(dāng)溫度/濃度達到報警限值時，調(diào)用報警聲音文件，產(chǎn)生聲音報警。未達到報警限值時，關(guān)閉報警聲音文件。 報警區(qū)域框通過動畫設(shè)置成閃爍。數(shù)據(jù)源為： iFIX通過PG塊判斷，當(dāng)溫度/濃度達到報警限值時，調(diào)用報警聲音文件，產(chǎn)生聲音報警。Fix32.FIX.站廳2區(qū)溫度.F_CV = 70 OR Fix32.FIX.站廳2區(qū)濃度.F_CV = 8027 4 系統(tǒng)具體實現(xiàn)v4.7 列車信號ATS設(shè)計 28 4 系統(tǒng)具體實現(xiàn)v4.7 列車信號ATS設(shè)計 4.7.1 列

18、車行駛位置圖模擬設(shè)計在列車位置圖中，紅色代表列車所在區(qū)域，此區(qū)域其他列車都不能進來。上行和下行車為兩個不同的數(shù)據(jù)源。通過PG程序塊，編寫一個數(shù)值自動增加的數(shù)據(jù)源。例如數(shù)值每秒鐘自動加10，到一定時間自動變成0重新開始。在上行車站中，通過設(shè)置動畫，模擬一個列車自動運行的畫面。29 4 系統(tǒng)具體實現(xiàn)v4.7 列車信號ATS設(shè)計 4.7.2 行車調(diào)度模式：手動調(diào)度、自動調(diào)度當(dāng)前為自動模式時，手動行車調(diào)度按鈕均不可操作，需切換為手動模式。自動模式應(yīng)用iFIX中的時間調(diào)度項，如圖。l 調(diào)度設(shè)置：每日觸發(fā)，每天七點鐘開車，晚間11點鐘停車。l 操作為自定義腳本。 30 4 系統(tǒng)具體實現(xiàn)v4.7 列車信號A

19、TS設(shè)計 4.7.2 行車調(diào)度模式：手動調(diào)度、自動調(diào)度若有特殊情況，需人工實現(xiàn)行車調(diào)度時，可點擊“手動”按鈕，切換成手動模式。手動調(diào)度按鈕通過編輯VBA腳本實現(xiàn)控制。 4.7.3 中途停車事故報警當(dāng)列車出現(xiàn)事故意外停止時（現(xiàn)通過手動模擬這種情況），點擊報警按鈕，列車位置圖顯示立刻停止，隨之會彈出一個報警對話框，報警聲音響起。對話框中點擊確認報警，報警聲音取消，列車繼續(xù)行駛。31 4 系統(tǒng)具體實現(xiàn)v4.7 列車信號ATS設(shè)計 4.7.4 車內(nèi)廣播系統(tǒng)實時報站 點擊“報站”按鈕，當(dāng)上行列車即將到達車站時，會發(fā)出報站提示聲音。例如報站的PG塊。32 4 系統(tǒng)具體實現(xiàn)v4.8 閉路電視CCTV設(shè)計33

20、 4 系統(tǒng)具體實現(xiàn)v4.8 閉路電視CCTV設(shè)計 4.8.1 實時監(jiān)控在VB6.0中，通過編寫程序?qū)崿F(xiàn)攝像頭的調(diào)用，點擊打開，即可打開攝像頭。如圖示。在閉路電視中，添加按鈕，通過編輯VBA腳本，調(diào)用VB6.0軟件已經(jīng)生成的camera.exe文件,即可完成在iFIX中對攝像頭的調(diào)用，實現(xiàn)實時監(jiān)控。VBA腳本如下。Shell C:Program FilesMicrosoft Visual StudioVB98camera.exe34 4 系統(tǒng)具體實現(xiàn)v4.8 閉路電視CCTV設(shè)計 4.8.2 車載監(jiān)視在界面中，添加視頻控件實現(xiàn)車載視頻監(jiān)視和車站視頻監(jiān)視功能。35 4 系統(tǒng)具體實現(xiàn)v4.9 創(chuàng)建報

21、表設(shè)計 4.9.1 制作日報表 要想實時創(chuàng)建報表，需創(chuàng)建一個基于時間項的調(diào)度，如圖。設(shè)置：連續(xù)的觸發(fā)，從每天的零點開始，每間隔一個小時觸發(fā)一次。操作是自定義腳本。 4.9.2 報表顯示、打印、保存報表顯示界面，需添加顯示報表按鈕和WebBrowser控件，用來顯示當(dāng)天日報表的內(nèi)容。按鈕VBA腳本： 4.9.3 手動保存和打印 每天保存報表內(nèi)容，用于日后查詢，也可實時對報表打印。功能的實現(xiàn)均在控制按鈕中鍵入VBA腳本。WebReport.Navigate System.ProjectPath & APP Report 日報表日報表.htm36 4 系統(tǒng)具體實現(xiàn)v4.10 報警歷史設(shè)計 3

22、7 4 系統(tǒng)具體實現(xiàn)v4.10 報警歷史設(shè)計 在電腦的控制面板的數(shù)據(jù)源（ODBC）中添加1個名稱為ALARM的系統(tǒng)數(shù)據(jù)源。 添加2個OLE控件Miscrosoft Date and Time Picker控件作為起始、結(jié)束時間。 添加Visicon復(fù)選框，使用高級動畫將其與讀到的標(biāo)簽名結(jié)合起來。 添加兩個Visicon數(shù)據(jù)控件，對Vxdata2的屬性設(shè)置，連接ODBC數(shù)據(jù)源，對Vxdata3的屬性設(shè)置，連接？用于標(biāo)簽名查詢。兩個數(shù)據(jù)控件屬性均為不可見。 在vxData的高級動畫中設(shè)置連接OLE控件和網(wǎng)格控件。 添加Visicon網(wǎng)格控件，對其高級動畫的配置，將已有的報警歷史內(nèi)容顯示在控件中。3

23、8 4 系統(tǒng)具體實現(xiàn)v4.11 歷史數(shù)據(jù)曲線39 4 系統(tǒng)具體實現(xiàn)v 4.11 歷史數(shù)據(jù)曲線4.11.1 歷史數(shù)據(jù)采集內(nèi)容 打開歷史庫定義將iFIX讀到的數(shù)據(jù)保存下來，在采集組中添加需要采集歷史數(shù)據(jù)的標(biāo)簽名。具體操作如圖所示。4.11.2 啟用歷史數(shù)據(jù)采集 啟動任務(wù)控制中的HTC，并將HTC在任務(wù)配置中設(shè)置為后臺運行。4.11.3 歷史數(shù)據(jù)曲線顯示 添加圖符集中的歷史曲線圖，雙擊打開圖表配置，添加需采集的標(biāo)簽，配置內(nèi)容如圖。40 4 系統(tǒng)具體實現(xiàn)v 4.12 報警一覽4.12.1 操作員級別 操作員級別判斷：在報警一覽中添加定時器，在定時器中鍵入VBA腳本，如下：Systemme, sGroupName Text12.Caption = sUserName T