綜合監(jiān)控系統(tǒng)報告 (4)

1、綜合監(jiān)控系統(tǒng)報告 綜合監(jiān)控系統(tǒng) 隨著地鐵現(xiàn)代化和自動化技術(shù)的發(fā)展，對運營安全和管理水平要求的不斷提高，運營過程中被監(jiān)控對象之間的關(guān)系越來越復雜，對信息采集和處理的實效性要求越來越高，對運營的安全、可靠性越來越受到重視，對資源共享和信息共享提出了更高的要求。 現(xiàn)代化的地鐵運營管理要求自動化系統(tǒng)能提供一個可實現(xiàn)信息互通和資源共享的平臺。地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)是一個面向調(diào)度和車站操作人員的大型計算機集成系統(tǒng)，采用先進的計算機及網(wǎng)絡技術(shù)，集成和互聯(lián)多個自動化系統(tǒng)（如電力監(jiān)控系統(tǒng)、消防報警系統(tǒng)、設備監(jiān)控系統(tǒng)等），形成一個統(tǒng)一的監(jiān)控系統(tǒng)平臺，實現(xiàn)了各集成和互聯(lián)系統(tǒng)的信息整合和共享、綜合監(jiān)視與操作。 綜合監(jiān)控系統(tǒng)

2、的主要功能包括對機電設備的實時集中監(jiān)控功能和各系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)聯(lián)動功能兩大部分。一方面，通過綜合監(jiān)控系統(tǒng)，可實現(xiàn)對電力設備、火災報警信息及其設備、車站環(huán)控設備、區(qū)間環(huán)控設備、環(huán)境參數(shù)、屏蔽門設備、防淹門設備、電扶梯設備、照明設備、門禁設備、自動售檢票設備、廣播和閉路電視設備、乘客信息顯示系統(tǒng)的播出信息和時鐘信息等進行實時集中監(jiān)視和控制的基本功能；另一方面，通過綜合監(jiān)控系統(tǒng)，還可實現(xiàn)非運營情況下、正常運營情況下、緊急突發(fā)情況下和重要設備故障情況下各相關(guān)系統(tǒng)設備之間的調(diào)互動。 一、綜合監(jiān)控系統(tǒng)的集成方案。 綜合監(jiān)控系統(tǒng)從集成的深度來劃分，有頂層信息集成、深度集成兩種集成方案。 1、頂層信息集成 頂層信

3、息集成實質(zhì)是將早期分立監(jiān)控模式下各子系統(tǒng)的上下位機結(jié)構(gòu)拆分成兩個獨立部分進行設計、實施和調(diào)試。上位機監(jiān)控部分功能由綜合監(jiān)控系統(tǒng)來完成，下位控制器部分功能由各集成子系統(tǒng)完成，建立在此結(jié)構(gòu)上的綜合監(jiān)控系統(tǒng)，通常會設置專門的網(wǎng)關(guān)接口設備（如前端處理器fep）來實現(xiàn)與各接入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信和信息隔離。 頂層信息集成模式強調(diào)對綜合監(jiān)控系統(tǒng)的自身性能保護，數(shù)據(jù)處理過程中需要通過網(wǎng)關(guān)接口設備（前端處理器fep）將各接入系統(tǒng)所上傳的監(jiān)控信息進行有選擇性的篩選，控制子系統(tǒng)上傳點數(shù)的總體規(guī)模，從而保證自身系統(tǒng)的穩(wěn)定性和實時性。國內(nèi)早期的綜合監(jiān)控系統(tǒng)，比如上海地鐵3號線主控系統(tǒng)，就是采用這種集成模式的系統(tǒng)構(gòu)架來進行工

4、程實施的。 頂層信息集成模式受到當時網(wǎng)絡傳送帶寬、計算機軟件數(shù)據(jù)處理能力和各子系統(tǒng)間接口協(xié)議不開放等多方面因素的限制，整個數(shù)據(jù)處理過程中增加了一個轉(zhuǎn)換和再處理環(huán)節(jié)，造成系統(tǒng)的實時響應性受到拖累。為克服這種不利影響，綜合監(jiān)控系統(tǒng)只能采用控制系統(tǒng)監(jiān)控點數(shù)的方法來解決實時響應性的問題，這樣也間接導致被集成子系統(tǒng)的部分原有功能被弱化或舍棄。同時，各重要集成子系統(tǒng)站間通信和遠程訪問等功能所需的網(wǎng)絡通道卻無法由綜合監(jiān)控系統(tǒng)提供。為了實現(xiàn)這些站間通信功能，這些子系統(tǒng)只能采用另外再單獨組網(wǎng)的方式來解決。 2、深度集成 深度集成是將原來分層設置的多個監(jiān)控系統(tǒng)作為一個大規(guī)模的綜合自動化系統(tǒng)，進行統(tǒng)一設計、招標、實

5、施和調(diào)試。深度系統(tǒng)集成模式的綜合監(jiān)控系統(tǒng)的內(nèi)容也相應擴大，包括了頂層集成模式的綜合監(jiān)控系統(tǒng)、電力監(jiān)控子系統(tǒng)（pscada）、環(huán)境與設備監(jiān)控子系統(tǒng)（bas）、火災自動報警子系統(tǒng)（fas）和門禁子系統(tǒng)（acs）等多個部分。其主要特點為將分立監(jiān)控系統(tǒng)上下位機結(jié)構(gòu)作為一個整體進行考慮，原來分立系統(tǒng)的功能統(tǒng)一在綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟硬件平臺上完成。深度系統(tǒng)集成模式在接入方式上進行了優(yōu)化設計，多個控制層設備（如pscada控制器、bas控制器、fas報警盤和acs控制器等）皆直接連接到綜合監(jiān)控系統(tǒng)的站級局域網(wǎng)絡上，這樣的設計在簡化網(wǎng)絡層次的同時，還滿足相關(guān)子系統(tǒng)設備異地通信和遠程訪問等功能需求。 深度集成模式的綜

6、合監(jiān)控系統(tǒng)在上下位機的連接方式上采用主要控制層設備直接接入綜合監(jiān)控系統(tǒng)站級局域網(wǎng)的方式，這樣控制層設備之間的站間通信功能和遠程訪問、下載和維護功能，皆可以通過綜合監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建的全線網(wǎng)絡來實現(xiàn)，這在以往頂層信息集成模式中是無法實現(xiàn)的。 從軟件數(shù)據(jù)采集和處理方面來看，由于深度集成模式的綜合監(jiān)控系統(tǒng)采用同一廠商的開放性軟件集成平臺，使得大多數(shù)監(jiān)控數(shù)據(jù)可以采用一次數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)表示的處理方式，而不需要進行頂端信息方式所需的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)再處理等過程，因此減少了中間環(huán)節(jié)，系統(tǒng)實時響應性得到了保證，系統(tǒng)監(jiān)控點數(shù)的規(guī)模也可相應擴大，因此實現(xiàn)功能相對于頂層信息集成來說更加完善和強大，各城市地鐵新線綜

7、合監(jiān)控系統(tǒng)皆根據(jù)各自的特點采用類似的建設模式。 二、綜合監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成方案 綜合監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)運營管理模式、采集信息的處理方式以及中央級存儲和管理數(shù)據(jù)量的大小，在構(gòu)成上可分為以下三種方案。 方案一。在中央級設置冗余的全局實時和歷史數(shù)據(jù)服務器，將車站級的所有聯(lián)網(wǎng)子系統(tǒng)的全部數(shù)據(jù)實時地采集到中央級來進行統(tǒng)一的管理和控制。由于數(shù)據(jù)量的龐大，處理復雜，需要分別設置實時數(shù)據(jù)服務器和歷史數(shù)據(jù)庫服務器，以便監(jiān)視和控制全線所有監(jiān)控對象，實時反映現(xiàn)場狀態(tài)并進行及時的響應和存儲。車站級僅設實時服務器，僅保存本站所需的、常用的、重要的數(shù)據(jù)和參數(shù)。 方案二。綜合監(jiān)控系統(tǒng)不設置全局性控制服務器及實時數(shù)據(jù)服務器，車站級作為

8、數(shù)據(jù)收集、處理和保存的核心；中央級綜合監(jiān)控系統(tǒng)仍設置冗余的實時服務器和歷史服務器，但其軟硬件配置上與車站級服務器屬于同一檔次。在中心數(shù)據(jù)庫中不收集、保存和管理全局數(shù)據(jù)，僅保存控制中心監(jiān)控所需的、常用的、重要的數(shù)據(jù)和參數(shù)，一般數(shù)據(jù)和參數(shù)根據(jù)調(diào)度員所需臨時訪問各車站數(shù)據(jù)庫。 方案三。車站分為集中站和分站，中央級綜合監(jiān)控系統(tǒng)設置冗余實時服務器和冗余歷史服務器，中心不擔負每個車站級實時數(shù)據(jù)處理，只負責必須由中央級實現(xiàn)的功能，而將大量實時數(shù)據(jù)處理功能下放到車站一級。車站一級又分為集中 站和分站，每3-4個車站設置一個集中站，其余為分站。集中站設冗余服務器，負責各站的數(shù)據(jù)處理，分站不設服務器。系統(tǒng)采用分布

9、式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，車站主要負責系統(tǒng)聯(lián)動與模式控制功能。 集中站與分站的關(guān)系：正常情況下，集中站具有本站設備監(jiān)控功能，對分站設備只有監(jiān)視功能和數(shù)據(jù)存儲功能；分站監(jiān)控本站設備，分站授權(quán)給集中站后，集中站也可以具有對分站設備的控制功能。中心級與集中站、分站的關(guān)系：正常情況下，中心級直接與集中站互傳信息，集中站與分站互傳信息；經(jīng)過集中站授權(quán)后，中心級綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以與分站直接互傳信息。 綜合以上三個方案，在運營管理方面，方案 一、方案三更適用于occ集中運營管理，亦即更容易向?qū)碥囌緹o人管理模式過渡，方案二集中管理功能相對較為弱化，不易將來向車站無人管理模式過渡；在系統(tǒng)安全可靠性方面，方案一每一個數(shù)據(jù)均雙重

10、拷貝，當某一車站的服務器宕機時，不會存在數(shù)據(jù)丟失，且其故障范圍只影響本站，方案三每個數(shù)據(jù)亦雙重拷貝，但當集中站宕機時，其故障波及范圍包括本站及其分站，方案二多數(shù)數(shù)據(jù)僅儲存于車站服務器內(nèi)，無異地備份；在投資方面，三個方案之間差別不大；在可擴展性方面，三個方案均應采用分布式模塊化體系結(jié)構(gòu)，其差別主要在方案 一、三中央級結(jié)構(gòu)龐大，擴展代價相對于方案二要高，由于方案三車站級采用集中站/分站結(jié)構(gòu)，其擴展靈活性比方案 一、二要低。 三、綜合監(jiān)控系統(tǒng)的基本構(gòu)成 系統(tǒng)主要由中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)、車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)（包括綜合后備盤）及綜合監(jiān)控骨干網(wǎng)等組成。 1、中央綜合監(jiān)控系統(tǒng) 中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)由中央監(jiān)控網(wǎng)絡、運營控

11、制中心（occ）實時服務器、歷史服務器、磁盤陣列、磁帶記錄裝置、各類操作員工作站（總調(diào)工作站、電調(diào)工作站、環(huán)調(diào)工作站、維調(diào)工作站）、不間斷電源、打印機、網(wǎng)絡管理系統(tǒng)（nms）、大屏幕系統(tǒng)（ops）等組成，用于監(jiān)視全線各車站（包括車輛段）的各個子系統(tǒng) 的運行狀態(tài)，完成中央級的操作控制功能。 綜合監(jiān)控系統(tǒng)的中央級對全線重要監(jiān)控對象的狀態(tài)、性能等數(shù)據(jù)進行實時地收集及處理，通過各種調(diào)度員工作站和大屏幕以圖形、圖像、表格和文本的形式顯示出來，供調(diào)度人員參考和使用。 綜合監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)一定的邏輯關(guān)系自動向分布在各站點的被監(jiān)控對象或系統(tǒng)發(fā)送模式、程控、點控等控制命令，或由調(diào)度員人工發(fā)布控制命令，從而完成對全線

12、環(huán)境、設備和乘客的集中監(jiān)控。當系統(tǒng)處于正常工作模式時，中央級的控制級別高于車站級。中央級綜合監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)不同的情況啟動相應的預設工作模式實現(xiàn)全線與綜合監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的各子系統(tǒng)聯(lián)動控制。 2、車站綜合監(jiān)控系統(tǒng) 車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)由車站監(jiān)控網(wǎng)絡、車站服務器、車站（或車輛段）操作員工作站、前端處理器（fep）、打印機、綜合后備盤（ibp）等組成，用于監(jiān)視車站各子系統(tǒng)的運行狀態(tài)，完成車站級的操作控制功能。 車站級綜合監(jiān)控系統(tǒng)對全站監(jiān)控對象的狀態(tài)、性能等數(shù)據(jù)根據(jù)中央級綜合監(jiān)控系統(tǒng)的授權(quán)進行實時的收集及處理，通過值班員工作站以圖形、圖像、表格和文本的形式顯示出來，供值班員參考和使用。并且根據(jù)中央級綜合監(jiān)控系統(tǒng)的授權(quán)按一定的邏輯關(guān)系自動向分布在站內(nèi)的被監(jiān)控對象或子系統(tǒng)發(fā)送模式、程控、點控等控制命令，或由值班員人工發(fā)布控制命令，從而完成對全站環(huán)境、設備和乘客的集中監(jiān)控。當系統(tǒng)處于正