以行車(chē)指揮為中心的新一代綜合監(jiān)控系統(tǒng)

1、以行車(chē)指揮為中心的新一代綜合監(jiān)控系統(tǒng)    摘 要 本文在介紹傳統(tǒng)綜合監(jiān)控和信號(hào)ATS系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，引入了以行車(chē)指揮為中心的新一代綜合監(jiān)控系統(tǒng)概念。介紹了新一代綜合監(jiān)控系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外工程應(yīng)用情況。詳細(xì)介紹了新一代綜合監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。提出了新一代綜合監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)運(yùn)營(yíng)維護(hù)的組織管理和人員技術(shù)水平的新要求。 關(guān)鍵詞 行車(chē)指揮，新一代綜合監(jiān)控，ATS 中圖分類(lèi)號(hào)：K826.16文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： 1 發(fā)展概況 1.1 綜合監(jiān)控系統(tǒng) 綜合監(jiān)控系統(tǒng)將各分散孤立的自動(dòng)化系統(tǒng)聯(lián)結(jié)為一個(gè)有機(jī)的整體，實(shí)現(xiàn)地鐵各專(zhuān)業(yè)相關(guān)系統(tǒng)之間的信息互通、資源共享，提高各相關(guān)系統(tǒng)的協(xié)

2、調(diào)配合能力，高效實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的聯(lián)動(dòng)，提高地鐵全線的整體自動(dòng)化水平。綜合監(jiān)控系統(tǒng)在車(chē)站或中心通過(guò)與PSCADA、BAS、PA、PIS、CCTV、AFC、ACS、PSD、FAS等專(zhuān)業(yè)集成或者互聯(lián)，為運(yùn)營(yíng)提供統(tǒng)一的全線設(shè)備監(jiān)控平臺(tái)。 1.2 信號(hào)ATS系統(tǒng) 列車(chē)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)（ATS）是通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)組織和控制行車(chē)的一套完整的行車(chē)指揮系統(tǒng)，由控制中心、車(chē)站以及車(chē)場(chǎng)設(shè)備組成。主要功能包含：編制運(yùn)行圖，根據(jù)運(yùn)行圖自動(dòng)辦理列車(chē)進(jìn)路，自動(dòng)調(diào)整列車(chē)運(yùn)行間隔，必要時(shí)可以人工介入調(diào)整列車(chē)間隔，記錄運(yùn)行數(shù)據(jù)等。 1.3 以行車(chē)指揮為中心的綜合監(jiān)控系統(tǒng) 傳統(tǒng)的綜合監(jiān)控系統(tǒng)以電力監(jiān)控和環(huán)控系統(tǒng)為核心，同時(shí)集成PA、PIS、C

3、CTV等通信專(zhuān)業(yè)，而與信號(hào)ATS專(zhuān)業(yè)則采取互聯(lián)的方式連接。信號(hào)系統(tǒng)僅將列車(chē)位置等有限的信息傳送給綜合監(jiān)控，綜合監(jiān)控系統(tǒng)僅能監(jiān)視信號(hào)設(shè)備，而不能控制。 隨著新技術(shù)的發(fā)展，特別是平臺(tái)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，在信號(hào)系統(tǒng)安全性得到保證的前提下，以行車(chē)指揮為中心的新一代綜合監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)成為可能。該系統(tǒng)以傳統(tǒng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)為基礎(chǔ)，將信號(hào)ATS子系統(tǒng)集成到綜合監(jiān)控平臺(tái)上，使綜合監(jiān)控系統(tǒng)和ATS系統(tǒng)集成融合在同一平臺(tái)上。新一代綜合監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)與ATS的深度集成，實(shí)現(xiàn)了對(duì)信號(hào)、電力、機(jī)電這三大重要專(zhuān)業(yè)真正意義上的“綜合監(jiān)控”。 2 新一代綜合監(jiān)控系統(tǒng)工程應(yīng)用情況 以行車(chē)指揮為中心的新一代綜合監(jiān)控系統(tǒng)在國(guó)外已有

4、應(yīng)用案例，如阿根廷布宜諾斯艾利斯的B、C、D、E地鐵線（53個(gè)車(chē)站，1個(gè)控制中心)，采用阿爾斯通公司集成ATS子系統(tǒng)的綜合監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品，2002年B、E線開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，2005年C、D線開(kāi)通運(yùn)營(yíng)。2008年，加拿大蒙特利爾同樣采用阿爾斯通公司集成ATS子系統(tǒng)的綜合監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品開(kāi)始對(duì)地鐵l、2、3、5號(hào)(68個(gè)車(chē)站，1個(gè)控制中心)部分線路運(yùn)營(yíng)進(jìn)行全面監(jiān)控。從已開(kāi)通的線路來(lái)看，系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)良好。 以行車(chē)指揮為中心的新一代綜合監(jiān)控系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)目前還沒(méi)有開(kāi)通案例，正在建設(shè)中的北京地鐵6號(hào)線便采用了以國(guó)電南瑞國(guó)產(chǎn)綜合監(jiān)控平臺(tái)RT21-ISCS集成卡斯柯ATS的方案。北京地鐵6號(hào)線是一條建設(shè)中的貫穿中心城的東西向軌

5、道交通骨干線，西起石景山區(qū)蘋(píng)果園站，東至通州區(qū)東小營(yíng)，并與S1線相連到達(dá)門(mén)頭溝新城，是北京地鐵“三環(huán)、四橫、五縱、七放射”中重要的“一橫”，其主要作用是承擔(dān)京城東西方向的客流，為地鐵1號(hào)線分擔(dān)客流壓力。該線全長(zhǎng)52公里，共有33個(gè)站，分三期建成。其中一期工程建設(shè)的車(chē)站有：五路站、慈壽寺站、花園橋站、白石橋南站、二里溝站、車(chē)公莊西站、車(chē)公莊站、平安里站、北海北站、南鑼鼓巷站、東四站、朝陽(yáng)門(mén)站、東大橋站、呼家樓站、金臺(tái)路站、十里堡站、青年路站、褡褳坡站、黃渠站、常營(yíng)站、草房站。一期工程將于2012年底開(kāi)通運(yùn)行，屆時(shí)北京地鐵6號(hào)線將成為國(guó)內(nèi)首條開(kāi)通以行車(chē)指揮為中心的新一代綜合監(jiān)控系統(tǒng)的線路。 3 新

6、一代綜合監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 新一代綜合監(jiān)控系統(tǒng)主要由中央級(jí)系統(tǒng)、車(chē)站級(jí)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、仿真培訓(xùn)系統(tǒng)、設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)構(gòu)成。 中央級(jí)系統(tǒng)位于控制中心（或備用中心等地），主要為中央調(diào)度人員（主要包括行調(diào)、電調(diào)、環(huán)調(diào)、維調(diào)、總調(diào)等）服務(wù)。中央級(jí)系統(tǒng)通過(guò)與相關(guān)系統(tǒng)集成、互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)控制中心調(diào)度人員對(duì)整條地鐵線路的集中監(jiān)控。 車(chē)站級(jí)系統(tǒng)位于正線各車(chē)站、車(chē)輛段以及停車(chē)場(chǎng)內(nèi)，主要為車(chē)站運(yùn)營(yíng)人員（主要包括車(chē)站值班站長(zhǎng)、車(chē)站值班員等）服務(wù)。車(chē)站級(jí)系統(tǒng)通過(guò)與相關(guān)系統(tǒng)集成、互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)控制中心調(diào)度人員及車(chē)站值班指揮人員對(duì)地鐵線路的集中監(jiān)控。 網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)位于控制中心（或備用中心等地），主要服務(wù)于系統(tǒng)中央級(jí)、車(chē)站級(jí)系統(tǒng)平臺(tái)

7、及網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)人員。 仿真培訓(xùn)系統(tǒng)位于控制中心（或備用中心等地），主要服務(wù)于控制中心中央調(diào)度人員、車(chē)站運(yùn)營(yíng)值班人員等。 設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)位于控制中心（或備用中心等地），主要服務(wù)于供電專(zhuān)業(yè)維護(hù)人員、機(jī)電專(zhuān)業(yè)維護(hù)人員、信號(hào)專(zhuān)業(yè)維護(hù)人員。 4 新一代綜合監(jiān)控系統(tǒng)特點(diǎn) 以行車(chē)指揮為中心的綜合監(jiān)控系統(tǒng)，將ATS、PSCADA、BAS等系統(tǒng)統(tǒng)一納入一個(gè)綜合數(shù)據(jù)信息平臺(tái)之內(nèi)，從而使各系統(tǒng)的信息形成一個(gè)緊密結(jié)合的整體。在統(tǒng)一的信息平臺(tái)之上實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)、電、機(jī)的統(tǒng)一監(jiān)控。 統(tǒng)一的軟件平臺(tái)：新一代綜合監(jiān)控系統(tǒng)以原綜合監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)，搭建ATS、PSCADA、BAS等不同的業(yè)務(wù)應(yīng)用功能，不同的業(yè)務(wù)功能遵從統(tǒng)一的平臺(tái)接口協(xié)

8、議，從而實(shí)現(xiàn)了：統(tǒng)一的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，統(tǒng)一的實(shí)時(shí)服務(wù)器并支持分布式部署，統(tǒng)一的人機(jī)界面。 統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：新一代綜合監(jiān)控系統(tǒng)采用統(tǒng)一的以太網(wǎng)骨干網(wǎng)方案，ATS功能、PSCADA功能、BAS功能等業(yè)務(wù)統(tǒng)一部署在同一個(gè)工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)組成的骨干網(wǎng)絡(luò)中，通過(guò)信號(hào)專(zhuān)用網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)綜合監(jiān)控系統(tǒng)與ATP/ATO/CI等信號(hào)系統(tǒng)互聯(lián)，既保證了整個(gè)系統(tǒng)的交互性，又保證了信號(hào)系統(tǒng)的安全性。 統(tǒng)一的運(yùn)營(yíng)指揮：新一代綜合監(jiān)控系統(tǒng)由ATS業(yè)務(wù)和PSCADA、BAS業(yè)務(wù)建立在同一個(gè)軟件平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上構(gòu)成，提供統(tǒng)一的運(yùn)營(yíng)指揮管理平臺(tái)。 統(tǒng)一的維護(hù)調(diào)度：新一代綜合監(jiān)控系統(tǒng)的DMS子系統(tǒng)，融合了原信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)MSS

9、和傳統(tǒng)綜合監(jiān)控中所有的設(shè)備管理系統(tǒng)。DMS子系統(tǒng)統(tǒng)一對(duì)整個(gè)綜合監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)視，進(jìn)行設(shè)備的預(yù)防修、狀態(tài)修和計(jì)劃修，并針對(duì)設(shè)備故障提供RAMS分析，輔助維護(hù)調(diào)度決策等。 5結(jié)束語(yǔ) 傳統(tǒng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)和信號(hào)ATS系統(tǒng)是兩個(gè)完全獨(dú)立的系統(tǒng)，各自獨(dú)立完成對(duì)機(jī)電、電力系統(tǒng)和信號(hào)的監(jiān)控，不同的用戶(hù)只能查看本專(zhuān)業(yè)的信息，信息共享存在嚴(yán)重不足；行調(diào)和電調(diào)/環(huán)調(diào)間以電話溝通為主，系統(tǒng)間缺乏有效地聯(lián)動(dòng)、導(dǎo)航機(jī)制，影響突發(fā)狀況下的響應(yīng)速度。 以行車(chē)指揮為中心的新一代綜合監(jiān)控系統(tǒng)有效克服了以上缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)和信號(hào)系統(tǒng)間的信息共享與聯(lián)動(dòng)。以統(tǒng)一的友好界面，多專(zhuān)業(yè)聯(lián)動(dòng)方式為運(yùn)營(yíng)人員提供更友好，更豐富

10、的操作界面和控制權(quán)限。 以行車(chē)指揮為中心的新一代綜合監(jiān)控系統(tǒng)在技術(shù)上是一次創(chuàng)新，既通過(guò)引入其它專(zhuān)業(yè)信息為行車(chē)調(diào)度提供了更豐富的關(guān)聯(lián)信息，促進(jìn)了信號(hào)技術(shù)的發(fā)展，又通過(guò)引入信號(hào)系統(tǒng)SIL安全認(rèn)證的概念，促使綜合監(jiān)控系統(tǒng)追求更高的安全性和可靠性，有效促進(jìn)了綜合監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展。 新一代綜合系統(tǒng)融合了傳統(tǒng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)和信號(hào)ATS系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，在使用上必將對(duì)運(yùn)營(yíng)維護(hù)人員的技術(shù)水平提出更高的要求，同時(shí)也對(duì)地鐵公司的組織架構(gòu)、管理方式提出新的要求。在克服技術(shù)，組織管理、人員素質(zhì)等一系列困難后，新一代綜合監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)有巨大的應(yīng)用前景。 6參考文獻(xiàn) 1張慎明，王軍. 新一代綜合監(jiān)控系統(tǒng)若干問(wèn)題的研究和探討J現(xiàn)代城市軌道交通，2010，(1)：18-21 2湛維昭，地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的集成模式J都市快軌交通，2007，20(4)：82-85. 3郭永泉，城市軌道交通綜合監(jiān)控系