淺談軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)功能

第第頁淺談軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)功能摘要軌道交通運(yùn)輸系統(tǒng)是一個(gè)龐大復(fù)雜的綜合體，因此需要一套在計(jì)算機(jī)技術(shù)及自動(dòng)化技術(shù)基礎(chǔ)上建立的城市軌道綜合監(jiān)控系統(tǒng)，完成各種設(shè)備的統(tǒng)一管理和自動(dòng)控制，真正實(shí)現(xiàn)軌道交通運(yùn)輸?shù)陌踩?、高效、舒適和便捷。關(guān)鍵詞：軌道交通；綜合監(jiān)控系統(tǒng)；地鐵第一章：城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)概述及現(xiàn)狀城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)（IntegratedSupervisionandCon-trolSystem，簡(jiǎn)稱ISCS）集成/互聯(lián)電力監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）、機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS）、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)（FAS）、屏蔽門（PSD）、廣播系統(tǒng)（PA）、乘客信息系統(tǒng)（PIS）、視頻監(jiān)控系統(tǒng)（CCTV）、自動(dòng)售檢票系統(tǒng)（AFC）、門禁（ACS）、信號(hào)系統(tǒng)（ATS）、通信集中監(jiān)測(cè)告警系統(tǒng)（TEL/ALARM）、UPS、時(shí)鐘系統(tǒng)（CLK）等，對(duì)多個(gè)相關(guān)信息監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合處理，使各種機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)在一個(gè)統(tǒng)一的信息平臺(tái)的監(jiān)控下進(jìn)行可靠、高效、節(jié)能地運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)地鐵設(shè)備、環(huán)境、供電等監(jiān)控的集中運(yùn)營(yíng)管理，從而提高地鐵運(yùn)營(yíng)管理的自動(dòng)化水平，降低人工操作的復(fù)雜性及強(qiáng)度[1]。第二章：城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)典型硬件結(jié)構(gòu)和軟件結(jié)構(gòu)2.1城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)典型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（1）綜合監(jiān)控系統(tǒng)硬件構(gòu)成：按范圍劃分，綜合監(jiān)控系統(tǒng)由中央級(jí)綜合監(jiān)控系統(tǒng)，車站級(jí)綜合監(jiān)控系統(tǒng)，車輛段和停車場(chǎng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)（NMS），設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)（DMS），培訓(xùn)管理系統(tǒng)（TMS）及仿真測(cè)試平臺(tái)（STP）組成。各部分的硬件組成分是：中央級(jí)綜合監(jiān)控系統(tǒng)包括中央實(shí)時(shí)服務(wù)器、中央歷史服務(wù)器、中央磁盤陣列、總調(diào)度員工作站、行調(diào)輔助工作站、供電系統(tǒng)調(diào)度員工作站、環(huán)境調(diào)度員工作站、維修調(diào)度員工作站、通信前置機(jī)、打印機(jī)、中央級(jí)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)及大屏幕顯示系統(tǒng)等；車站級(jí)（停車場(chǎng)，車輛段作為車站對(duì)待）綜合監(jiān)控系統(tǒng)包括車站實(shí)時(shí)服務(wù)器、車站值班員工作站、車站通信前置機(jī)、打印機(jī)，車站網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)及綜合后備盤等；網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)（NMS），設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)（DMS），培訓(xùn)管理系統(tǒng)（TMS）和仿真測(cè)試平臺(tái)（STP）等附屬系統(tǒng)主要的設(shè)備包括服務(wù)器、工作站、通信前置機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、打印機(jī)等[2]。（2）綜合監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成：綜合監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即骨干網(wǎng)層、車站級(jí)（包括控制中心，車輛段及停車場(chǎng)）網(wǎng)絡(luò)層和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)層。骨干網(wǎng)由通信專業(yè)負(fù)責(zé)組網(wǎng)，為綜合監(jiān)控系統(tǒng)提供千兆光纖以太網(wǎng)接口，分為A，B網(wǎng)，互為備用。骨干網(wǎng)為雙環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，全線所有車站，控制中心，車輛段和停車場(chǎng)都通過車站級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)接入骨干網(wǎng)；車站級(jí)網(wǎng)絡(luò)由車站級(jí)光纖以太網(wǎng)交換機(jī)構(gòu)建，也分為A，B網(wǎng)，互為備用，各集和互聯(lián)子系統(tǒng)通過車站以太網(wǎng)交換機(jī)接入綜合監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)；現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)層由各設(shè)備通訊模塊采用串口、網(wǎng)口、硬接線或者光纖接入車站級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)。2.2城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)典型的軟件結(jié)構(gòu)綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)分為三層，即人機(jī)界面層，應(yīng)用層及業(yè)務(wù)邏輯層。人機(jī)界面層為控制中心調(diào)度大廳的電力調(diào)度員、環(huán)控調(diào)度員、行車調(diào)度員、總調(diào)度員、維護(hù)調(diào)度員及各車站的值班員，車輛段停車場(chǎng)值班員等用戶提供人機(jī)接口界面，完成人機(jī)交互。還包括其他輔助界面，完成系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理，操作員培訓(xùn)及軟件測(cè)試等輔助功能；應(yīng)用層為綜合監(jiān)控系統(tǒng)所集成/互聯(lián)各子系統(tǒng)的應(yīng)用軟件模塊以及平臺(tái)所提供的公共服務(wù)模塊，包括報(bào)警、事件、通信前置接口協(xié)議的轉(zhuǎn)換、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，報(bào)表等公共服務(wù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢服務(wù)；業(yè)務(wù)邏輯層為應(yīng)用層各子系統(tǒng)功能及綜合監(jiān)控平臺(tái)公共服務(wù)的底層實(shí)現(xiàn)。第三章：城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)各專業(yè)典型功能城市軌道綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成/互聯(lián)各個(gè)子系統(tǒng)的主要功能有：（1）電力監(jiān)控專業(yè)實(shí)現(xiàn)功能：控制功能，包括單獨(dú)遙控、程序遙控、保護(hù)總信號(hào)遠(yuǎn)程復(fù)歸。保護(hù)定值組切換、變壓器檔位調(diào)整、自投自切功能投退、交直流屏開關(guān)機(jī)、均浮充，遙控閉鎖，人工置數(shù)，掛牌和通道測(cè)試等；遙信功能，包括位置遙信和保護(hù)遙信等；遙測(cè)功能，包括各種電氣量采集、計(jì)算及統(tǒng)計(jì)報(bào)表、超量程檢查、死區(qū)處理等；其他功能，包括系統(tǒng)工況、SOE事件記錄、拓?fù)渲?、事故推畫面等。?）機(jī)電監(jiān)控專業(yè)實(shí)現(xiàn)功能：監(jiān)視機(jī)電監(jiān)控各系統(tǒng)設(shè)備的狀態(tài)；監(jiān)視車站的環(huán)境參數(shù)以及環(huán)控的過程參數(shù)；監(jiān)視機(jī)電監(jiān)控模式號(hào)的狀態(tài)；監(jiān)視車站的機(jī)電監(jiān)控時(shí)間表內(nèi)容；更改各站每個(gè)機(jī)電監(jiān)控子系統(tǒng)的控制權(quán)所在地；管理、編輯并下發(fā)各站時(shí)間表；下發(fā)阻塞模式號(hào)，火災(zāi)模式號(hào)和其他模式號(hào)；控制各站機(jī)電監(jiān)控設(shè)備。（3）火災(zāi)報(bào)警專業(yè)實(shí)現(xiàn)功能：監(jiān)視各車站防火分區(qū)和主變火災(zāi)報(bào)警信息狀態(tài)；監(jiān)視各消防設(shè)施工作狀態(tài)；實(shí)現(xiàn)火災(zāi)報(bào)警火災(zāi)聯(lián)動(dòng)。（4）屏蔽門專業(yè)實(shí)現(xiàn)功能：監(jiān)視上下行屏蔽門、應(yīng)急門、端頭門狀態(tài)，包括門開、門關(guān)、門報(bào)警等；監(jiān)視上下行屏蔽門監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)及報(bào)警信息。（5）廣播專業(yè)實(shí)現(xiàn)功能：可任意選擇廣播范圍進(jìn)行實(shí)時(shí)廣播、預(yù)錄制廣播及播放背景音樂；可按廣播分區(qū)顯示其占用狀態(tài)；可對(duì)語音廣播內(nèi)容進(jìn)行監(jiān)聽；與ATS聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)列車進(jìn)站自動(dòng)廣播；與火災(zāi)報(bào)警聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)火災(zāi)應(yīng)急廣播；監(jiān)視廣播系統(tǒng)各設(shè)備工作狀態(tài)及故障報(bào)警信息。（6）乘客信息專業(yè)實(shí)現(xiàn)功能：可任意選擇信息發(fā)布范圍發(fā)布實(shí)時(shí)消息，普通預(yù)設(shè)消息及緊急消息；可按信息發(fā)布分區(qū)顯示其占用狀態(tài)；可對(duì)信息進(jìn)行計(jì)時(shí)發(fā)布，并可對(duì)計(jì)時(shí)信息進(jìn)行激活，停用及刪除操作；監(jiān)視乘客信息系統(tǒng)各設(shè)備工作狀態(tài)及故障報(bào)警信息[3]。第四章：城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)權(quán)限管理（1）綜合監(jiān)控系統(tǒng)用戶操作權(quán)限可以分為三類：系統(tǒng)管理級(jí)，運(yùn)營(yíng)操作級(jí)，瀏覽級(jí)。系統(tǒng)管理級(jí)：負(fù)責(zé)完成軟件及數(shù)據(jù)庫的維護(hù)修改，開發(fā)測(cè)試工作，及系統(tǒng)故障處理。擁有對(duì)系統(tǒng)的所有操作和控制權(quán)限；運(yùn)營(yíng)操作級(jí)：包括控制中心級(jí)用戶：總調(diào)、電調(diào)、環(huán)調(diào)、行調(diào)輔助及維調(diào)；車站級(jí)用戶：車站值班員；瀏覽級(jí)：只對(duì)設(shè)備狀態(tài)及報(bào)警有瀏覽權(quán)限，沒有對(duì)設(shè)備的控制操作及報(bào)警確認(rèn)權(quán)限。分為中央級(jí)瀏覽、車站級(jí)瀏覽及復(fù)式工作站。（2）綜合監(jiān)控系統(tǒng)控制權(quán)限互斥：在同一時(shí)刻，系統(tǒng)僅允許一名用戶控制一個(gè)/組設(shè)備。任何用戶開始控制某個(gè)/組設(shè)備，在相關(guān)控制完成之前，其它用戶無法控制相同設(shè)備；中心控制和車站控制的控制權(quán)互斥；就地控制和遠(yuǎn)方控制（中央級(jí)或車站級(jí)）的控制權(quán)互斥。第五章：結(jié)語現(xiàn)在主流的城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)中，電力監(jiān)控子系統(tǒng)主要是對(duì)110kV、35kV、400V、直流1500V等不同電壓等級(jí)電力設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，保障列車及站內(nèi)用電。機(jī)電設(shè)備子系統(tǒng)是對(duì)地下車站、車輛段、區(qū)間隧道內(nèi)的各種正常運(yùn)營(yíng)保障設(shè)施和事故緊急防救災(zāi)設(shè)施進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控管理，保證乘客舒適乘坐。而火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)完成與機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)的綜合聯(lián)動(dòng)功能，屏蔽門系統(tǒng)保證了行車及旅客的安全，其他互聯(lián)的廣播、乘客信息、視頻監(jiān)控、售檢票、門禁等子系統(tǒng)更提高了城市軌道交通的自動(dòng)化水平和智能水平