地鐵綜合監控系統方案設計

　　中央級綜合監控系統對全線(xiàn)重要監控對象的狀態(tài)、性能等數據進(jìn)行實(shí)時(shí)的收集與處理，通過(guò)各種調度員工作站和綜合顯示屏以圖形、表格和文本的形式顯示出來(lái)，供調度人員參考和使用，并且可根據一定的邏輯關(guān)系自動(dòng)或由調度員人工向分布在各站點(diǎn)的被監控對象或系統發(fā)送模式、程控、點(diǎn)控等相關(guān)控制命令，從而實(shí)現對全線(xiàn)各弱電系統的集中監控。

　　2)中央級綜合監控系統的接入系統 在控制中心，綜合監控系統中央級一方面必須實(shí)現供電設備、車(chē)站機電設備、環(huán)境監測、火災報警、屏蔽門(mén)等的主要監控功能，另一方面可按照系統工作模式實(shí)現必要的聯(lián)動(dòng)功能。在中央實(shí)現的互聯(lián)系統包括：信號系統(SIG)、自動(dòng)售檢票系統(AFC)、廣播系統(PA)、閉路電視監視系統(CCTV)、乘客信息系統(PIS)、綜合網(wǎng)絡(luò )管理系統、時(shí)鐘系統(CLK)。

　　3)中央級綜合監控系統設備組成 在控制中心，中央級綜合監控系統的設備由2臺實(shí)時(shí)服務(wù)器(冗余配置)、2臺歷史服務(wù)器(冗余配置)、1套RAID5磁盤(pán)陣列、1套LTO磁帶機、2臺帶路由功能的工業(yè)級以太網(wǎng)交換機(冗余配置)、2套前端處理器(FEP)(冗余配置)、2套在線(xiàn)式后備電源(UPS)、6套調度員工作站(其中環(huán)調、電調各1 套，行調2套，維調和值班調度各1套)、4套CCTV監視器(其中行調2套，環(huán)調和值班調度各1套)、6臺事件打印機、1臺報表打印機、1臺彩色打印機和綜合顯示屏等組成。

　　3.2.3 車(chē)站級綜合監控系統(SISCS)設計

　　車(chē)站級綜合監控系統通過(guò)分布在本站(或車(chē)輛段)范圍內的站級局域網(wǎng)絡(luò )，將本站范圍內的各有關(guān)機電系統(SCADA、BAS、FAS和 PSD等)集成在一起，并與站點(diǎn)的PA、CCTV、AFC和PIS等系統互聯(lián)，使它們能相互協(xié)調工作。其中，車(chē)輛段范圍內的機電系統只包括SCADA、 BAS和FAS，無(wú)互聯(lián)系統。

　　1)系統組成 車(chē)站級綜合監控系統包括西安市城市快速軌道交通二號線(xiàn)(鐵路北客站——韋曲段)工程各車(chē)站的車(chē)站級綜合監控系統，車(chē)輛段是作為一個(gè)特殊站點(diǎn)考慮，車(chē)輛段綜合監控系統、控制中心大樓綜合監控系統屬于站級監控系統的范疇。在主變電站所集成系統就近接入相鄰車(chē)站的車(chē)站級綜合監控系統。

　　車(chē)站級綜合監控系統通過(guò)分布在本站點(diǎn)范圍內的站級局域網(wǎng)絡(luò )，將本站點(diǎn)范圍內的各有關(guān)機電系統集成在一起，并與車(chē)站PA、CCTV和PIS等系統互聯(lián)，使它們能相互協(xié)調工作。車(chē)站級綜合監控系統對本站范圍內監控對象的狀態(tài)、性能等數據進(jìn)行實(shí)時(shí)的收集，通過(guò)車(chē)站操作員工作站以圖形、表格和文本的形式顯示出來(lái)，供車(chē)站值班人員參考和使用，并且可根據一定的邏輯關(guān)系自動(dòng)或由調度員人工向分布在本站的被監控對象或系統發(fā)送模式、程控、點(diǎn)動(dòng)控制等相關(guān)控制命令。

　　當車(chē)站級綜合監控系統工作在正常模式時(shí)，車(chē)站級的各種狀態(tài)信息均上傳至中央級綜合監控系統，控制命令主要由中央級直接下達。除個(gè)別需要車(chē)站監控的控制命令外，車(chē)站級僅進(jìn)行設備狀態(tài)監視，無(wú)控制權。當綜合監控系統工作在災害模式、故障模式及阻塞模式時(shí)，控制中心視具體情況下放控制權限，使車(chē)站級可以在一定權限范圍內對車(chē)站設備進(jìn)行控制。系統恢復正常工作模式后，車(chē)站級以上控制權限應上交或由中央級收回。

　　2)車(chē)站級綜合監控系統接入的系統 在車(chē)站和車(chē)輛段，綜合監控系統中央級一方面必須實(shí)現車(chē)站機電設備、環(huán)境監測、火災報警、屏蔽門(mén)等的主要監控功能，另一方面可按照系統工作模式實(shí)現必要的聯(lián)動(dòng)功能。這些需要在站級的接入系統包括集成系統和互聯(lián)系統，而前者具有：電力監控系統(SCADA)、環(huán)境與設備監控系統(BAS)、火災自動(dòng)報警系統 (FAS)、屏蔽門(mén)(PSD)。而后者則具有廣播系統(PA)、閉路電視系統(CCTV)、乘客信息系統(PIS)、自動(dòng)售檢票系統(AFC)。

　　3)車(chē)站級綜合監控系統設備組成 車(chē)站級綜合監控系統在車(chē)站設置2臺工業(yè)級以太網(wǎng)交換機(冗余配置)、2套實(shí)時(shí)服務(wù)器(冗余配置)、2套前端處理器(FEP)(冗余配置)、1臺工作站、1 臺事件打印機、1臺報表打印機、1套在線(xiàn)式后備電源(UPS)、1臺CCTV監視器和1套車(chē)站綜合后備盤(pán)(IBP)等。

　　3.2.4 維護管理系統設計

　　綜合監控系統對所監控設備的維護管理功能分別在控制中心及車(chē)輛段維修中心實(shí)現?？刂浦行牡木C合監控系統應能采集處理集成系統的必要設備故障分類(lèi)信息，此類(lèi)信息主要采用設備分類(lèi)故障報警的方式，從而方便中央維調人員的維護管理方面的指揮工作：車(chē)輛段維修中心設置維護管理系統(MMS)，應能采集、匯總和處理綜合監控系統所監控的主要設備的故障信息，此類(lèi)信息主要采用單體設備故障報警的方式，從而以方便車(chē)輛段各相關(guān)專(zhuān)業(yè)的維護管理人員的日常設備維護管理的工作。通過(guò)MMS交換機組成MMS局域網(wǎng)，MMS局域網(wǎng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò )端口接入綜合監控系統全線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。維護管理系統將包括以下主要設備：1套MMS 服務(wù)器(配置與車(chē)站服務(wù)器類(lèi)似，不用冗余配置)、1套MMS外置磁盤(pán)陣列、1套網(wǎng)絡(luò )管理工作站(配置與車(chē)站工作站類(lèi)似，設置在控制中心)、1套網(wǎng)絡(luò )管理便攜式計算機、1臺MMS報表打印機(配置與車(chē)站報表打印機類(lèi)似)、4臺MMS工作站(配置與車(chē)站工作站類(lèi)似)、4套維護管理便攜式計算機、4臺MMS報表打印機(配置與車(chē)站報表打印機類(lèi)似)、1套UPS(配置與車(chē)站UPS類(lèi)似)。

　　3.2.5 培訓管理系統設計

　　在車(chē)輛段的綜合監控系統培訓室內設置培訓管理子系統(TMS)。設置TMS的目的是使學(xué)員處于模擬仿真的ISCS操作環(huán)境，對學(xué)員進(jìn)行各種ISCS的培訓操作，包括仿真單點(diǎn)的設置、遙控、組控、模式控制等功能。TMS系統是獨立的系統，配置有獨立的培訓系統軟件，TMS系統不接入綜合監控系統的網(wǎng)絡(luò )。培訓管理系統(TMS)將包括以下主要設備：培訓服務(wù)器1臺(培訓服務(wù)器硬件配置與車(chē)站服務(wù)器類(lèi)似，可不考慮冗余)、TMS工作站4臺，其中培訓教師工作站1臺。學(xué)員工作站3臺(配置與車(chē)站工作站類(lèi)似)、1套TMS專(zhuān)用的前端處理器(FEP)、報表打印機、事件打印機各1臺(配置與車(chē)站報表和事件打印機類(lèi)似)、1套相關(guān)系統的仿真模擬器、以太網(wǎng)交換機(配置與站級以太網(wǎng)交換機類(lèi)似)。

　　3.3 綜合監控系統與其子系統接口

　　對于地鐵綜合監控系統來(lái)說(shuō)，除PA、PIS、CCTV采用的是RS-422接口外，其他子系統都采用的是以太網(wǎng)數據通信接口。

　　4 綜合監控系統的維護管理

　　綜合監控系統的維修管理按照定期檢修、故障維護和在線(xiàn)檢修等模式。

　　1)定期維護 綜合監控系統的設備定期維護由維修工作人員根據檢修日程安排，定期(如周、月、季、年等)對設備進(jìn)行維護。這些維護包括線(xiàn)路檢查、設備運行情況檢查、計算機設備磁盤(pán)清理等。

　　2)故障維護 綜合監控系統的設備故障維護由維修工作人員根據維修調度人員或值班人員報告的設備故障信息進(jìn)行設備更換、線(xiàn)纜更換或現場(chǎng)維修等。此種維護主要是針對設備突發(fā)故障進(jìn)行的修護操作。

　　3)在線(xiàn)維護 綜合監控系統的設備在線(xiàn)維護主要是指軟件的維護。由技術(shù)工作人員根據地鐵運營(yíng)的需要進(jìn)行一些功能調整，或監控對象的變化導致修改綜合監控軟件。這些檢修一般由軟件工程師來(lái)完成，但在正常運營(yíng)期間不能對軟件進(jìn)行修改，由軟件測試平臺編制并測試通過(guò)在非運營(yíng)段(如夜間)進(jìn)行下載更新。

　　另外，綜合監控的維修人員可以通過(guò)維護管理系統的終端了解設備運行狀況，可以查看的設備模塊級別的相關(guān)信息，通過(guò)這些信息進(jìn)行組織相應的維修。

　　5 地鐵的運營(yíng)管理模式

　　設備監控與管理系統主要服務(wù)于地鐵車(chē)站及地面控制中心的調度管理部門(mén)，因此它與地鐵的運營(yíng)管理模式密不可分。

　　1)分散管理模式 目前國內地鐵運營(yíng)管理普遍采用的是分散管理模式，各管理部門(mén)基本獨立，互不干涉。該管理體制與系統各個(gè)獨立的自動(dòng)化解決方案是吻合的。這種管理模式制約了地鐵運營(yíng)管理科學(xué)化、現代化的步伐，加大了運營(yíng)成本和設備投資。

　　2)集中管理模式 國內地鐵自動(dòng)化技術(shù)和管理水平的提高，使運營(yíng)管理理念和運營(yíng)模式發(fā)生了根本的改變。通過(guò)機構重組，地鐵運營(yíng)管理部門(mén)開(kāi)始由分散向著(zhù)集中管理的發(fā)展方向發(fā)展，為滿(mǎn)足地鐵新的管理模式，地鐵綜合自動(dòng)化逐步在地鐵領(lǐng)域得到推廣應用，并且是未來(lái)地鐵自動(dòng)化的首選方案。實(shí)現地鐵無(wú)人化管理、通過(guò)減員增效，降低設備和運營(yíng)成本是地鐵設計者和管理者追求的目標。

　　6 總 結

　　本文設計的地鐵綜合監控系統互聯(lián)了包括信號系統、自動(dòng)售檢票系統、廣播系統、閉路電視監視系統、乘客信息系統、綜合網(wǎng)絡(luò )管理系統、時(shí)鐘系統等，實(shí)現地鐵系統信息互通、資源共享，提升自動(dòng)化水平，提高地鐵運營(yíng)的安全性、可靠性和響應性。