西安地鐵2號線(xiàn)綜合監控系統集成設計

地鐵是城市軌道交通的一部分，隨著(zhù)社會(huì )、經(jīng)濟及科技的高速發(fā)展，為了緩解城市交通的緊張狀況地鐵應運而生。地鐵是在城市中修建的快速，且大量用電力牽引的軌道交通，它的線(xiàn)路通常設在地下隧道內，有的也在城市中心以外的地區從地下轉到地面或高架橋上。地鐵與城市其他交通工具相比，具有以下特點(diǎn)：1)地鐵是在人口密集區的地下封閉隧道中運行的，而在郊外人口不密集區則是在高架或地面封閉環(huán)境中運行的，其占用地面面積較少，能夠避免城市地面擁擠，節約城市用地；2)地鐵的客運量為4～6萬(wàn)人／小時(shí)以上，其運輸能力比一般地面交通工具大7～1O倍；3)地鐵列車(chē)以電力作為動(dòng)力，對空氣污染程度比較小。而其他的地面交通工具一般采用的是汽油、柴油等，不僅消耗能源，還會(huì )造成大量污染。地鐵綜合監控系統作為保證地鐵正常運行的管理系統具有非常重要的作用，這里提出了主要針對西安地鐵2號線(xiàn)的綜合監控系統設計方案。

1 地鐵綜合監控系統
地鐵綜合監控系統集成了地鐵各專(zhuān)業(yè)自動(dòng)化系統，它采用統一的計算機硬件和軟件平臺。無(wú)論是電力監控還是設備監控，無(wú)論是行車(chē)調度還是通信監控，它們都是建立在一個(gè)統一的計算機網(wǎng)絡(luò )平臺上，由統一的軟件系統支持。
地鐵綜合監控系統實(shí)現了電力監控系統(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)等系統的集成，實(shí)現了信號系統(SIG)、自動(dòng)售檢票系統(AFC)、廣播系統(PA)、視頻監控系統(CCTV)、乘客信息系統(PIS)和時(shí)鐘系統(CLK)的互聯(lián)。圖1為地鐵綜合監控系統組成框圖。

電力監控子系統可實(shí)現控制、遙信及信息處理、遙測及數據處理、遙調以及模塊操作等功能，而環(huán)境與設備監控系統則實(shí)現監控、正常顯示、故障顯示以及運營(yíng)統計等功能。

2 地鐵綜合監控系統集成
系統集成就是通過(guò)結構化的綜合布線(xiàn)系統和計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，將各個(gè)分離的設備(如個(gè)人電腦)、功能和信息等集成到相互關(guān)聯(lián)的、統一和協(xié)調的系統之中，使資源達到充分共享，實(shí)現集中、高效、便利的管理。
綜合監控系統從集成的深度來(lái)劃分，有現場(chǎng)層集成——完全集成(深度集成)、執行層集成——準集成、管理層集成——表層集成(頂層集成)3種集成方案。
1)頂層集成 在OCC和車(chē)站的監控層將子系統集成。綜合監控系統在管理層面匯集，處理各子系統的數據，實(shí)現各子系統間的信息共享、交互及系統聯(lián)動(dòng)功能。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現簡(jiǎn)單，但仍然存在車(chē)站級設備及接口種類(lèi)多、實(shí)現聯(lián)動(dòng)困難等缺點(diǎn)，這種方案集成度最低。
2)準集成 現場(chǎng)采集、驅動(dòng)設備與執行層之間的通信協(xié)議均為系統內部協(xié)議，二層設備密不可分，一般綜合監控系統不選擇在此層面進(jìn)行集成。
3)深度集成 采用統一軟件平臺將被集成的子系統完全集成在一起。被集成子系統的中央層、車(chē)站監控層和控制層被集成在綜合監控平臺上，它們的功能都由綜合監控軟件來(lái)實(shí)現。系統應用軟件完全統一，數據處理簡(jiǎn)約、迅速，系統間聯(lián)動(dòng)功能種類(lèi)多、安全、簡(jiǎn)潔，綜合監控系統與各子系統之間配合協(xié)調工作，由綜合監控系統集成商來(lái)完成，減輕了建設方的工程管理工作。
深度集成的綜合監控系統，是我國地鐵工程實(shí)踐中自主創(chuàng )新出的一種類(lèi)型。它克服了頂層集成的缺點(diǎn)，采用同一種軟件平臺將被集成子系統完全融入綜合監控系統，軟件平臺可延伸至現場(chǎng)級，可完成實(shí)時(shí)控制與互動(dòng)功能，系統的有效性、響應性好。

3 西安地鐵2號線(xiàn)綜合監控系統集成設計
3．1 系統功能
綜合監控系統(ISCS)是一個(gè)高度集成的綜合自動(dòng)化監控系統，其目的主要是通過(guò)集成地鐵多個(gè)主要弱電系統，形成統一的監控層硬件平臺和軟件平臺，從而實(shí)現對地鐵主要弱電設備的集中監控和管理功能，實(shí)現對列車(chē)運行情況和客流統計數據的關(guān)聯(lián)監視功能，最終實(shí)現相關(guān)各系統之間的信息共享和協(xié)調互動(dòng)功能。通過(guò)綜合監控系統的統一用戶(hù)界面，運營(yíng)管理人員能夠更加方便、有效地監控管理整條線(xiàn)路的運作情況。
3．2 系統設計
綜合監控系統由位于控制中心的中央級綜合監控系統和系統仿真測試平臺、位于車(chē)站的車(chē)站級綜合監控系統，位于車(chē)輛段的車(chē)輛段綜合監控系統等多個(gè)部分組成。通過(guò)全線(xiàn)通信傳輸網(wǎng)把車(chē)站、車(chē)輛段與中央的各級綜合監控系統連接到一起，從而形成一個(gè)有機的整體，如圖2所示。