摘要：综合监控仿真平台由12个子专业系统仿真系统、“典型站综合监控SISCS + OCC控制中心综合监控CISCS”平台组成。综合监控仿真系统参照ISCS与各子系统签订的接口协议，包括物理接口、通讯规约、类表、点表等要求一一全尺寸仿真搭建，实现ISCS接口驱动、设备监测与点控、BAS模式管理及时间表、电力程控卡片、系统联动、决策场景等全部业务功能仿真测试。
关键词：轨道交通；综合监控ISCS；子系统；接口；仿真
引言
轨道交通综合监控系统（ISCS）作为上层监控、管理系统，需集成或互联十几个子专业系统。因此ISCS业务实现的前提基础是几十万I/O数据点集成。目前业内ISCS调试周期基本是线路开通前后漫长的两年，然而如何高效搭建数据接口平台，缩短调试周期？唯有ISCS依照与子系统厂家签订的接口协议自行开发、设计所有子专业仿真系统，再与ISCS组网搭建全尺寸系统仿真测试平台，实现ISCS在进驻场前自行完成所有子系统的接口调试。提前暴露、解决因规划、设计时各专业的接口兼容性或业务功能考虑欠缺的隐患，减免工程项目进行中意外变更的突发，导致工期拖延及人力、物力浪费。
1.系统平台功能
目前完成12个子专业系统仿真系统（PSCADA、BAS、FAS、AFC、FG、PSD、CCTV、SIG、PIS、PA、ACS、CLK）所有设备数据模型、业务逻辑仿真及通讯驱动搭载；完成ISCS“典型站SISCS + OCC中央CISCS” I/O数据点建立、PVSS & FEP驱动开发、设备模型监测与点控、BAS模式管理及时间表、电力程控卡片、系统联动、决策场景、实时历史趋势、报表、时间记录及报警等全部业务功能。因此轨道交通综合监控仿真平台可在实验室轻松解决如下几大棘手问题：
1）ISCS与所有子系统接口数据流真实构建；
2）车站 & OCC服务器、工作站、FEP及十二个子专业系统时钟同步问题；
3）突破ISCS功能、性能（I/O响应时间、压力）、可靠性等厂内测试条件；
4）系统平台软件模块构成及其特性
2.接口点表自动生成模块：
按ISCS & 子专业接口协议的《类表》、《设备信息表》通过Excel VBA开发自动生成子专业与ISCS接口的信息点表《Variable》，即使用VBA实现由“类”、“实例对象”再批量自动生成构建所有对象属性的过程。该模块可高效实现各专业繁杂的点表自动“一键”生成，同时避免人工编辑笔误或地址计算偏差造成双方信息不对称的接口隐患。
2.1子系统构建动态数据表模块：
仿真子系统应用.Net Framework平台的C#语言开发，参照接口协议中类表，建“类”或“结构变量”，初始化通过ADO接口读取ISCS接口点表《Variable》，并将点表中所有设备I/O属性值（数据类型、变量地址、描述、读写属性等）给仿真系统中的“类、对象”属性或“结构变量”赋值。当类表或设备信息表发生变更，无需修改源代码，重启仿真系统即可初始化数据模型，实现“以不变应万变”处理接口点表。
2.2自动导航、定位设备
某些子专业设备种类繁多、数据标签点也成百上千甚至几千，如何从单个HMI快速的找到其响应标签点？ISCS仿真系统HMI布局设计主要由左上侧树形导航菜单栏、右侧为实时动态标签数据库、底部为实时通讯报文栏组成。其中导航菜单栏层级分为“站、设备类、设备名”，当选中其中某具体设备名时，右侧的实时动态标签数据表会自动翻页查找、定位选中该设备的第一个标签点数据行。
2.3高性能通讯驱动模块
依照ISCS & 子专业的接口协议中的通讯规约，开发通讯驱动。仿真子系统应用.Net Framework 平台Socket、SerialPort组件开发网口、串口总线协议。目前已成功开发了ModbusRTU Slave/Master、ModbusTCP Server/Client、IEC104子/主站等通讯协议并以独立线程运行驱动。其中ModbusTCP Server支持多客户端并发访问，当检测有Client连接请求时动态创建独立线程以处理该客户帧接收、数据分析处理、组织发送帧响应Client等任务；通讯超时后，自动释放离线客户端线程及Socket资源；目前经工程测试验证应用Socket开发的以太网接口驱动（ModbusTCP Server、IEC104等）支持10Ms帧间隔轮询处理。实现仿真子系统与ISCS无缝、高效的数据交换。
2.4高亮凸显突变数据模块
由于子系统数据标签点成百上千，虽自动导航菜单选中设备时能定位到具体设备，但还未能定位到具体的设备标签点，且需要人工查找导航菜单。如何做到与ISCS自动对点呢？仿真系统Simulator开辟一独立线程，毫秒级检测实时动态标签数据库是否有值变化，当检测到某标签变化时，动态标签数据库会自动翻页查找、定位该标签点数据行并绿色背景色高亮选中，同时500Ms间隔闪烁３次，实现与ISCS自动对点。
3.系统平台性能参数及经济效益预测
3.1轨道交通综合监控系统仿真平台产品性能优于行内标准（GB50636-2010）
3.2经济效益预测：
经济效益主要体现在缩短现场调试周期2/5，按典型线路常规调试周期开通前后的24月算，投入该仿真平台后，调试周期可压缩至24月*0.6=14.4月。按现场5位调试工程师配置，节约工期为24-14.4=9.6月，节约费用大致为5*8000￥（每工程师基本工资，不含差旅费）*9.6￥ =384，000￥。
结语 轨道交通综合监控系统仿真平台通过软件编程不仅实现了ISCS业务还能仿真所有子系统业务，系统平台目前尚依赖庞大物理计算机集群及网络架构，因此系统投入较昂贵且组网搭建较复杂，后续可应用云平台虚拟化技术将系统平台（OpenStack）轻量化、部署灵活性持续精进、优化提升。
论文作者:叶锋
论文发表刊物:《基层建设》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/4
标签：接口论文; 系统论文; 子系统论文; 平台论文; 设备论文; 标签论文; 专业论文; 《基层建设》2017年第19期论文;