摘要：目前，我国城市轨道交通建设正进入高度发展时期。城市轨道交通建设已成为我国未来几年城市建设的一个重要领域，顺应了国家经济发展中节能环保的大趋势。地铁综合监控系统作为地铁建设的新技术之一，已成为地铁建设的发展趋势。几乎所有新建的线路都需要建造一个综合监测系统。各地综合监测系统启动后，市场、技术、工程、招标工作更加混乱，对综合监测系统建设的要求也不尽相同。在发展过程中，有一些问题值得注意，迫切需要解决。特别是一些二线城市正在筹建全市第一条地铁，有关建设部门也高度重视地铁综合监控系统建设中的关键问题。我们希望建立一个全面的监测系统，能够真正支持运营，维护设备的运行，并为乘客提供良好的服务。
关键词：地铁;监控系统;接入方式;网络结构
引言
地铁的正常运营需要多个专业、多个机电系统的协调配合,比较具备代表性的机电子系统有:电力监控系统(SCACD)、火灾报警系统(FAS)、环境监控系统(BAS)、自动列车监控子系统(ATS)、自动售票子系统(AFC)、安全门/防淹门系统(PSD)/FG)、广播系统/闭路电视系统(PA/CCTV)等,各个机电子系统的设置分立、管理独立,他们都有自己独立的网络结构、服务器和操作站,这种各自为政的运作模式使各系统间资源共享较难、维护管理不容易协调,人工干预需求较多。随着自动化技术和控制技术的不断提高,目前几乎所有的地铁线路都开始实施综合监控系统,通过该系统建立互通互联、资源共享的信息网络平台,建立设备的集中管理与监控,主要用于运营支持、故障诊断及综合维修,其核心就是为了更好的进行行车调度指挥,提高运营效率及运营安全性。
1地铁监控系统的基础
综合监控系统（IntegratedSupervisoryandControlSystem）是保障列车行车安全、监视设备工作状态的软硬件系统。综合监控系统由两部分组成，即中央监控系统、车站监控系统，以及联系两者之间的骨干网。综合监控系统的主要任务是实现地铁不同专业控制系统的资源共享和数据交换，以及在紧急情况下相关专业控制系统之间的联合调度。
1.1中央监控系统
中央综合监控系统设置在中央控制中心OCC上，它由中央监控网络、数据服务器、历史服务器、磁盘阵列、中央前端处理器FEP、通信控制器、不间断电源、打印机、交换机、事件打印机、路由器、网络管理系统、大屏幕显示器，以及各种专业调度工作站、总调度工作站、值班员工作站等组成。中央监控系统的任务是用于监视全线全部车站或车辆段的各专业控制系统的运行状态，并向车站监控系统发布控制命令。中央监控网络一般采用环线型网络结构，所有的专业系统都能互联到这个网络上实现数据通信，并配置冗余的以太网交换机保证整个网络的安全运行。
1.2车站监控系统
车站综合监控系统设置在车站或者车辆段上，它由车站监控网络、数据服务器、历史服务器、大屏幕显示器、交换机、路由器、车站前端处理器FEP、值班站长操作站、双屏值班员操作站、事件打印机、综合后备盘IBP等组成。车站监控系统的任务是监视车站所有专业系统的运行状态，并完成中央控制中心发布的操作命令。车站监控网络一般采用二层型网络结构，所有车站下层控制系统都能通过光纤连接到车站监控网络，并配置冗余的以太网交换机。车站监控网络与上级监控系统通过骨干网络实现通信。
1.3逻辑结构
根据逻辑关系，地铁综合监控系统可以分为三个层次：数据接口层、数据处理层和人机接口层。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆数据接口层的任务是用于数据采集、协议转换，由综合监控系统的车站前端FEP完成数据采集，保证专业控制系统数据的独立性；数据处理层的任务是用于数据的分析、处理和存储，由中央服务器和车站服务器组成，通过实时／历史数据库的支持，实现综合监控系统的监控功能；人机接口层的任务是用于处理人机交互，由调度员工作站和值班员工作站组成，提供人机交互并辅助车站操作员完成各类综合监控系统的任务。
1.4网络结构
综合监控系统的网络结构一般有两种方式。一种是车站的平行网络结构，即车站设备与各专业控制系统的联接采用环型网络；另一种是车站的组群网络结构，即车站设备与各专业控制系统的联接采用双线型网络。
2综合监控系统网络结构
地铁综合监控系统是一个地理分散的大型SCADA系统。它构架在分布于方圆几十公里的广域网上。综合监控系统的中央级系统（CISCS）构建在地铁OCC（中央运营中心）内，一般它由双冗余的工业以太网支持。综合监控系统的车站级系统（SISCS）分布于各车站，一般也采用双冗余的工业以太网。被集成的底层设备一般采用现场总线或厂家的专利总线。一般与车站监控网相连，个别联入中央监控网。将中央监控网与地理分散的车站监控网采用骨干网（MBN）。在地铁综合监控系统建设中，对MBN的设计有两种方案：（1）综合监控系统的MBN占用通信传输网的一定带宽的数据共享通道，一般采用百兆以太网（双环）。（2）综合监控系统的MBN单独组网，一般采用双冗余双环工业以太网。上述两种组网方式都有成功的案例，哪种更好依据工程的具体的条件以及业主的应用成熟性而确定。客观讲，各有优劣。单独组网。系统集成商的主动性较大，责任较明确，实施时较为方便，但骨干交换机的选择应有地铁应用成功案例支持。用通信专业的传输网依赖于通信专业的配合，若出现于骨干网相关的技术问题，鉴定与协调较为复杂。综合监控系统骨干网属于广域网的范畴，一般的自动化系统集成商缺少广域网建设经验和应用经验，在选择系统集成商时应注意这方面的要求。
3综合监控系统目前需要解决的问题
3.1设计阶段的核心文件—详细接口规范
综合监控系统设计阶段要解决的另一重要问题就是接口问题,在系统实施过程中,在设计联络阶段,应要求系统集成商制定关于接口开发与管理的核心文件——详细接口规范。详细接口规范文件包括了接口开发与管理过程的全部要求,凝聚了系统集成商的实际经验。
3.2系统的可扩展性问题
系统的硬件设施如交换机、服务器等应按照设计标准预留足够的槽口以满足一定量的容量扩展;软件应采用无限点可扩展软件,为今后系统扩展打下基础。地铁综合监控系统的体系结构应适合系统动态扩展,可在线修改、扩充子系统而不干扰已经运作的其它子系统。新加入的子系统调试通过后,可以和原有的系统无缝地集成,共同完成线路的安全运营。
结语
地铁综合监控系统终极目标就是为了实现行车调度、维修调度、环控调度的一体化运作,保证列车高效安全的运营。各种不同而网络接入方式和网络连接结构优缺点互见,使用中可以根据线路情况选择使用。不是集成度越高就是最合理最先进的综合监控系统,在实际应用中可以根据实际需要划分不同功能模块选择集成。在实际网络结构中更多的考虑软硬件接口的预留,需要为系统的扩展做必要的准备。
参考文献:
[1]徐凯,刘梦琪,吴磊.轨道交通多平面螺旋式实践教学体系构建与实践[J].实验室研究与探索,2016,(10):209-212.
[2]汪小勇.城市轨道交通信号系统可靠性分析[J].铁道通信信号,2016,(11):68-71.
[3]黄杰,聂蓉,曹卫权.城市轨道交通大发展背景下的轨道人才培养新模式[J].轻工科技,2016,(11):146-147.
论文作者:孙虹
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/9
标签：监控系统论文; 车站论文; 网络论文; 地铁论文; 系统论文; 中央论文; 结构论文; 《电力设备》2018年第24期论文;