地铁综合监控系统研究论文_郭栋炫

杭州杭港地铁有限公司 浙江杭州 310000

摘要:在现代城市的交通出行当中,地铁被得到了广泛的应用,在此种情况下综合监控系统就为地铁车站提供了一个集中操作和运营管理的有效平台,对地铁车站的运行状况进行了科学有效的保证。本文首先对车站运行的管理机制以及地铁综合监控系统进行了概述;其次对综合监控系统的软件体系构成方面进行了分析;再次,对综合监控系统车站就地设备的组成部分进行了分析;最后对于地铁综合监控系统需要重点解决的问题以及策略进行了全面的分析。

关键词:地铁;综合监控;系统

在我国国内的地铁当中,机电系统在设置方面一般情况下都是独立设置的,因此也需要相对独立的管理。随着现代科技的不断发展,自动化的技术也得到了高速发展,因此在大部分城市的地铁建设当中,对综合监控系统进行了安装设置。利用综合监控系统所搭建的软件和硬件平台,来实现地铁管理当中的资源共享,对地铁的高效管理发挥了极其重要的作用,提升了地铁在运营调度过程当中的管理水平。

一、车站运行的管理机制以及地铁综合监控系统

在我国的地铁车站的运行过程当中,一般存在两种方式的管理手段,分别是车站平行运营模式和车站群组运行模式,前者在系统之间财通的双环网的结构,后者采用的是两层星形网的结构。在地铁车晗当中,轴心综合站的综合监控系统可以实现对本站以及所管辖的卫星站设备的有效管理。但是在特殊情况下,就会授权给卫星站,就可以对设备进行有效控制。

地铁综合监控系统,即为在现代计算机技术、网络即时、自动化技术以及信息技术为基础的大型计算机集成系统,在系统当中包含多个地铁自动化的专业子系统,从而实现对地铁个部分实现统一的监控,信息资源的共享,从而提升运营的效率。在地铁综合监控系统当中,可以实现对机电设备的集中监控和子系统之间的协调联动功能。也就是说可以实现对地铁当中的硬件设备,比如火警报警、车站环控设备以及区间环控设备等。与此同时还可以利用对监控系统的管理,实现在各种不同状态情况下和重要机电设备以及子系统之间的相互协调互动等各方面的功能。

综合监控系统,属于一个地理分散的SCADA的系统,分布结构采用的是分层分布式的结构,其中包括中央级监控系统层、车站级监控系统层、就地设备自动化系统层这几个方面,如图1所示

二、综合监控系统的软件体系构成

在地铁综合监控系统软件当中,属于一个分层分布式的结构,从上到下以此为中央服务器群与操作员站群,接着是软件的每一个域,在域当中是由服务器和操作员站以及I/O组成的,如图2所示

在系统的软件机构体系当中,数据库技术采用的是分布式的数据库技术,在系统当中的数据访问都是利用中央服务器和域服务器来对系统提供的,在其中的数据是相对分散的,并且分散在每一个层次当中,在此种情况下软件本身对于数据的获取是相当有利的。在系统当中扁平的分数实时数据库结构当中,支持中央操作员站和域操作员站对于底层是可以进行直接访问的;与此同时在综合监控系统当中可以实现全透明的全局数据库的访问方式。在服务器集群管理过程当中,需要采应用情况的基础上对当前设备运行的状况记性数据库方面的定位,并且建立起一条传输通道来和数据服务进行连接。

三、综合监控系统车站就地设备的组成

在综合监控系统车站就地级的设备组成方面,需要根据现场机电设备的实际情况,来对机电设备进行相关设备,比如车站控制室、环控电控室以及环控机房等,可以从两个方面来进行分析,分别是就地级设备的选择和就地控制器的布局两个方面。

在就地级设备的选择方面,可以利用PLC,也就是可编程序的控制器,来进行现场应用,利用可编程序内部的存储器,来命令其内部存储进行逻辑运算的执行,从而对各类型的机械设备进行相关控制。

在就地设备的布置方面,可以分为EMCS系统就地控制器的布置、EMCS传感器的布置以及FAS现场消防设备的布置这三个方面来进行分析在对EMCS系统就地控制器进行布置的时候,需要利用系统本地的配置来对PLC控制器进行就地配置,利用冗余的接口来实现车站冗余控制网络的连接,在可编程系统的方式下实现通信接口和FAS控制器等子系统的连接,从而实现对车站环控设备的运行控制和监控功能。在EMCS传感器的布置方面,需要对周围的环境进行科学的布置,根据不同的功能需求来进行科学合理的布置,比如室内温湿度传感器需要房墙上进行设置,风管式温度湿度传感器需要安装在风道和风室当中等。在AS现场消防设备的布置方面,同样也需要根据不同的需求来进行设置。

四、地铁综合监控系统需要重点解决的问题以及策略

在地铁综合监控系统当中,系统当中还存在很多需要重点解决的问题,以此来保证地铁运行的正常状态,可以从以下几个方面来进行分析:

首先是数据处理和协议转换的问题,在地铁综合监控系统当中,前端处理器主要实现在各个系统之间的接口管理,从而进行数据之间的实时转换。值得注意的是,此种方式容易造成前端处理器的负荷较大的现象,并且随着系统的逐渐扩大,前端处理器处理数据的能力也会相应的降低。因此在前端数据处理器的安装过程当中,是不可以和其他设备进行合并的,应该进行独立的设置,以此来保证单点故障不会对系统本身的功能造成影响。

其次是人机界面的整合当面,在地铁综合监控系统当中,集成的范围是相对较大的,在实现子系统的全部功能的同时,还需要软件的人机界面部分的图形层次也相对应的提升。但是在软件开发工作当中,工作量是相对较大的,尤其是数据库的二次开发和数据库的规划部分。在此种情况下,需要再综合监控系统当中的人机界面图形进行复视管理功能的实现,从而便于运营人员在统一的平台上进行人机界面的操作。

再次,是系统的时钟同步问题,在车站级综合监控系统当中是需要向互联的系统进行时钟信息的传递和发布的,从而对系统的实时性可以进行有效的保证。但是,在此种方式下,网络规模如果在不断扩大之后,时钟的传输也需要相对应的加大,以此来确保信息的通常性。在此种情况下,就需要系统当中的信息的实时性进行不断的改善,在系统当中必须接收通讯母时钟的信息,确保传输信息的有效性。最后,是系统的可靠性和容错性,在地铁综合监控系统当中,如果发生故障,对整体系统是会产生极其不利的影响的,因此在服务器以及交换机等硬件设备方面应该利用冗余的方式来进行信息的交换共享。与此同时,在地铁综合监控系统的服务器以及交换机当中,应该进行一定容量或者插槽的兖,增强硬件的可扩展性能,并且软件方面也需要采用可扩展的软件,从而确保系统可以满足后续不断发展的需求。

结语:综上所述,在地铁当中进行综合监控系统的设置,可以有效提升系统运行的效率和系统自身的安全性能的同时,也实现了各个子系统之间的高度集成化,将各个子系统的联动和互斥进行了连接,提升了系统的运行效率。与此同时,在运营当中的能源成本也在很大程度上得到了节约,在设备方面也实现了共享的现象,在信息方面利用系统当中的联动可以充分对信息实现资源方面的共享,提升了资源的有效利用率,从而促进了系统的可靠性的提升。

参考文献:

[1]李中.地铁综合监控系统应用技术研究[J].城市轨道交通研究,2008,11(10):44-47.

[2]韩莎莎.论述地铁综合监控系统的基本结构和优化措施[J].城市建设理论研究(电子版),2013,(16).

[3]刘莹,车合三.地铁综合监控系统建设关键问题浅析[J].城市建设理论研究(电子版),2013,(24).

论文作者:郭栋炫

论文发表刊物:《基层建设》2016年10期

论文发表时间:2016/8/3

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