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摘要：作为公共运输系统的组成部分，地铁可以在较短的时间内将大量旅客送到目的地，相比较于地面交通而言，受到交通环境影响较小。同时也不会与其它的交通设施产生干扰。随着交通行业与汽车行业的发展，城市交通拥堵问题日益严重，对人们工作与生活造成了严重的影响。而地铁系统则不会受到影响。在时效性方面是路面公共交通所不能比拟的。地铁系统由于其运行的环境比较特殊，对安全，质量，技术方面的要求都比较高。需要考虑到调度，应急处理等。而各项工作的开展都需要建立在对地铁状态了解的基础上，监控系则为其提供了支撑。本文就地铁综合监控系统的构成及优化作简要阐述。
关键词：地铁；综合监控系统；构成优化
地铁监控系统通过互连或者是集成的方式接入其它的子系统，并对子系统设施运行状态进行监测，实现信息资源共享，为各项工作开展提供数据信息支撑。确保地铁行车安全，提升自动化水平。综合监控系统融合了计算机，通信，控制等多方面技术于其中，充分考虑到环境，人员，设备等因素，提供不同系统之间的触发联动与业务关联。提升对突发事件的应变与处理能力，确保运营工作顺利开展。
一、综合监控信息共享
构建地铁综合监控系统主要的目的就是将不同的子系统联结在一起，对其功能进行整合，包括了电力监控，行车调度等。综合监控系统对各子系统设备进行遥信，遥测，遥控，遥调，同时借助于计算机技术达成信息资源共享的目的。确保各项系统彼此之间能够有效协调，提升系统性能，加强对事件的处理能力。信息共享功能主要体现在不同的故障模式，相关设备互动，以此体现出系统自身价值。
二、综合监控的两种结构
构建综合监控系统需要遵循一定原则，需要确保系统能够将信息及时准确的反馈，从而便于工作人员了解设备目前的状态。信息能够及时有效的分享，基于此对各项系统进行协调与调度，确保调度能力不受到影响。对于功能进行合理的划分，并且在调度界面合理分配，以此来确保调度工作开展的有序性与可靠性。要有利于调度管理体制工作开展。建设投资要合理体现出性价比。并且具备可扩展性。
综合监管系统的核心是数据服务。系统结构取决于数据服务的模式。结构主要有两种，一种是基于集中数据服务模式。也可以将其称之为集中式综合监控系统。而另一种则是基于分布式数据服务模式的，称其为分布式综合监控系统，如图1，主控系统不是子控系统的接口，也不是其功能的合集，是建立于各系统功能之上的一个系统，其面向的对象是调度员与值班员。前者应用的是集中数据服务模式，数据处理工作主要是中央服务器来完成。监控系统区分为中央级别与车站级别。不同级别监控系统之间相互联系。车站级监控平台与监控中心则负责提供信息资源。信息通常时较为高层的决策信息，数据的粒度较粗。细节信息处理与存储工作则主要是由车站级系统完成。分布式综合监控系统应用的是分布式数据服务模式，该模式是一种基于网络的数据服务模式。该数据系统的核心是物理上相互独立的分布式数据库。网络则是数据进行传输的载体。车站级系统在收到信息后，对其进行处理与分析。中央级系统在进行相应操作时，车站级系统为其提供相应的数据。之后将命令发送到车站级系统。
图1 分布式监控系统
三、两种方案的对比
集中式综合监控系统有助于实现数据统一与完整性，在中央级资源共享方面效果最优。数据处理与同步比较简单。此种方案主要是依赖于中央处理器性能。需要处理的数据量比较大。网络与服务器承载负担比较大。一旦网络或者是服务器出现了问题，就会导致整体系统瘫痪。分布式综合控制系统在数据，硬件，控制维度方面具有分散性。主干网络与中央服务器的负担能够明显减轻，但是在数据一致性与完整性方面无法与集中式综合监控系统相比。
从扩展性方面来看，集中式控制系统由于依赖于中央控制器，与车站级别的服务器联系不是特别密切。随着站点增加，对中央服务器的压力也会随着增加。而要解决这个问题，就需要对服务器进行升级。考虑到服务器市场情况及成本问题。该方法应用于工作中有较大不利影响。分布式监控系统由于其维度方面分散性。即使增加了新的站点对于系统承载也不会产生特别大的影响，在成本控制与扩展能力方面具有优势。总体来看，两种监控模式应用于实际工作中各有其特点与不足。而网络技术的发展，分布式综合监控系统应用的范围逐的扩大。成为了轨道交通行业发展的方向。
四、分布式监控系统分析
（一）分布式监控系统的组成
分布式监控系统包括了主控系统，子系统两个部分。主控系统不作为子系统的接口而存在，也不属于各子系统功能的集合。而是存在于不同子系统功能之上的系统。其面向对象是车站值班员，中央调度员。
（二）自律性概念
自律性分布监控系统需要各子系统能够自律协调与可控。其中自律可控指的是其中任一子系统在非工作状态时。剩余的子系统可以在责任范围内进行任意控制。地铁交通的特点体现在自动化程度相对较高，控制简单，时效性好等特点。而自律式分布系统的应用，系统分散控制协调的问题能够得到解决。
（三）自律性的特点
自律特性引入到综合监控系统中，车站就具备了较强的协调与自主监控能力。综合监控系统在正常运行时，车站级监控系统相当于实时数据的服务器。不同车站级监控系统为中央级监控系统提供数据支持。二者间体现出了紧密的数据维度耦合。综合监控系统运行处于非正常状态时。车站级与中央级监控系统则可以作为数据客户端与服务器，交换控制权限与数据。分布式监控系统引入自律性采用的是客户/服务器模式.对于系统全局监控能力提升，车站自律可协调与可控性发挥有明显作用。能够维护子系统平台独立性，实现设备，人员，数据等资源的共享。
（四）系统改进与应用
以往的监控采用的是客户/服务器服务模式。该模式是以几个或者一个站作为一个域。每个域由一台服务器接收并处理信息。处理后的数据结果将其发送到中央服务器端。用户界面处理是由客户端负责。将用户命令转换为系统可以理解的语言。向服务器提出请求。得到与之相应的结果后再返回客户端。该种设计成本较高，应用较为普遍。中心服务器负责信息收发，如果主要与备用服务器都出现问题，系统就会失去控制能力。
结论
综合监控系统应用于地铁行业，需要结合到车站监控规模，集成深度与范围，车站级与中央级耦合程度，车站间耦合程度等。要发挥监控系统最大优势，就需要依据使用要求进行设计。而随着相关技术发展，地铁综合监控系统在已有的基础上不断进行优化，系统性能将会更佳，而成本则会降低。
参考文献
[1]田源.地铁综合监控系统的层级优化研究[J].科技创新与应用，2014（12）.
[2]左永恒.成都地铁综合监控系统检修优化探讨[J].城市轨道交通研究，2016（04）.
[3]陈芬兰.地铁综合监控系统事件分析及优化[J].科技展望，2016（06）.
[4]刘鑫.当前地铁综合监控系统主要作用及系统构成[J].科技与企业，2016（06）.
论文作者:刘春桥
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第11期
论文发表时间:2017/10/10
标签：监控系统论文; 系统论文; 数据论文; 分布式论文; 地铁论文; 车站论文; 服务器论文; 《建筑学研究前沿》2017年第11期论文;