轨道交通综合监控系统的构成与发展.docx

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1、轨道交通综合监控系统的构成与发展绪言：综合监控系统（ISCS）是对城市轨道交通线路中所有供电、机电、FAS、信号等设备进行监控的分层分布式计算机集成系统。包含了内部集成子系统，并与其它专业系统互联，实现信息共享，促进城市轨道交通安全高效运营。第一章：国内轨道交通综合监控系统发展概述现代城市轨道交通是高科技集合体，对电客车运行的监控，由信号系统来实现，包括ATC、CBI、ATS、DCS、MSS子系统。而对于车站风、水、电等固定设备的监控，则由ISCS系统来实现，并全面建立系统联动信息交换的集成监控平台。ISCS系统在国内经历了阶段式发展：北京地铁13号线于2002年9月试运营，采用国内的MACS

2、-SCADA1.0软件平台，以PSCADA为基础，集成了BAS和FAS，这是起步阶段；深圳地铁1号线于2004年底开通，集成了PSCADA、EMCS和FAS，这是发展阶段；广州地铁3、4号线于2005年开通，构建了全面、完备的地铁信息共享平台，包含了FAS、SIG、PA、PSD等12个子系统的集成和互联，逐步走向完善阶段；近几年，国内地铁迎来了快速发展时期，许多城市相继建设地铁线路，并纷纷采用综合监控系统，目前已发展到成熟阶段1。第二章：综合监控系统构成原则（1）综合监控系统应围绕行车和行车指挥、防灾和安全、乘客服务等开展设计，以进一步提高运营行车管理的水平。（2）综合监控系统面向的对象主要包

3、括控制中心的各中央调度员（行调、电调、环调、值班调度和值班主任助理）、车站控制室的值班人员和车辆段维修中心的系统维护人员等。综合监控系统应满足以上这些岗位的功能要求。（3）综合监控系统的故障告警功能，分别在控制中心、车辆段维修中心以及车站维修工班实现，在控制中心综合监控系统应能采集相关集成系统的重要设备故障的汇总信息，以方便中央调度人员的维护管理工作；另外在车辆段维修中心以及车站维修工班应能采集相关集成系统的重要设备故障信息，并具备对所采集信息进行汇总统计的功能，从而方便车辆段维修以及车站维修工班人员进行日常的系统设备的维护工作。（4）当出现异常情况由正常运行模式转为灾害运行模式时，综合监控系

4、统应能迅速转变为应急模式，为防灾、救援和事故处理指挥提供方便。（5）地铁自动化系统应由上位监控层、中间控制层和末端设备层三层构成；综合监控系统属于上位监控层，是由控制中心、车站综合监控系统的交换机、服务器、工作站和前置处理器（FEP）等设备组成；中间控制层和末端设备层由相关接入系统和现场设备组成。（6）控制中心与车站上位监控层的计算机设备通过工业级骨干传输网络连接。上位监控层与中间控制层设备主要通过符合国际或行业标准的通用开放式的智能通信接口形式进行连接。中间控制层与末端设备层主要通过通用开放式的工业控制网络、现场总线和硬线等接口形式进行连接。（7）综合监控系统应根据各集成系统的实际需求向相关

5、集成系统开放全线骨干网络资源，为集成系统具有逻辑上独立的全线网络传输通道，并保证综合监控系统网络安全。（8）综合监控系统应能实时反映各监控对象的工作状态，综合监控系统应具备对监控对象的进行模式控制、程序控制、时间表控制和点动控制等控制功能。（9）地铁弱电系统的安全联锁控制功能主要在中间控制层实现。控制层设备应具备相对独立的工作能力，即控制层设备脱离中央或车站信息管理层时，仍能独立运行，满足紧急情况下运营的应急需求。（10）综合监控系统应采用模块化设计，易于扩展。综合监控系统不仅应满足三号线运营管理的需求，还应考虑线路扩展的需求，同时还应为其他线路的接入和更高一级管理系统的连接预留一定的条件。（

6、11）综合监控系统应采用高可靠的产品，保证能全天候不间断地运行2。第三章：综合监控系统构成综合监控系统按两级管理（中央、车站）、三级控制（中央、车站及就地）的原则进行设计。综合监控系统通过与环境与设备监控系统(BAS)、电力监控系统(PSCADA)系统的集成，与火灾自动报警系统(FAS)、站台门系统(PSD)、信号系统(SIG)、自动售检票系统(AFC)、门禁系统(ACS)、广播系统(PA)、闭路电视监视系统(CCTV)、乘客信息系统(PIS)等互联，掌握全线设备的运行情况，对管辖范围内的设备进行监控与调度。3.1 中央级构成中央级设备主要设置在控制中心，面向的操作对象是运营部门的行调、电调、

7、环调（兼维调）和总调及相关维修人员。在中央级可以对整个线路各个站点系统管辖范围内设备运行状态、故障情况进行监视，并向各个站点发布指令，统一指挥、协调各个站点的运行。3.2 车站级构成车站（含车辆段、停车场）级系统设备主要设置在综合监控设备室、车控室等地，面向的操作对象是车站的值班员。在车站级主要完成本站点设备的监控和管理。一方面负责管辖范围内设备监视，并根据本站的情况向相关的集成及互联系统发布控制指令，另一方面将本站设备的运行数据传输给中央级，并接受中央级运行指令。第四章：综合监控系统构成概述4.1硬件构成综合监控系统方案充分考虑到轨道交通监控的高可靠性要求，特别是考虑到采用综合监控方式后，轨

8、道交通各个专业系统的运行和维护都要在同一套系统上进行，对系统的可靠性要求更高。因此，方案采用的冗余机制涉及到中央主备实时服务器之间、中央主备历史服务器之间、车站主备实时服务器之间、车站主备工作站之间、车站主备FEP之间、中央局域网双网之间、车站局域网双网之间；不仅包括硬件设备，而且包括相应的软件，不仅包括运行的功能，而且包括数据流程，都是冗余的。多重冗余机制使得系统在任何单点故障和交叉故障时，都不影响ISCS运行。冗余配置的中央和车站服务器按照集群方式运行（设备不分主备，均衡负载，仅仅任务模块区分值班和备用），冗余配置的交换机和FEP等设备按照主备方式运行（设备区分值班和备用）。4.2软件构成

9、（1）中心综合监控系统：对全线重要监控对象的状态、性能数据进行实时的收集处理，通过各种调度员工作站和大屏幕以图形、图像、表格和文本的形式显示出来，供调度人员控制和监视。并且根据一定的逻辑关系自动向分布在各站点的被监控对象或系统发送模式、程控、点控控制命令，或由调度员人工发布控制命令，从而完成对全线环境、设备的集中控制与显示。（2）车站综合监控系统：通过值班站长工作站、打印机设备实时的反映监控对象变化的状态信息并形成报表，同时记录下相关信息，更新相关数据。车辆段、停车场综合监控系统（DISCS）作为两个特殊站点，视为站级综合监控系统，对停车场、车辆段监控设备进行状态和性能参数地实时监控。（3）网

10、络管理系统：搭建在中心，为网络系统与设备提供一系列的维护、监测与快速故障处理手段，允许网络管理员通过一个简单界面高效管理网络。（4）设备维护管理系统：设置在车辆段内，配置维护工作站、打印机等，实现对全线供电系统和机电设备系统复示和维修调度管理。（5）培训管理系统：可以单向访问运行系统，以便允许TMS使用真实的运行场景给学生示范。关于培训环境，系统提供以模拟相关系统规约到模拟现场环境的接口，教员在培训中能够修改仿真环境，并观察学员的响应，以在必要时提供建议。（6）软件测试平台：STP可对相关系统的软件功能进行软件测试，满足ISCS的软件安装测试及与各相关系统的接口测试的要求。STP与TMS硬件合

11、并使用，软件分开配置。软件测试平台与综合监控系统监控网络连接，便于软件测试平台维护全线综合监控系统软件3。第五章：结束语应用于轨道交通深度集成的ISCS系统具有性价比高、性能强大、降低整体工程施工难度等巨大优势，目前正向着集成度更高、智能化更强的新型系统迈进，ISCS系统已成为保障轨道交通安全稳定运营而不可或缺的最重要系统之一。参考文献：1彭辉;徐志修;周文华;城市轨道交通智能综合监控系统设计J;铁道工程学报;2006年01期2蒙建波,张军,刘绍云,向晓波;城市轨道交通综合自动化系统设计探讨J;重庆大学学报(自然科学版);2001年04期3 杨柏钟;宁波轨道交通1号线一期工程通信组网方案.电气化铁道，2011第2期