T_CSPSTC 88-2022 城市轨道交通地下基础设施综合监测系统设计规程.docx

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1、ICS93. 020CCSP51团体 标 准T/CSPSTC88 2022城市轨道交通地下基础设施综合监测系统设计规程Design code of practice for urban rail transit underground infrastructure integrated monitoring system2022-06-09发布2022-07-08实施中国科技产业化促进会发 布T/CSPSTC88 2022目 次前言引言 范围12345 规范性引用文件 术语和定义 总体设计 系统架构与技术指标及功能 . 1 通则555 . 2 系统架构与技术指标 . 3 系统功能 数据采集范围

2、6 1 1 1 2 3 3 4 5 5 5 6 6 6 6 7 7 7 8 8 9 9 10 11 11 12 12 12 12 12 1313666666. 1 通则 . 2 基础设施类 . 3 关键设备类 . 4 环境安全类 . 5 运营服务类 . 6 其他数据类 7 数据传输与管理777. 1 数据传输要求 . 2 数据编码标准 . 3 数据存储与管理 8数据分析与预警 8888. 1 灾害风险判定 . 2 数据融合分析 . 3 智能诊断与智能决策 .4 输出预警 9系统安全 9999. 1 通则 . 2 安全策略配置 . 3 安全防护措施 . 4 等保测评要求 10接口 10. 1 硬

3、件接口 IT/CSPSTC88 2022.102 软件接口 1310. 3 系统接口 14参考文献 15T/CSPSTC88 2022前 言本文件按照 GB/T1. 1 2020标准化工作导则 第 1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定 起草 。请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。本文件由中铁第四勘察设计院集团有限公司提出 。本文件由中国科技产业化促进会归口 。本文件起草单位：中铁第四勘察设计院集团有限公司 、南京派光智慧感知信息技术有限公司 、中设 工程咨询（重庆）股份有限公司 、中国建设基础设施有限公司 、福州轨道交通设计院有限公司 、深训市地

4、铁集团有限公司 、深训地铁运营集团有限公司 、中铁第六勘察设计院集团有限公司 、中铁 一 局集团电务 工程有限公司 、中铁七局集团电务工程有限公司 、中铁六局集团有限公司 、中国建筑西南勘察设计研究 院有限公司 、成都盛错科技有限公司 、武汉容展吉美科技有限公司 、铁科院（深训）研究设计院有限公司 、 苏州南智传感科技有限公司 、核工业湖州勘测规划设计研究院股份有限公司 、杭州鲁尔物联科技有限公 司 、中铁科学研究院有限公司 、福州地铁集团有限公司 、南京航空航天大学 、深训大学 、西安市轨道交通 集团有限公司 、南京地铁建设有限责任公司 、长沙市轨道交通集团有限公司 、标准联合咨询中心股份公

5、 司 、创新联盟认证中心有限公司 。本文件主要起草人：郎绍峰 、朱丹 、耿明 、程春阳 、王列伟 、陈军 、宫志群 、杨建国 、姜宝臣 、李增全 、 郭新伟 、郭钦 、李成洋 、刘奥 、刘疇洋 、郭峰 、李鹏飞 、谭全民 、彭勇 、王智福 、代彤 、杨凯 、唐加功 、顾问天 、 魏广庆 、朱伟 、胡辉 、刘建利 、李伟 、吴国强 、刘树亚 、李围 、张超逸 、熊晓喉 、黄建辉 、葛铁军 、黄坷 、刘红波 、 杨立涛 、高明显 、谢春喉 、察金山 、郭冬冬 、张志安 、周虎 、肖潜飞 、光振雄 、雷崇 、董云松 、部永杰 、殷勤 、 周明翔 、李加棋 、冯诗洋 、魏玉省 、刘国該 、李庆锋 、黄

6、茂飞 、周小減 、姚应峰 、王康任 、刘丰 、贾立翔 、 许勇 、寥永亮 、舒冬 、丁剑博 、胡立翔 、郭文浩 、陈东 、李思杉 、梁減 、罗先猛 、郑善喜 、张亮 、夏宝前 、邻恒 、 高春良 、谢利明 、叶冠宏 、完颜靖 、朱冬 、何杰 、陈荣顺 、游鹏辉 、应颖 、程思宇 、张明 、代刚 、种传强 、谢钦 、 李威 、石航 、王德威 、赵文涛 、张听 、卢成绪 。T/CSPSTC88 2022引 言城市轨道交通地下基础设施灾害具有难发现 、易扩大 、难防控的特点，随着地下基础设施的规模继 续扩大和运营时间的不断延长，运营安全风险大大增加 。 目前，国内外主要采用增加监控手段和人工巡 检的

7、方式对风险进行管控，存在风险监控不全面 、感知能力不足 、危险识别程度不够 、缺少大数据分析能 力 、数据之间相互独立关联不足等问题，因此有必要建立城市轨道交通地下基础设施综合监测系统 。城市轨道交通综合监控系统（ISCS）基于大型的监控软件平台，通过专用的接口设备与若干子系统 接口，采集城市轨道交通各子系统的数据，实现在同一监控工作站上监控多个专业，调度 、协调和联动多 系统的集成系统，主要面向日常运营的监视和控制以及紧急突发事件处理 。城市轨道交通地下基础设 施综合监测系统主要面向致灾因子风险高 、承载环境弱的灾害风险事件，相较于城市轨道交通综合监控 系统（ISCS），更着力于系统安全 、

8、灾害防控，防止发生可能危及行车安全和造成严重的生命财产损失的 灾害 。城市轨道交通地下基础设施综合监测系统尚未形成业内统 一 的实施标准，不同的监测系统从顶层 设计到数据编码格式 、数据交换标准等均不相同，导致不同的监测系统之间的信息交互不通畅，且没有 实现基于物联网的智慧城市监测管理技术，导致后期应用范围狭隘，不具备可扩充性等问题 。 因此，有 必要针对城市轨道交通地下基础设施综合监测系统，制定相应的技术标准 。本文件参考国内外有关标准，对城市轨道交通地下基础设施综合监测系统的总体设计 、系统架构与 技术指标及功能 、数据采集范围 、数据传输与管理 、数据分析与预警 、系统安全 、接口等做出

9、规定，旨在建 立可用于指导后续相关平台建设的统一性与规范性实施准则，可以保证后续建设的监测系统能够与现 有系统对接，破除“数据孤岛”现象，实现基于物联网与互联网等技术的城市轨道交通地下基础设施智能 监测与服务 。T/CSPSTC88 2022城市轨道交通地下基础设施综合监测系统设计规程1 范围本文件规定了城市轨道交通地下基础设施综合监测系统的总体设计 、系统架构与技术指标及功能 、 数据采集范围 、数据传输与管理 、数据分析与预警 、系统安全 、接口的要求 。本文件适用于新建 、扩建和改建的城市轨道交通地下基础设施运营阶段（含地铁及与地铁衔接的地 下综合体）综合监测系统工程的设计 。2 规范性

10、引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中，注日期的引用文 件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于 本文件 。GB/T30976（所有部分） 工业控制系统信息安全3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件 。3. 1城市轨道交通地下基础设施 urban rail transit underground infrastructure城市轨道交通及与其衔接的地下建（构）筑物设施 。注：包括区间 、车站结构（含综合体）、隧道结构 、轨道系统 、机电设备 、接触网（轨）系统等 。3. 2运行状态安全 operati

11、on status security通过综合监测 、风险分析 、应急处置等相关安全措施保障设备设施系统运行的安全 。 3. 3灾害风险 disaster risk由于系统失衡（系统正常功能受到影响）或受到外因干扰，致使系统的结构 、功能遭到破坏，人类生 命 、财产造成破坏损失的隐患 。3. 4城市轨道交通地下基础设施综合监测系统 urban rail transit underground infrastructure integrated monitoring system基于大数据的监测信息系统，通过对城市轨道交通运营期间的各类设施设备安全状态进行数据采 集 、传输与分析，实现灾害预警 、

12、快速评估 、智能决策与快速构建应急预案的集成系统 。注：简称综合监测系统 。3. 5城市轨道交通综合监控系统 urban rail transit integrated supervision control system基于大型的监控软件平台，通过专用的接口设备与若干子系统接口，采集城市轨道交通各子系统的1T/CSPSTC88 2022数据，实现在同一监控工作站上监控多个专业，调度 、协调和联动多系统的集成系统 。 注：简称综合监控系统，ISCS。3. 6隧道监测 tunnel monitoring对城市轨道交通隧道结构安全进行的监控量测工作 。注：包括隧道拱顶裂缝 、管片裂纹 、渗漏水 、

13、掉块 、隧道沉降 、收敛及错台等监测内容 。3. 7轨道监测 rail monitoring对城市轨道交通轨道系统安全进行的监控量测工作 。注：包括轨道几何尺寸 、钢轨内部伤损 、焊缝伤损 、扣件缺失 、轨道沉降等监测内容 。3. 8电扶梯监测 escalator monitoring对城市轨道交通车站电扶梯部件的实时状态安全监测和故障预警以及乘客不安全行为等进行的监 控量测工作 。3. 9站台门监测 platform door monitoring对城市轨道交通车站站台门的部件实时状态 、安全防护状态等进行的监控检测工作 。 3. 10接触网（轨）监测 catenary（contact ra

14、il）monitoring对城市轨道交通接触网（轨）运行安全状态进行的监控量测工作 。注：包括接触网（轨）杆号 、时间 、接触网导高 、接触轨轨偏 、监测数据里程等监测内容 。3. 11水灾监测 flood monitoring对城市轨道交通地下基础设施的水灾情况进行的监控量测工作 。注：包括周边积水深度 、集水井及隧道内水位深度 、上水速度 、排水设备状态等监测内容 。3. 12火灾监测 fire monitoring对城市轨道交通地下基础设施的火灾情况进行的监控检测工作 。注：包括电气 、气体 、器材 、设备用房等火灾情况监测，以及火灾自动报警 、气体灭火报警 、感温光纤信息 、车站隧道

15、通风等监测内容 。3. 13数据融合分析 data fusion analysis利用相关手段将分析获取到的所有数据全部综合到一起，并对数据进行统一评价，最后得到统一 的 信息的技术 。3. 14智能决策 intelligent decision利用大数据分析 、人工智能等方法解决复杂的决策问题的决策方法 。4 总体设计4. 1 综合监测系统应实现基础设施在线监测 、移动巡检 、运行状态评估 、灾害预警 、监测信息可视化 、系 统维修管理功能，且应与各系统协调联动 。4. 2 综合监测系统对城市轨道交通地下基础设施运营场景中出现的灾害风险进行综合监测 、数据融合2T/CSPSTC88 2022

16、分析 、智能诊断 、智能决策 、智能综合判定 、风险态势评估 、应急灾害处置，应满足城市轨道交通的管理 要求 。4. 3 综合监测系统应自主可控，具有可靠性 、稳定性 、安全性 、先进性 、易用性 、易维护性 、可扩展性和开 放性 。4. 4 综合监测系统宜与城市轨道交通日常运行的既有系统集成或互联，集成或互联的范围符合下列 规定：a） 综合监控系统宜采用通信处理机与综合监测系统互联；b） 视频监控 、火灾自动报警 、能源计量管理等系统若未与综合监控系统互联或集成，宜互联或应 集成到综合监测系统中；c） 应将区间隧道监测与巡检系统 、接触网（轨）监测与巡检系统 、轨道在线监测与巡检系统互联或

17、集成到综合监测系统中；d） 应将自然灾害及突发事件灾害监测及报警系统集成到综合监测系统中；e） 应将可视化信息展示系统集成到综合监测系统中 。4. 5 综合监测系统的设计遵守下列规定 。a） 应满足集中监控和管理 、分级分布式控制 、资源共享要求 。b） 系统构成 、硬件配置及功能设计应满足运营功能和性能参数指标的要求 。c） 应满足安全性 、可靠性 、可维护性 、可扩展性的要求，并应满足分期实施 、线路延伸的需求 。d） 关键设备应采用冗余配置，冗余设备宜分机柜设置 。根据运营安全性需要设置后备或灾备系 统，系统应满足故障或灾害不扩散 、不传播的要求 。4. 6 综合监测系统应由边缘端感知设

18、备数据采集模块 、数据传输与管理模块 、数据分析与预警模块 组成 。4. 7 综合监测系统应满足正常工况 、阻塞工况 、故障工况和公共灾害工况等控制模式的正常运行 。4. 8 综合监测系统设计和设备选型应满足城市轨道交通环境条件与电磁兼容性要求 。4. 9 综合监测系统及其集成子系统应建立统 一 的系统接口标准，宜采用统 一 的软件平台 、统 一 的命名 和编码规则 。4. 10 综合监测系统的信息安全应符合 GB/T30976（所有部分）的规定，且宜按信息系统安全等级保护 标准不低于第二级进行设计 。5 系统架构与技术指标及功能5. 1 通则5. 1. 1 综合监测系统应满足城市轨道交通地下

19、基础设施的监控管理 、信息管理 、现场巡检 、安全报警 、 应急联动等要求，其架构和功能应与城市轨道交通的管理模式相适应 。5. 1. 2 综合监测系统应将地下基础设施运行状态的监控与报警的各系统进行有机集成，实现各系统的 关联协同 、统一管理 、信息共享 。5. 1. 3 综合监测系统应具备对所采集到的监测数据进行清洗 、转换等处理的功能，并提供接口开放给 其他业务系统使用 。5. 1. 4 系统设计 、应急响应 、平台处置流程组织管理应协调一致 、相互衔接 。5. 1. 5 综合监测系统服务器应采用冗余配置 。5. 1. 6 系统设计应合理使用安全资源，平衡安全投入，设计防护措施，并应形成

20、整体的地下基础设施安 全技术防范系统 。3T/CSPSTC88 20225. 2 系统架构与技术指标5. 2. 1 综合监测系统宜采用测览器/服务器（B/S）的系统架构 。5. 2. 2 综合监测系统架构宜按图 1所示架构设置 。图 1 城市轨道交通地下基础设施综合监测系统架构5. 2. 3 综合监测系统符合下列规定：a） 应包括操作系统 、数据库 、平台应用程序及信息通信接口；b） 宜选择基于 TCP/IP协议的管理层网络；c） 应采取防病毒 、防攻击 、防入侵等安全措施；d） 应配置计算机工作站 、服务器 、存储设备 、网络设备 、不间断电源等设备；e） 可配置大屏幕显示系统，大屏幕显示系

21、统宜与视频监视系统等协调 。5. 2. 4 数字底座为综合监测系统提供基础数据信息，应包括时域信息 、频域信息 、GIS信息 、BIM 信息 、 P9I信息 、几何图形信息和属性信息，具体内容如下：a） 时域信息：时间信息 、时长信息 、定期信息；b） 频域信息：频率信息 、频次信息；c） GIS信息：地图数据 、影像数据 、地形数据 、坐标数据；d） BIM 信息：时间信息 、空间信息 、阶层信息 、关系信息 、建筑信息 、维保信息； e） P9I信息：车站 、区间；f） 几何图形信息：形状 、长 、宽 、高 、半径 、曲率等；g） 属性信息：数据来源 、数据权属 、数据产生的时间 、数据精

22、度 、数据分辨率 、元数据比例尺 、地理 空间参考基准 、数据转换方法 。4T/CSPSTC88 2022注：GIS信息为地理信息系统信息；BIM信息为建筑信息模型信息；P9I信息为信息点信息，即地图上任何非地理 意义的有意义的点 。5. 2. 5 综合监测系统应包括下列信息通信接口：a） 与监控报警系统各组成系统的通信接口；b） 与城市轨道交通地下基础设施管理及相关应急指挥单位信息平台或专业监管系统的通信 接口；c） 与相关管理部门 、相关应急指挥信息平台的通信接口 。5. 2. 6 综合监测系统的信息通信接口应采用标准的接口形式并应具有兼容性，协议应采用标准协议或 公开的非标准协议 。5.

23、 3 系统功能5. 3. 1 综合监测系统的功能符合下列规定：a） 应具有监视监测 、报警预警管理 、数据采集存储等功能，支持接入不同来源的监测数据，包括但 不限于消息队列 、数据库 、API接口（应用程序编程接口）、电子表格文件导入等；b） 应具有数据挖掘 、趋势分析等功能；c） 应具有数据管理 、系统维护和诊断等功能，宜具有运维管理功能；d） 应具有权限管理 、系统组态等功能，宜具有报表生成 、报表下载 、档案管理等功能； e） 应支持多用户同时操作并应具备单点登录及权限管理功能 。5. 3. 2 综合监测系统应具备实现监控与报警系统各组成系统之间跨系统联动的综合处理能力 。5. 3. 3

24、 综合监测系统人机界面应具备下列基本功能：a） 通过监控界面对设备的状态 、地下基础设施运行状态进行监测；b） 对各类报警进行分类分级，并提供图像 、监测数据及声光警报；c） 对地下基础设施在地域 、空间位置 、空间关系进行显示及管理 。5. 3. 4 综合监测系统与城市轨道交通运营部门应具备互通下列信息的功能：a） 监控与报警系统可监测地下基础设施运行状态安全相关的动态信息；b） 城市轨道交通运营部门监测到的本专业基础设施会影响到人身安全 、地下基础设施的本体安 全的信息 。5. 3. 5 统一管理平台应具备将地下基础设施的运行状态安全信息联通至城市气象 、应急 、供电 、消防 、 地震等管

25、理部门信息平台的功能 。6 数据采集范围6. 1 通则6. 1. 1 综合监测系统涉及的数据可分为五大类：第一类为基础设施类，第二类为关键设备类，第三类为 环境安全类，第四类为运营服务类，第五类为其他数据类 。6. 1. 2 第一类基础设施类应主要包括但不限于隧道监测类 、轨道监测类 。6. 1. 3 第二类关键设备类应主要包括但不限于电扶梯监测类 、站台门监测类 、接触网（轨）监测类 。6. 1. 4 第三类环境安全类应主要包括但不限于水灾监测类 、火灾监测类 、侵限监测类 。6. 1. 5 第四类运营服务类应主要包括但不限于 FAS（火灾报警系统）、BAS（建筑设备自动化系统）、 ISCS

26、（城市轨道交通综合监控系统）、CCTV系统（闭路电视监控系统）。6. 1. 6 第五类其他数据类应主要包括地震数据 、电力数据 、气象数据和突发事件 。5T/CSPSTC88 20226. 2 基础设施类6. 2. 1 隧道监测类6. 2. 1. 1 收敛变形监测系统数据应包括时间 、位置 、收敛量 、错台量 、管片接缝张开量 、沉降量 、应力 、结 构裂缝 、混凝土破损 、管片内力 、螺栓接头变形和内力 、渗漏水 、告警等级 。6. 2. 1. 2 加固钢环失效监测系统数据应包括时间 、位置 、声波信号 、变形量 、告警数据 、告警等级 。6. 2. 2 轨道监测类6. 2. 2. 1 轨道病害监测系统数据包括几何尺寸（轨距 、水平）、钢轨表面伤损（剥离掉块 、波形磨耗 、表面 裂纹）、钢轨内部伤损（内部裂纹 、缺陷）、焊缝伤损（检出率）、轨道沉降（水平位移 、垂直位移）。6.2.2.2 扣件病害监测