文｜上海寶信軟件股份有限公司 汪 侃

ICentroView綜合監(jiān)控系統(tǒng)解決方案在城市軌道交通領域的應用

文｜上海寶信軟件股份有限公司 汪 侃

1 引言

城市軌道交通的建設側重于“精細化、集約化、人性化”，其系統(tǒng)及設備的耦合程度較高。在其眾多系統(tǒng)中，綜合監(jiān)控系統(tǒng)作為綜合性自動化管理系統(tǒng)扮演著“承上啟下”的角色，在建設及運營階段均有著不可替代的作用，是當前國內外軌道交通技術發(fā)展的亮點之一。

綜合監(jiān)控系統(tǒng)的集成互聯(lián)對象涉及供電、信號、車站設備、視頻監(jiān)控、廣播等數(shù)十個子系統(tǒng)（如圖1所示），管理要求較高。通過一體化的設計，寶信ICentroView綜合監(jiān)控系統(tǒng)（以下簡稱ICV）解決了傳統(tǒng)分立式監(jiān)控系統(tǒng)存在的下列問題：

◆ 數(shù)據(jù)分散，支持運營業(yè)務困難；

◆ 報警分散，難以對事故作出快速反應；

◆ 控制分散，系統(tǒng)間聯(lián)動困難；

◆ 設備由分散系統(tǒng)維護，缺乏統(tǒng)一調度。

圖1 綜合監(jiān)控系統(tǒng)示意圖

2 系統(tǒng)及數(shù)據(jù)結構

ICV具有“面向調度、面向設備、服務乘客”的特點，便于調度人員使用，使設備維護管理直觀高效，同時便于為乘客提供服務；在實現(xiàn)一體化操作、高效處理突發(fā)事件、優(yōu)化管理策略的同時，也便于系統(tǒng)的運營管理。

可靠性、穩(wěn)定性、安全性是綜合監(jiān)控系統(tǒng)的重要特征。ICV從軟硬件兩方面，接入層、處理層、應用層、展示層四個層次入手，合理應用硬件冗余、軟件容錯技術，保障系統(tǒng)的可靠性；同時采用有效的冗余故障隔離和抗干擾措施及端口級冗余技術，保障互聯(lián)系統(tǒng)雙方的獨立性及數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

ICV整體解決方案具有冗余體系下的數(shù)據(jù)流設計規(guī)劃，具有經(jīng)過考驗的海量數(shù)據(jù)處理能力；采用專業(yè)級實時歷史數(shù)據(jù)庫，能夠憑借毫秒級的實時數(shù)據(jù)處理能力來提高系統(tǒng)的實時性。其系統(tǒng)結構如圖2所示。

ICV采用邏輯嚴謹、效率高的C/S軟件結構，從設備層、數(shù)據(jù)接口層、數(shù)據(jù)處理層到人機界面層，每一環(huán)節(jié)均層次清晰、功能明確。其軟件層次如圖3所示。

圖2 ICV-ISCS系統(tǒng)結構圖

通過對全系統(tǒng)進行隱患登記和消除，ICV可將系統(tǒng)的隱患事件全部控制在可忽略的范圍之內，以提高系統(tǒng)可靠性。同時，ICV嚴格遵循安全系統(tǒng)設計原則，保障系統(tǒng)的整體可用性。ICV采用先進的技術解決了兩級冗余環(huán)網(wǎng)間的互通所帶來的冗余盲區(qū)問題，使整個系統(tǒng)實現(xiàn)了真正的全冗余，能保證發(fā)生任何單一的節(jié)點故障時受控設備及模式均能不間斷、無擾動地自動切換運行。

系統(tǒng)采用分布式系統(tǒng)架構，硬件支持模塊化擴展，具備向上和向外擴展的能力。應用軟件構造在統(tǒng)一的消息中間件上（如圖4所示），實現(xiàn)軟件功能的“熱插拔”，具有靈活的適應性和可移植性。

圖3 ICV-ISCS軟件層次模型圖

圖4 應用軟件架構示意圖

3 設計理念

針對軌道交通綜合監(jiān)控業(yè)務數(shù)據(jù)節(jié)點多、監(jiān)控點數(shù)多、安全性要求高的特點，ICV通過數(shù)據(jù)存儲、報警、事件處理、流媒體、冗余管理、授權管理、聯(lián)動控制、時間表控制、順序控制、報表管理等功能的深度集成及一體化操作，實現(xiàn)了軌道交通綜合監(jiān)控各子系統(tǒng)的接入、監(jiān)控及管理工作，實現(xiàn)了多專業(yè)、多系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、信息集成和信息共享。

（1）應用軟件直接面向調度與站務人員，幫助其掌握監(jiān)控設備狀態(tài)、實現(xiàn)正常及緊急事件處理和聯(lián)動、為乘客提供舒適的車站環(huán)境及廣播/導乘信息等引導服務。ICV采用分布式軟件架構：在數(shù)據(jù)接口層實現(xiàn)車站級集成與互連系統(tǒng)的通信傳輸；在數(shù)據(jù)處理層提供控制策略、報警事件、時間表及聯(lián)動管理、數(shù)據(jù)庫等應用軟件模塊，實現(xiàn)通用功能和子系統(tǒng)功能。

（2）通過基于人體工程學設計的人機監(jiān)控界面，運營人員可以更有效地組織對設備的監(jiān)控管理。

（3）利用可在線編輯的場景控制、時間表工具，運營人員可以根據(jù)實際的運營客流等情況隨時增減或調整預設的場景或時間表控制。

（4）聯(lián)動管理及報警推圖功能使管理人員可第一時間了解現(xiàn)場狀況并根據(jù)提示進行緊急事件處理。

（5）通過對系統(tǒng)設備及通信狀態(tài)的監(jiān)控，維護人員可及時了解現(xiàn)場設備的運行情況，組織相關設備維護工作。

ICV同時也構建了基于地鐵綜合監(jiān)控的設備編碼及企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)接口規(guī)則，有針對性地統(tǒng)一管理綜合監(jiān)控所面對的大量機電設備，能夠根據(jù)設備管理與維護的重點對設備進行清晰的編碼、分類和統(tǒng)一管理，能夠根據(jù)設備特點安排預維修以減少故障，并在設備出現(xiàn)故障時快速定位。

4 工程管理

地鐵工程實施單位多、各專業(yè)交叉影響大，綜合監(jiān)控更是與各專業(yè)都存在施工配合與接口調試的綜合監(jiān)控系統(tǒng)，受干擾的因素更多。ICV解決方案針對工程的不同階段建有各具重點的管理體系和方法，保證工程實施的進度。

在設計階段，ICV解決方案重點把握需求的跟蹤以及技術接口規(guī)范的實效性，建立規(guī)范的文件交互機制、需求溝通機制、接口推進機制（分實施規(guī)范、協(xié)議細則、廠內測試三個階段），以減少在現(xiàn)場實施及聯(lián)調期間的變化和協(xié)調量。

調試與聯(lián)調階段是地鐵機電系統(tǒng)有機融合的檢驗階段和成果逐步體現(xiàn)的階段，細致的計劃管理和實用高效的調試是這一階段的重點任務。ICV解決方案采用所提供的軟件在線配置管理專利技術，利用“分散設計修改、集中部署管理”的機制，以點管面，可極大地提高現(xiàn)場調試和實施的效率。

5 結束語

提升自主集成及創(chuàng)新能力，掌握核心技術并降低造價是我國軌道交通發(fā)展和建設的趨勢和目標。國內一些具有自主知識產(chǎn)權的綜合監(jiān)控解決方案在這樣的背景下不斷成熟，實踐不斷證明它們的可靠性、可用性、可維護性指標均非常優(yōu)良。ICV解決方案作為其中之一，歷經(jīng)了軌道交通、冶金、路橋隧等多種大型綜合監(jiān)控項目的考驗?？梢钥隙?，其具有自主知識產(chǎn)權的應用產(chǎn)品必將在高速發(fā)展的軌道交通領域不斷創(chuàng)造新的成績。