【摘要】地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)是一種工業(yè)自動化監(jiān)控系統(tǒng)，主要基于數(shù)據(jù)服務(wù)器、監(jiān)控工作站（PC機）、工業(yè)監(jiān)控軟件、工業(yè)控制器（如PLC）、局域網(wǎng)、現(xiàn)場總線、傳感器/執(zhí)行器等軟硬件設(shè)備，實現(xiàn)特定的監(jiān)控和管理功能。其原理是集數(shù)據(jù)采集、運算、存儲、輸出、控制于一體的綜合控制系統(tǒng)。充分結(jié)合現(xiàn)階段地鐵系統(tǒng)的實際運行狀況，分析地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用過程中數(shù)據(jù)處理與協(xié)議轉(zhuǎn)換、人機操作界面實現(xiàn)、系統(tǒng)時鐘同步、系統(tǒng)的可靠性與可擴展性等方面的實際問題，對于地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的項目管理決策以及前期階段設(shè)計工作環(huán)節(jié)有一定的參考價值。

【關(guān)鍵詞】地鐵；綜合監(jiān)控系統(tǒng)；系統(tǒng)集成

1、地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

1.1中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)

中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)主要是由中央監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、運行控制中心、冗余實時數(shù)據(jù)服務(wù)器、冗余歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器、磁盤數(shù)據(jù)陣列、磁帶數(shù)據(jù)記錄裝置、各種操作人員工作站、冗余的數(shù)據(jù)互聯(lián)系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)配置裝置、連續(xù)電源、打印機、網(wǎng)絡(luò)運行系統(tǒng)、大屏幕顯示系統(tǒng)等部分所構(gòu)成的[2]，一般是用于監(jiān)視全線各個車站的具體子系統(tǒng)的工作運行狀態(tài)，實現(xiàn)中央級的實際操作控制功能。地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)在中央監(jiān)控中心主要設(shè)置了中央級別的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)管理工作站，中央級別的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵之處在于冗余配置形式的以太網(wǎng)交換機。中央監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)通常是冗余1000/10000Mbit/s交換機所組成的以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)，滿足IEEE802.3的規(guī)范標準，使用TCP/IP的通信協(xié)議。

1.2車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)

車站級與車輛段對應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)通常主要位于車站處與車輛段。車站相應(yīng)的綜合監(jiān)控系統(tǒng)一般是由車站監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、車站服務(wù)器、車站操作人員工作站、前端數(shù)據(jù)處理器、雙屏顯示值班站長操作站、雙屏顯示值班人員操作站、車站數(shù)據(jù)互聯(lián)系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)配置裝置、打印機、綜合后備盤等部分所構(gòu)成，通常用于監(jiān)視車站中各個子系統(tǒng)的工作運行狀態(tài)，可以有效地完成車站級的具體操作控制功能[3]。車站的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)主要是冗余1000Mbit/s交換機所組成的以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)，滿足IEEE802.3的規(guī)范標準，使用TCP/IP的通信協(xié)議。

1.3綜合監(jiān)控主干網(wǎng)絡(luò)

通信主干網(wǎng)絡(luò)主要是連接車站級監(jiān)控系統(tǒng)與中央級監(jiān)控系統(tǒng)之間的主干信號傳輸通道，其可以把中央級監(jiān)控系統(tǒng)、車站級監(jiān)控系統(tǒng)以及車輛段監(jiān)控系統(tǒng)相應(yīng)地連接成為有機的整體結(jié)構(gòu)。早期階段我國的地鐵綜合監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)主要是基于同步數(shù)字分級或者異步傳輸功能的通信模式。然而目前伴隨著電子通信技術(shù)的不斷發(fā)展，大部分已經(jīng)使用單獨形式的光纖通道用于搭建地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的主干網(wǎng)絡(luò)，即為開放形式的傳輸網(wǎng)通訊方式。對于地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的實際數(shù)據(jù)傳輸需求，現(xiàn)階段地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的主干網(wǎng)絡(luò)大部分已經(jīng)使用數(shù)據(jù)傳輸速率是1000Mbit/s的以太網(wǎng)交換機實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸功能的單一通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)點[4]。

1.4綜合后備盤

車站的車控室通常情況下會設(shè)置相應(yīng)的綜合后備盤，在發(fā)生緊急狀況時啟動有關(guān)重要設(shè)施的后備控制功能。根據(jù)各種不同站設(shè)施配置與車控室布置的具體區(qū)別，應(yīng)當合理地采用一站一設(shè)計的思想。各個車站控制室的IBP柜、工作臺的體積大小都需要根據(jù)房間大小而進行專門設(shè)置，控制室不但需要具備高效形式的車站控制功能，同時在總體美觀方面具有相當高的規(guī)范標準。

2、地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

2.1控制沖突問題的關(guān)鍵技術(shù)

在地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的集成以及互聯(lián)體系結(jié)構(gòu)中，PSCADA與BAS系統(tǒng)一般都具有相應(yīng)的具體控制功能，PA、PIS與CCTV等一般都具有相應(yīng)的操作功能。對于具備控制功能與操作功能的系統(tǒng)，通常情況下會發(fā)生控制與操作沖突的具體問題。所以對于具有一定控制功能的系統(tǒng)使用控制保留的方式來防止出現(xiàn)控制沖突的問題，對于具備操作功能的系統(tǒng)使用操作優(yōu)先級的方式來防止出現(xiàn)操作沖突的問題[5]。

2.2數(shù)據(jù)發(fā)送以及同步的關(guān)鍵技術(shù)

在地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)當中存在著較多各種不同類型的數(shù)據(jù)，典型形式的數(shù)據(jù)信息主要包含由各個主變電所、牽引降壓變電所與各個子系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)信息進入到地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)相應(yīng)的實時數(shù)據(jù)信息流，存儲全部采樣、告警等各階段的歷史數(shù)據(jù)信息，如果系統(tǒng)發(fā)生異?；蛘吖收蠁栴}時，冗余機制可以繼續(xù)維持數(shù)據(jù)信息的正常工作狀態(tài)，運用相關(guān)軟件實現(xiàn)各個通信模塊的數(shù)據(jù)交換功能以及人機操作界面和地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互功能。

2.3WEB系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)

為了可以更好地為地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)非調(diào)度員與操作員的運營管理人員所服務(wù)，促使運營管理不會受到空間以及操作人員工作站數(shù)量規(guī)模的條件限制，地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)需要具備相應(yīng)的WEB子系統(tǒng)模塊，能夠有效地提供地鐵軌道交通運行的實時信息遠程查看以及管理目的。對于實際情況下地鐵軌道交通線路的實際需求，WEB子系統(tǒng)需要提供地鐵軌道交通狀況內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)查看、顯示地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)等方面數(shù)據(jù)信息，同時在地鐵軌道交通內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的調(diào)用全路線全部攝像機的實時圖像。

3、結(jié)束語

當前階段在全世界范圍內(nèi)對地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的爭論性問題不斷增多，已經(jīng)投入運行的地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)各種工作模式共存的情況，其中有廣州市的地鐵多控制中心結(jié)構(gòu)，香港、西安地鐵在車站建立區(qū)域控制級的運行方式等方面。南京市的地鐵1號線南延線應(yīng)用了并行數(shù)據(jù)庫的工作模式，在地鐵行業(yè)領(lǐng)域中體現(xiàn)出一定的代表意義。選擇哪種具體的地鐵監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，主要的理論根據(jù)是車站對應(yīng)的監(jiān)控模式、各種不同的集成范圍與集成深度、中央級和車站級相互之間的耦合程度、車站之間的耦合程度等方面。要保證地鐵綜合監(jiān)控能夠最大程度地發(fā)揮出優(yōu)勢，應(yīng)當根據(jù)實際使用需求進行具體設(shè)計。伴隨著時間的發(fā)展趨勢，地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)將不斷擴大研究設(shè)計者的成果，通過優(yōu)化完善之后，將會展現(xiàn)更理想的系統(tǒng)功能與更低廉的造價成本，在地鐵行業(yè)領(lǐng)域中實現(xiàn)廣泛應(yīng)用目標。

參考文獻

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