陳士維 王永四 趙健 司云云

摘 要：城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)是對城市軌道交通線路中所有電力和機(jī)電設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控的分層分布式計算機(jī)集成系統(tǒng)，其在當(dāng)前城市軌道交通運(yùn)營中發(fā)揮了重要的作用。本文主要結(jié)合筆者的實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，對城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)體系及集成方案進(jìn)行了重點(diǎn)探討，希望可以為未來城軌建設(shè)提供有益的借鑒。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通 綜合監(jiān)控系統(tǒng) 體系結(jié)構(gòu) 集成方案

1、引言

在城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)形成以前，機(jī)電設(shè)備管理經(jīng)歷了混合半自動化監(jiān)控系統(tǒng)，即電話調(diào)度系統(tǒng)+分立電氣元件控制設(shè)備+手工操作。當(dāng)然，現(xiàn)在還有一些城市軌道交通采用分立自動化監(jiān)控系統(tǒng)ATS、PSCADA、FAS、AFC等各專業(yè)分別建網(wǎng)的計算機(jī)多島監(jiān)控。同時伴隨著計算機(jī)技術(shù)發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)步，統(tǒng)一的分層分布式計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，統(tǒng)一的綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)ISCS 軟件體系應(yīng)運(yùn)而生。基于此，本文對相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行了探討。

2、城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)概述

本文所討論的城市軌道交通主要是指城市區(qū)域內(nèi)主要為城市交通服務(wù)的軌道交通系統(tǒng)，主要有城市快速軌道交通、市域鐵路、現(xiàn)代有軌電車三種類型。其中城市快速軌道交通主要指采用直流供電（750V 或1500 V）高地板車輛、路權(quán)全封閉、單向斷面運(yùn)能在1萬人/h 以上的軌道交通系統(tǒng)，包括地鐵、輕軌系統(tǒng)。其中，輕軌運(yùn)能為1萬～ 3萬人次/h，地鐵運(yùn)能在3萬人次/h 以上。輕軌中有鋼輪鋼軌、單軌、磁浮等多種制式。而本文探討的綜合監(jiān)控系統(tǒng)主要是屬于城市快速軌道交通的智能化系統(tǒng)范疇。

如下表所示，近些年來我國城市快速軌道交通線路規(guī)模變化明顯，綜合監(jiān)控系統(tǒng)更是線路必上的一套系統(tǒng)。軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)以乘客、環(huán)境及設(shè)備的防災(zāi)和安全為核心，并為安全行車和調(diào)度指揮提供應(yīng)急處理方案及豐富的信息，進(jìn)一步提高城市軌道交通服務(wù)質(zhì)量和運(yùn)營管理水平。

綜合監(jiān)控系統(tǒng)面向的對象為控制中心的行調(diào)、電調(diào)、環(huán)調(diào)、維調(diào)、車輛調(diào)、乘客調(diào)和總調(diào)（值班主任）及車站的值班站長、值班員，車輛段/停車場的維護(hù)管理人員，系統(tǒng)滿足這些崗位的功能要求。綜合監(jiān)控系統(tǒng)的維修管理功能分別在控制中心和車輛維修基地實(shí)現(xiàn)。

綜合監(jiān)控系統(tǒng)采用統(tǒng)一的運(yùn)行平臺和綜合監(jiān)控體制，實(shí)現(xiàn)各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，以及相關(guān)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享。

3、城市軌道交通常見綜合監(jiān)控系統(tǒng)體系分析

3.1綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟硬件構(gòu)成

城市軌道交通常見綜合監(jiān)控系統(tǒng)體系在硬件方面可以分為兩層：

1）中央級綜合監(jiān)控系統(tǒng)；

2）車站級綜合監(jiān)控系統(tǒng)。

在軟件方面的構(gòu)成可以分為三層：

1）數(shù)據(jù)接口層

專門用于數(shù)據(jù)采集和協(xié)議轉(zhuǎn)換，主要由FEP完成。

2）數(shù)據(jù)處理層

用于實(shí)時、歷史數(shù)據(jù)管理，主要由中心、車站服務(wù)器構(gòu)成，通過實(shí)時數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫提供ISCS的應(yīng)用功能。

3）人機(jī)接口層

用于處理人機(jī)接口，主要由操作員工作站構(gòu)成，通過從中心、車站服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)，在操作員工作站上顯示人機(jī)界面，完成各種監(jiān)控操作。

3.2綜合監(jiān)控系統(tǒng)主要體系架構(gòu)

綜合監(jiān)控系統(tǒng)采用主備、冗余、分層、分布式C/S結(jié)構(gòu)，采用TCP/IP協(xié)議，并采用行之有效的故障隔離和抗干擾措施。其主要由CISCS、SISCS、DISCS、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、設(shè)備維修管理系統(tǒng)、培訓(xùn)管理系統(tǒng)及仿真測試平臺等部分構(gòu)成。

其整體體系架構(gòu)構(gòu)成圖如下所示：

4、城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)的集成方案分析

綜合監(jiān)控系統(tǒng)通過將各集成和互聯(lián)系統(tǒng)的信息進(jìn)行整合，提供一個友好、完整、統(tǒng)一的人機(jī)界面。能夠提供風(fēng)格統(tǒng)一的，適合各主要集成互聯(lián)系統(tǒng)特點(diǎn)的操作功能。各集成和互聯(lián)系統(tǒng)的安全聯(lián)鎖功能由各集成和互聯(lián)系統(tǒng)完成，與火災(zāi)密切關(guān)聯(lián)的重要聯(lián)動功能由控制層直接實(shí)現(xiàn)。

接入城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)的子系統(tǒng)，主要通過集成和互聯(lián)兩種方式實(shí)現(xiàn)，其中集成的系統(tǒng)主要包括環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、火災(zāi)系統(tǒng)；互聯(lián)的子系統(tǒng)主要包括門禁系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、防淹門系統(tǒng)、乘客信息系統(tǒng)、集中告警系統(tǒng)、信號系統(tǒng)等。

被集成的現(xiàn)場控制層保證能相對獨(dú)立的工作，即被集成和互聯(lián)系統(tǒng)在脫離綜合監(jiān)控系統(tǒng)時，仍能獨(dú)立運(yùn)行。

當(dāng)出現(xiàn)異常情況由正常運(yùn)行方式轉(zhuǎn)為災(zāi)害運(yùn)行方式時，綜合監(jiān)控系統(tǒng)能迅速啟動相關(guān)的聯(lián)動，為防災(zāi)、救援和事故處理的指揮提供方便。

5、結(jié)束語

綜合監(jiān)控系統(tǒng)為城市軌道交通線路構(gòu)建了有效的信息共享平臺，支持各專業(yè)系統(tǒng)提升自動化水平，提高了地鐵的運(yùn)營效率，在信息共享平臺支持下， 實(shí)現(xiàn)了運(yùn)營管理科學(xué)化和智能化。采用現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)構(gòu)建的綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)提高了自動化系統(tǒng)的可靠性、響應(yīng)性和安全性。它使得硬件配置和接口種類減少、各子系統(tǒng)間的接口減少，實(shí)現(xiàn)了高性價比，減少了投資。因此，綜合監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用極大地提升了城市軌道交通的運(yùn)營社會和經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1] 馬克剛，馬小兵，趙宇. 地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)可靠性評估體系框架[J]. 都市快軌交通，2010，23（01）：63-66.

[2] 范蕊，張興波. 城軌綜合監(jiān)控系統(tǒng)用戶界面菜單層級結(jié)構(gòu)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J]. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2015，5（05）：82-83+86.

[3] 許濤，李冰. 一種改進(jìn)的綜合監(jiān)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)[J]. 都市快軌交通，2015，28（03）：120-123.

[4] 張玉潔，李巖. 京津城際高速鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)[J]. 承德石油高等?？茖W(xué)校學(xué)報，2011，13（03）：44-46+57.