地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)方案

點(diǎn)擊數(shù)：14532019-04-15 06:26:53　來源: 重慶監(jiān)控安裝|監(jiān)控安裝公司|安防監(jiān)控工程-重慶監(jiān)控安裝公司

重慶監(jiān)控系統(tǒng)資訊：我國(guó)以前的地鐵機(jī)電系統(tǒng)通常情況下是分開進(jìn)行設(shè)置，管理方面相對(duì)獨(dú)立，維護(hù)起來較為困難且系統(tǒng)的資源共享較難實(shí)現(xiàn)。自動(dòng)化水平的不斷進(jìn)步，大多數(shù)的軌道線路對(duì)綜合監(jiān)控系統(tǒng)逐漸開始進(jìn)行考慮并實(shí)施 ;利用其統(tǒng)一化的軟硬件平臺(tái)，有效完成了資源共享、對(duì)設(shè)備進(jìn)有效維護(hù)和管理，各個(gè)子系統(tǒng)之間做到互聯(lián)互通，同時(shí)還針對(duì)子系統(tǒng)的故障進(jìn)行了有效監(jiān)測(cè)，從而確保地鐵運(yùn)營(yíng)調(diào)度工作的順利進(jìn)行。

從客觀的角度來分析，軌道綜合監(jiān)控系統(tǒng)是必要的組成部分 ，在設(shè)定和實(shí)施的過程中，一定要充分考慮到該項(xiàng)技術(shù)的實(shí)施效果 ，并且最大限度的對(duì)應(yīng)用技術(shù)做出合理的發(fā)揮。


現(xiàn)代化的軌道建設(shè)，對(duì)于很多城市的成長(zhǎng)，都具有很大的影響，同時(shí)也是百姓非常推崇的建設(shè)項(xiàng)目，在未來的監(jiān)控系統(tǒng)上，應(yīng)堅(jiān)持保持綜合性。


1 綜合監(jiān)控系統(tǒng)


1 . 1 綜合監(jiān)控系統(tǒng)概述


城市軌道交通為了保證人的生命安全、設(shè)備的安全運(yùn)行、列車的有效運(yùn)營(yíng)，設(shè)置了各種各樣的機(jī)電設(shè)備和系統(tǒng)，設(shè)備系統(tǒng)數(shù)量眾多、相互關(guān)系復(fù)雜。以往，軌道內(nèi)的各個(gè)機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)大多采用分立設(shè)置、獨(dú)立管理的方式，每個(gè)系統(tǒng)均有自己的工作站


及人機(jī)交互界面；值班操作員需面對(duì)大量的子系統(tǒng)接口和各式各樣的子系統(tǒng)操作界面。


雖然各個(gè)不同的機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)是獨(dú)立運(yùn)行的，但是每個(gè)系統(tǒng)都是整個(gè)地鐵線路組成的一部分，需要各個(gè)系統(tǒng)之間協(xié)同聯(lián)動(dòng)工作，相互之間有著密切的聯(lián)系和依賴。隨著自動(dòng)化集成技術(shù)的成熟，信息化帶動(dòng)工業(yè)化已成為發(fā)展方向，大部分的國(guó)內(nèi)城市軌 道交通線路已將綜合監(jiān)控系統(tǒng)（ Integrated Supervisory

Control System，ISCS) 作為各城市地鐵設(shè)備監(jiān)控和管理的首選方式 。在軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中主要是通過統(tǒng)一的軟硬件平臺(tái)，從而對(duì)所有的子系統(tǒng)進(jìn)行有效整合進(jìn)而產(chǎn)生為一個(gè)單一的綜合監(jiān)控系統(tǒng)。


1.2 綜合監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成


1.2.1 中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)


通常情況下構(gòu)成中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)的部分有很多，這里不再進(jìn)行一一介紹，其往往是對(duì)所有車站當(dāng)中的每一個(gè)子系統(tǒng)的具體工作情況進(jìn)行有效監(jiān)視，為有效實(shí)現(xiàn)中央級(jí)的具體控制功效提供良好的依據(jù)。


在中央監(jiān)控中心軌道綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置了中央級(jí)別的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)管理工作站，在期間主要以以太網(wǎng)交換機(jī)最為主要。通常情況下而言中央監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)主要是冗余1000/10 000 Mbit/s交換機(jī)，和IEEE802.3的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)較為符合，通信協(xié)議為TCP/IP。


1.2.2 車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)


在車站以及車輛段分別設(shè)置有車站級(jí)以及車輛段的監(jiān)控系統(tǒng) 。構(gòu)成車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)的主要有車站服務(wù)器、前端處理器、車站監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、車站操作員工作站、車站互聯(lián)系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)裝置等 ，主要對(duì)組成車站的所有子系統(tǒng)的具體工作情況進(jìn)行監(jiān)視，從而確保車站級(jí)的操作控制功能很好的實(shí)現(xiàn)。


1.2.3 綜合監(jiān)控主干網(wǎng)絡(luò)


所有車站之間、中心綜合監(jiān)控系統(tǒng)以及所有車輛段綜合監(jiān)控系統(tǒng)之間進(jìn)行連接主要依靠的就是綜合監(jiān)控主干網(wǎng)，其主要就是用作所有系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)也是整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)最為基礎(chǔ)的部分?，F(xiàn)階段為了從根本上確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性，主要利用單獨(dú)光纖通道來用作綜合監(jiān)控主干網(wǎng)的傳輸。


處于對(duì)整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性的考慮，一般情況下綜合監(jiān)控主干網(wǎng)的結(jié)構(gòu)都是采用冗余的雙環(huán)網(wǎng)，如果部分網(wǎng)絡(luò)有故障產(chǎn)生的時(shí)候，系統(tǒng)可以在第一時(shí)間利用切換網(wǎng)絡(luò)冗余的措施來實(shí)現(xiàn)對(duì)于系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)有效運(yùn)行的保護(hù)。就一般情況而言，雙環(huán)網(wǎng)冗余結(jié)構(gòu)大致能夠分為兩種，分別是級(jí)聯(lián)雙環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)和相互獨(dú)立的雙環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。


就級(jí)聯(lián)雙環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)而言，在進(jìn)行級(jí)聯(lián)的時(shí)候主要是在所有節(jié)點(diǎn)的地方雙網(wǎng)交換機(jī)之間，設(shè)備在兩個(gè)環(huán)網(wǎng)中間使用相同網(wǎng)段的 IP。其主要優(yōu)勢(shì)在于設(shè)備的IP規(guī)劃相對(duì)簡(jiǎn)單化，其缺點(diǎn)在于應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴的性能不行 。


而對(duì)于獨(dú)立的雙環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)來講就是兩個(gè)相互獨(dú)立的主干環(huán)網(wǎng)當(dāng)中對(duì)車站及其中心設(shè)備進(jìn)行分別連接，期間兩個(gè)環(huán)網(wǎng)內(nèi)的設(shè)備所使用的IP地址也是相互獨(dú)立的，全部節(jié)點(diǎn)地方無(wú)一雙網(wǎng)交換機(jī)關(guān)聯(lián)在一起。在單個(gè)環(huán)網(wǎng)當(dāng)中如果該結(jié)構(gòu)有故障發(fā)生，在傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)候可以利用軟件切換到另一個(gè)環(huán)網(wǎng)上進(jìn)行。


1.2.4 綜合后備盤


綜合后備盤的設(shè)置一般情況下都是設(shè)置在車站的車控室當(dāng)中的，如果有緊急情況產(chǎn)生可以同歸啟動(dòng)相關(guān)設(shè)施的后背控制功能來解決。


按照車站及其車控室之間的不同，在設(shè)計(jì)的時(shí)候可以采用一站一設(shè)計(jì)的方式。在這個(gè)過程當(dāng)中，車站控制室的工作臺(tái)以及IBP柜的大小都必須要按照房間的面積來設(shè)置，除了要具備高效的控制功能外，控制室的設(shè)計(jì)在總體方面還要考慮到其標(biāo)準(zhǔn)化以及美觀化。


1.3 綜合監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)


1.3.1 整合各個(gè)子系統(tǒng)


綜合監(jiān)控系統(tǒng)將各個(gè)子系統(tǒng)整合為一個(gè)單一系統(tǒng)，把相關(guān)工作人員較為注重的監(jiān)控信息進(jìn)行有效匯集，從而形成一個(gè)統(tǒng)一的圖形化人機(jī)交互界面，使操作員可以簡(jiǎn)單方便地處理來自各個(gè)子系統(tǒng)的信息，減少了系統(tǒng)間的直接接口數(shù)量，并提供了一個(gè)各系統(tǒng)信息共享的平臺(tái)。


1.3.2 全線宏觀監(jiān)控


綜合監(jiān)控系統(tǒng)允許在各個(gè)地點(diǎn)對(duì)多個(gè)車站或是全線進(jìn)行監(jiān)控 。全線監(jiān)控不但可以優(yōu)化地鐵系統(tǒng)的日常運(yùn)行管理，而且可以幫助操作人員在緊急情況下更好地了解全局情況并處理事件。


1.3.3 多系統(tǒng)間聯(lián)動(dòng)


在綜合監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中對(duì)于所有子系統(tǒng)當(dāng)中所包含的信息進(jìn)行了很好的匯集，所以各個(gè)系統(tǒng)在進(jìn)行信息之間的聯(lián)動(dòng)以及互通的時(shí)候就十分方便，同時(shí)在特殊條件下來完成對(duì)地鐵系統(tǒng)的控制與有效監(jiān)視的作用。


2 軌道綜合監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)


2.1 控制沖突問題的技術(shù)


從表面上看，軌道綜合監(jiān)控系統(tǒng)是比較簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，可是在實(shí)際的運(yùn)行過程中，該系統(tǒng)所產(chǎn)生的影響，幾乎覆蓋了地鐵運(yùn)行的每一個(gè)組成部分。為此，想要讓地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行更加穩(wěn)定，必須在控制沖突問題的技術(shù)上做出積極的努力。


該項(xiàng)技術(shù)的操作，目的在于協(xié)調(diào)好系統(tǒng)與其他工作的良性循環(huán)，從而讓地鐵在運(yùn)行過程中，能夠得到更多的支持與保護(hù)，減少問題的反復(fù)出現(xiàn)。在軌道綜合監(jiān)控系統(tǒng)的互聯(lián)以及集成體系結(jié)構(gòu)中，BAS (Brake Assist System，制動(dòng)輔助系統(tǒng)）和 PSCADA (Power Supervisory Control And Data Acquisition，電力監(jiān)控)系統(tǒng)通常情況下都擁有一定的控制功能，而具有一定操作功能的系統(tǒng)則主要有CCTV(在線直播系統(tǒng) )，PA(有線廣播系統(tǒng))以及 PIS(PIS Product Idendity System，產(chǎn)品開發(fā)行銷系統(tǒng))等。針對(duì)上述當(dāng)中擁有操作以及控制功能的系統(tǒng)而言，一般會(huì)有操作以及控制方面的沖突產(chǎn)生。


因此可以對(duì)擁有操作功能的系統(tǒng)通過操作優(yōu)先級(jí)的辦法來對(duì)其沖突進(jìn)行有效解決，而針對(duì)具備控制功能的系統(tǒng)來講則可以通過控制保留的辦法來對(duì)控制沖突的情況進(jìn)行有效預(yù)防。所以說，控制沖突的技術(shù)應(yīng)用，具有很強(qiáng)的必要性，一定要堅(jiān)持從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來出發(fā)。


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


就軌道綜合監(jiān)控系統(tǒng)來講有樣式各異的為數(shù)較多的數(shù)據(jù)類型在其中存在，典型形式的數(shù)據(jù)信息主要包含由各個(gè)主變電所、牽引降壓變電所與各個(gè)子系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)人到軌道綜合監(jiān)控系統(tǒng)相應(yīng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息流，存儲(chǔ)全部采樣、告警等各階段的歷史數(shù)據(jù)信息，假如系統(tǒng)有故障情況或者是異常問題出現(xiàn)的話 ，冗余機(jī)制就能夠從根本上來確保數(shù)據(jù)信息的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，在有效的運(yùn)用了相關(guān)的軟件之后，就能夠很好的實(shí)現(xiàn)所有通信模塊時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的作用，同時(shí)對(duì)于軌道綜合監(jiān)控系統(tǒng)以及人機(jī)操作界面之間數(shù)據(jù)的傳輸也有著一定的幫助。


2.3 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)


除了上述的幾個(gè)方面外，軌道綜合監(jiān)控系統(tǒng)在應(yīng)用技術(shù)當(dāng)中 ，還需要在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上不斷的努力?，F(xiàn)如今已經(jīng)完全進(jìn)人到網(wǎng)絡(luò)化的時(shí)代，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，是非常必要的組成部分。


第一 ，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在應(yīng)用過程中，應(yīng)確?？傉灸軌蚶镁W(wǎng)絡(luò)來對(duì)分站做出良好的管控?，F(xiàn)如今的網(wǎng)絡(luò)通信非常發(fā)達(dá)，倘若遭遇到相關(guān)部門的配合要求，則需要通過實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，觀察軌道綜合監(jiān)控系統(tǒng)的綜合內(nèi)容變化，鎖定目標(biāo)以后，快速下發(fā)到各個(gè)分站當(dāng)中 ，從而在相關(guān)問題的解決上，獲得更好的效果。


第二，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在應(yīng)用過程中，還能夠針對(duì)軌道綜合監(jiān)控系統(tǒng)的差異性問題，做出深刻的分析。軌道綜合監(jiān)控系統(tǒng)有可能出現(xiàn)突發(fā)狀況，或者是遭受到蓄意的破壞，通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠在不同的層面上開展深人的分析，為問題的解決，提供更多的支持。


3 綜合監(jiān)控系統(tǒng)需重點(diǎn)解決的問題及策略


3.1 人機(jī)界面整合


從其總體上來講綜合監(jiān)控系統(tǒng)具有較大范圍的集成，期間被集成的子系統(tǒng)軟件全部被集成軟件所代替，同時(shí)對(duì)于被集成子系統(tǒng)的所有功能都可以完成，如此以來就在很大程度上提高了集成系統(tǒng)的整個(gè)功效。另外由于在集成軟件當(dāng)中人機(jī)界面具有較多的圖形層次，所以開發(fā)起來需要耗費(fèi)大量的時(shí)間，尤其是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)統(tǒng)一規(guī)劃以及數(shù)據(jù)庫(kù)的二次開發(fā)。在其中部分專業(yè)系統(tǒng)能夠?qū)ζ渌麑I(yè)的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行運(yùn)用，而有的則需要重新建立。


例如，對(duì)于信號(hào)ATS的集成 ，因?yàn)閷?duì)于行車安全來講信號(hào)系統(tǒng)是十分重要的，相對(duì)來講具有較為特殊的通信協(xié)議和軟件，一旦通信協(xié)議的開放條件允許的話，就能夠?qū)D形人機(jī)界面嵌人到綜合監(jiān)控系統(tǒng)的人機(jī)界面當(dāng)中去，從而有效的完成了復(fù)試管理的作用，從而大大提高了人機(jī)界面在具體操作過程當(dāng)中的便利性 。


3.2 系統(tǒng)的可靠性與容錯(cuò)性


假如綜合監(jiān)控系統(tǒng)有故障發(fā)生的話就會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，所以不管是交換機(jī)還是服務(wù)器等都需要采用冗余的辦法來進(jìn)行。在某軌道當(dāng)中為了從根本上確保系統(tǒng)的可靠性就采用了后備線進(jìn)行控站的措施：


每當(dāng)控制中心有相應(yīng)的事故出現(xiàn)的話，這時(shí)后備線控站就能夠使用中央級(jí)用戶來進(jìn)行登錄，從而更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)全線當(dāng)中的車站一些常規(guī)設(shè)備起到有效的監(jiān)控作用 ;


此時(shí)，后備線控站所展現(xiàn)出來的作用是和中心級(jí)系統(tǒng)一致的 ，在對(duì)其控制權(quán)進(jìn)行移交的時(shí)候則需是在恢復(fù)了原控制中心的工作之后。同時(shí)，為了進(jìn)一步對(duì)系統(tǒng)的容錯(cuò)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，必須要在綜合監(jiān)控系統(tǒng)之中進(jìn)行多個(gè)復(fù)制軟件的安置。


3.3 系統(tǒng)的可擴(kuò)展性

在設(shè)置的時(shí)候，為了系統(tǒng)在今后能夠進(jìn)行擴(kuò)展，其相關(guān)的設(shè)備比如服務(wù)器以及交換機(jī)等都是要預(yù)留出20%~40%的容量或者是留出相應(yīng)的插槽的；而在對(duì)軟件進(jìn)行選擇的時(shí)候則可以采用無(wú)限點(diǎn)可擴(kuò)展軟件。

如此以來，假如是在同構(gòu)系統(tǒng)當(dāng)中進(jìn)行的擴(kuò)展 ，只需要將其相關(guān)的數(shù)據(jù)域進(jìn)行合并就差不多了 ;然而在對(duì)異構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展的過程中則必須要通過建立必要的網(wǎng)關(guān)才可以完成。在進(jìn)行了相關(guān)的調(diào)試工作之后，對(duì)于新加人的子系統(tǒng)能夠在一定程度上實(shí)現(xiàn)與之前的系統(tǒng)的無(wú)縫集成，從而一起來完成整個(gè)地鐵的所有任務(wù)。


4 結(jié)束語(yǔ)


近些年來在軌道系統(tǒng)當(dāng)中綜合監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛，相應(yīng)的各個(gè)方面的技術(shù)發(fā)展也逐漸成熟化，相應(yīng)在之后的發(fā)展將會(huì)更加迅速。


在許多城市當(dāng)中軌道交通已經(jīng)投人使用，經(jīng)過實(shí)踐表明，重慶監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行整體較好。這在一定程度上反映了我市軌道綜合監(jiān)控系統(tǒng)取得一定的發(fā)展。