沙特輕軌SCADA系統設計

摘 要：隨著我國鐵路技術的發展，施工技術逐漸成熟，涉外的鐵路工程也逐漸增多。沙特地鐵就是一條由中國鐵建參與施工的一條涉外鐵路項目。SCADA （Supervisory Control And Data Acquisition）系統是數據采集與監視控制系統的簡稱。本文介紹沙特地鐵SCADA系統的組成方案，從系統的功能結構方面論述了地鐵SCADA的作用。

關鍵字：沙特輕軌；SCADA系統；介紹

中圖分類號：U263.9 文獻標識碼：A

1 概述

麥加輕軌鐵路位于沙特阿拉伯王國麥加市。麥加是世界伊斯蘭教的圣地，每年有來自全世界的大約幾百萬穆斯林來此進行朝覲活動。線路的兩個端點為麥加禁寺和阿拉法特山，途經米納、穆茨達里法輕軌工程全長18.25公里。

2 沙特地鐵SCADA系統組成介紹

沙特輕軌的SCADA系統構成由兩部分組成，一部分是電源監控系統、一部分是車站設備監控。

電源系統的作用是通過SCADA顯示實時現場信息狀態，以確保主要設備的安全。具有報警處理和監控、設備控制、配置和管理、管理報告等功能。電源系統主要由高壓電壓、牽引電源、應急切斷、低壓電源等分系統組成。

高壓電壓：監控和數據采集系統監視和控制高壓（HV）電源。

牽引電源：交通管理部門通過牽引電源向架空線路供電（接觸網）。

電源應急切斷：SCADA顯示有效電源應急切斷（ECO）的詳細定位信息。

低壓電源：低壓電源設備包括EM系統，消防系統、HVAC、收費設備、語言檢查系統、車站照明、車站電源、入口門、閉路電視系統、揚聲器和模擬顯示屏、電話和內部通信。

SCADA系統收集所有安裝設備的運行告警。包含：機電、采暖、通風、空調、照明、門禁、自動收費、通信系統、閉路電視、時鐘、消防系統等均由SCADA進行監控。報警內容包括設備的運行狀況、外部環境等信息。運行控制中心子系統和線路系統直接的接口和運行控制中心子系統間的內部接口如下圖：

機電設備、采暖、通風、空調和照明：由運行控制中心的SCADA來監控所有機電設備、采暖、通風與空調設備。

門禁：要打開一個特殊的門，須經運行控制中心或車站相關人員的批準。SCADA可以遙控打開入口門。

自動收費： SCADA監督和控制所有車站收費系統，并且能夠獲得所有自動售檢票設備的完整狀態記錄。

電話、內部通信、公共廣播及無線通信：SCADA監控所有電話、公共場合的內部通信、公共廣播和無線電設備，并檢查其狀態。緊急呼叫在呼叫地產生一個報警和與最近攝像機的自動交換。

閉路電視：SCADA監控所有閉路電視設備，并檢查它們的狀態保證車輛和設備的安全。

時鐘系統：SCADA可以檢測到運行控制中心的主時鐘和車站及區段中的輔助時鐘之間的故障。

消防系統：SCADA能及時發送火警報警信息保護控制室、運行中心級區段的安全。

3 分析與總結

國內地鐵SCADA主要是指PSCADA系統，也就是電力監控。而設備監控，國內稱為綜合監視系統（ISCS）。而國內PSCADA和ICSC有的設計是集成的關系，有的設計是互聯關系。以重慶地鐵六號線設計為例，ISCS與PSCADA分界為：ISCS負責到變電所控制信號盤對通信接口的光/電纜（含接頭）購置、安裝和敷設。PSCADA為ICSC提供獨立的兩路100M以太網借口，并配合變電所控制信號盤側的電纜（含接頭）敷設和安裝。雙方均負責聯調聯試。這就是把PSCADA集成到ICSC中。

國內地鐵中的ICSC的集成和互聯系統沒有固定模式，每條線路有每條線路的特點，目前也沒有形成統一的規范。對比沙特SCADA系統，國內地鐵將一些系統分離出ISCS系統而與之形成互聯關系。同樣以重慶地鐵六號線的設計為例分析，ICSC集成互聯方式分為三類：集成系統、界面集成系統和互聯系統。集成系統分別為：環境與設備系統（BAS）、電力監控系統（PSCADA）、門禁系統（ACS）。界面集成系統分別為：閉路電視（CCTV）、廣播系統（PA）、乘客信息系統（PIS）、自動售檢票系統（AFC）和屏蔽門系統（PSD）。互聯系統包括：火災自動報警系統（FAS）、信號系統（SIG）、時鐘系統（CLK）以及通信告警系統（ALM）。

從功能上來講，國內地鐵的PSCAD以及ICSC和沙特地鐵SCADA系統的功能基本是一致的。都是通過對設備環境等因素的監控實現列車安全穩定運行、機電設備良好運轉、完善旅客服務的功能。但是通過不同的集成和互聯的模式實現的。

把所有監控單元集成起來好，還是將系統互聯起來好成為了探討的一個問題。目的性一致的話完全可以淡化集成和互聯。接口和功能才是系統實施的重要組成。總體上講，監控系統是個大信息網，我們應該從設計上更加關注如何將系統功能更好地納入到信息網中，從而改善運營作業。因為不管構建系統是如何的先進，操作和維護人員實際實用才是唯一檢驗的標準。從目前工程實際實施情況來看，我們要更關注的內容不是哪些系統集成，哪些系統互聯，而是怎樣利于實施，更加容易管理，更加適應地鐵復雜的接口條件和建設環境。目前中國沒有統一的規范而導致各個集成商設備連接產生了一定的問題。所以如果盡快出臺一些相應的規范，統一各系統的借口，讓集成商提供的產品可以無縫連接與運行，我相信能使中國地鐵在數據采集及監控方面做得更加出色。

結語

在信息快速發展的今天，SCADA系統作為保證地鐵正常運行的管理系統具有非常重要的作用，在SCADA系統還不完善的今天需要進一步加強，另外需要進一步提高標準化程度，解決不同廠家設備的互通問題。相信經過不斷完善和發展，SCADA系統會更好的保障地鐵運行的安全性、可靠性和響應性。

參考文獻

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