地鐵終端設備監控系統的設計與實現

王?超?詹益滿

鄭州軌道交通有限公司

地鐵終端設備監控系統的設計與實現

王?超?詹益滿

鄭州軌道交通有限公司

隨著機電技術與自動控制技術的持續進步，各類設備在地鐵系統中的應用越來越普遍，無論是地鐵設備的種類還是數量都達到了空前的規模，這就給地鐵系統的可靠性提出了越來越高的要求。地鐵終端設備監控系統能夠可靠地監控地鐵設備的運行狀況，協調設備之間的工作，從而保證地鐵系統的正常運營。基于此，本文將著重分析探討地鐵終端設備監控系統的設計與實現，以期能為以后的實際工作起到一定的借鑒作用。

地鐵終端設備；監控；設計；實現

1、地鐵終端設備監控系統的設計

1.1 車票層車票是乘客支付車費的媒介，通常有單程票、一卡通、儲值票等形式。

1.2 車站終端設備組成的終端層，車站終端設備是用于軌道交通車站進行車票發售、進出站檢票、充值、驗票分析等讀寫交易處理的終端設備。車站終端設備包括自動售票機、半自動售票機、自動檢票機等設備。終端層具有：車票發售、補票加值、車票查詢、驗票、進出站自動檢票接收車站計算機下傳的命令、參數、文件；存儲所有的交易數據并上傳到上級系統等功能。

1.3 車站計算機系統層，車站計算機系統是管理車站票務、運行、客流統計等計算機系統。車站計算機系統包括服務器、操作工作站、網絡設備、緊急按鈕、不間斷電源、打印機等設備車站計算機系統的功能包括：接收線路中央計算機系統下發的運行參數、運營模式、黑名單等，并下傳給車站終端設備采集車站終端設備的原始交易數據和設備狀態數據，并上傳給線路中央計算機系統；實時監控車站終端設備、顯示各設備的運行狀態及故障等信息、發送轉發運營指令、同步時鐘；能按運營日自動處理所有數據和文件，定期生成統計報告能保存規定數量的業務數據和系統數據，并能實現數據備份；接收線路中央計算機系統下傳的設備更新軟件，通過車站系統網絡對車站終端的軟件進行更新。

1.4 線路中央計算機系統層，線路中央計算機系統是管理和控制軌道交通線路自動售檢票系統的計算機系統。線路中央計算機系統包括服務器、操作工作站、網絡設備、不間斷電源、打印機等設備。、路中央計算機系統的功能包括：接收、發送清分系統下傳的運行參數；向清分系統上傳各種原始交易數據；生成各種統計分析報告和打印報表；能自動備份和恢復系統及數據；設置和管理本線路系統和終端設備的操作權限；設置和更新系統中各種參數、同步時鐘。

1.5 清分系統層，清分系統即綜合中央計算機系統是發行和管理軌道交通車票、對不同線路的票、款進行結算，并具有與城市公共交通“一卡通”進行清分功能的系統清分系統功能包括：設置和下發運行參數、票價表、降級運行模式、交易清分數據、黑名單、車票調配等信息；向城市公共交通清分系統上傳一卡通車票的原始交易數據，接收其下發的黑名單等系統控制參數管理系統的時鐘同步、系統密鋼；接收和處理線路中央計算機系統上傳的各種原始交易數據；生成各種統計分析報告和打印報表；能自動備份和恢復系統及數據；設置和更新系統中各種參數。

2、地鐵終端設備監控系統關鍵技術

2.1 建立設備間的通信。SC與終端設備通訊方式采用雙鏈路、短鏈接、同步工作模式。此模式下任何一方都需作為通訊的服務器端和客戶端，數據發送方向TCP服務器發起TCP連接請求，接收方接受連接請求，建立TCP連接。消息發送者發出消息報文，必須等到接收者返回該報文的應答消息后，方可處理另一個請求消息，或者斷開連接。實現車站計算機與終端設備之間的通信，首先要選擇恰當的通信協議和通信模型。

2.2 數據模塊的實現

2.2.1 數據包的設計。車站設備中的數據可以分為交易數據、寄存器數據、狀態數據、收益管理數據、維護管理數據、設備參數、設備運營指令和應用程序。數據要經過層層打包，最終在網絡上傳輸，因此數據包設計關系到系統設計的成敗。在設計過程中要充分考慮線路允許的最大長度，對于大于此長度的數據要進行拆分，使每個包長度都小于等于此長度限制。

2.2.2 數據的處理。SC與終端設備間的通信通過消息觸發，當端口監聽到消息時，首先對消息解析，判斷消息的來源，確定交互雙方的關系，進而建立雙方的連接通道，接著調用相應的消息響應函數，執行對應的操作。數據的操作主要包括數據的轉發、數據的接收、數據入庫、數據顯示等。過程如圖1所示。

圖1 設備生產數據處理流程

2.3 軟件開發。軟件開發的主要工作是設計軟件界面和編寫相關功能函數代碼。軟件界面的設計是在以上功能實現方法的基礎上，運用面向對象的思想，將具體問題抽象化。本系統的設計以MFC為基礎框架，建立的項目是基于對話框。根據系統功能的需求，同時盡量保證界面的美觀大方。

總而言之，在城市軌道交通系統中保障自動售檢票系統的正常運行，是城市軌道交通系統安全高效運行的重要保證。隨著城市軌道交通系統線網的不斷延伸，日均客流量急劇增加，AFC系統設備面對著大客流的高頻率使用。故而實現對其優化設計及實現就顯得尤其重要，這就要求我們在以后的實際工作中必須對其實現進一步研究探討。

[1]張永彬.蘇州地鐵二號線車站終端設備監控系統的設計與開發[D].南京理工大學，2014.

[2]王菁.地鐵環境與設備監控系統的設計與實現[D].北京交通大學，2011.

[3]陳健.地鐵車站設備監控系統的設計和功能介紹[J].微計算機信息，2004，07：46-47.