淺析沈陽地鐵綜合監控系統

張智斌

摘 要：地鐵綜合監控系統是傳統集中控制系統的繼承和發展，是一個功能龐大的信息系統，同時又是一個多功能、多專業子系統的集成系統，它為城市軌道交通提供了信息共享平臺。本文針對沈陽地鐵綜合監控的系統結構、功能、設計進行了探討。中國

關鍵詞：地鐵；綜合監控系統；功能

1 地鐵九號線綜合監控系統概述

沈陽市地鐵九號線北起怒江公園西北側，終至石廟子，全長36.35km，均為地下站。一期為怒江公園至建筑大學站，全長28.996km，共設23座車站，其中換乘站11座，一般站12座，平均站間距約1.282km；在曹仲和渾河站間設置曹仲車輛段；新建塔灣主變電所與同期建設十號線共用，新建沙崗子主變電所，與二號線共享奧體中心主變電所；共享地鐵一號線張士車輛段內一、二號線控制中心。與同期建設十號線構成沈陽市地鐵線網的雙“L”環線，九、十號線的建成將使沈陽地鐵由線路級提升至線網級。（如下圖）

2 地鐵九號線綜合監控的系統結構及功能

沈陽地鐵九號線一期工程綜合監控系統由中央級綜合監控系統、各車站綜合監控系統、車輛段監控系統、網絡管理系統、培訓管理系統組成。綜合監控系統采用主備、冗余、分層、分布式C/S結構，實現兩級管理：中央級綜合監控系統、車站級綜合監控系統；三級控制：中央級、車站級和現場級，是一個熱備、冗余、開放、可靠、易擴展的計算機系統。（1）控制中心功能。①以電力監控、環境與設備監控為核心進行集成；通過與站臺門、廣播、閉路電視、乘客信息系統進行界面集成，顯示其系統信息的同時，具備對其底層設備的控制功能；與列車自動監控系統、火災自動報警系統、時鐘系統進行互聯，只接收相關信息，只監不控。②與列車自動監控系統接口，接收列車在全線各區段的阻塞位置信息。③與中央時鐘接口，接收主時鐘信息，進行系統內對時。④與火災報警系統接口，在發生災害時，啟動聯動功能。⑤一級告警進行系統推圖。（2）車站控制室功能。①監視車站的機電、火災報警、閉路電視、廣播、乘客信息、門禁、站臺門的設備的運行情況。②監視客流情況并提供客流上限報警。③在控制中心異常時，作為降級后的操作平臺。④一體化工作臺（含IBP）作為緊急情況下的操作平臺。（3）現場級功能。①可就地調試與控制。②具備獨立運行能力。③現場級優先級最高。

3 地鐵九號線綜合監控系統的集成和互聯

（1）系統集成和互聯對象。深度集成的子系統主要有：電力監控系統（PSCADA）、環境與設備監控系統（BAS）。界面集成的子系統主要有：站臺門（PSD）、感溫光纖、吸氣式感煙探測系統、乘客信息系統（PIS）、廣播系統（PA）、閉路電視監視系統（CCTV）、車站實時客流監測系統。互聯的子系統主要有：火災報警系統（FAS）、信號系統（SIG）、自動售檢票系統（AFC）、時鐘系統（CLK）、門禁系統（ACS）、線網控制中心（TCC）。（2）綜合監控系統與各子系統間的物理接口。①綜合監控系統與BAS、PSCADA系統的物理接口為以太網電口和以太網光口，傳輸速率為100Mbps，采用冗余保護。②綜合監控系統與FAS、CCTV、PA、PIS、ACS、PSD、CLK的物理接口為RJ45/RS485，采用冗余保護。PA為非冗余。③綜合監控系統在車站控制室內的一體化工作臺（含IBP）與SIG、AFC、ACS、CCTV、PSD等系統采用硬線連接。

4 九號線綜合監控系統的設計原則

沈陽地鐵九號線綜合監控系統涉及集成、互聯的24個專業接口，為保證綜合監控系統功能的完整，其設計必須滿足如下原則：（1）安全性原則。①系統安全性。綜合監控系統具有信息安全性，有完善的硬件、軟件信息安全防范措施：系統硬件運行安全，系統軟件運行的安全，系統數據及信息安全。采用訪問控制、防火墻、病毒防護等安全性措施以防止或阻止非授權的訪問或活動。②完善的權限管理。綜合監控系統操作人員眾多，因不同類型的監控人員所能監控的權限不同，要求綜合監控系統能夠安全管理所有操作人員的不同監控范圍。權限的管理可以詳細到每一個設備，綜合監控系統提供給維護人提供權限配置表。③聯動功能。綜合監控系統應與供電系統、環境與設備監控系統、站臺門、廣播系統、乘客信息系統、時鐘系統、信號系統、自動售檢票系統、門禁系統、火災系統等連通、聯動。提高應急處理能力，減輕緊急情況下操作人員的工作壓力，避免發生不必要的操作錯誤，降低勞動強度。④系統在極限負荷下的安全性。綜合監控系統具備雪崩處理能力，防止下列情況的發生：因過多的、不可預知的事件序列發生而存儲大量的垃圾數據，進而可能導致綜合監控系統性能顯著下降，嚴重影響正常信息獲取，干擾操作人員的正常監控。（2）可靠性原則。綜合監控系統硬件設備為合格、成熟、可靠的正規、定型產品。①硬件冗余設計，綜合監控系統硬件設備及相應的應用軟件均為冗余設計。②故障處理能力，系統中任何網絡設備，包括工作站、服務器、交換機等，如果發生單點故障，不影響系統的正常工作。（3）實時性原則。綜合監控系統的接口眾多，為保證綜合監控系統的實時性，綜合監控系統在數據采集、處理、傳輸、顯示，報警、執行控制命令上均保證實時性。通過現場設備控制時間、設備狀態更新時間、畫面/設備選擇和更新、網絡實時性等來保證實時性。（4）可擴展性原則。基于WinCC OA開發的ISCS軟件：使用的服務器、交換機、FEP等設備都是可擴展的，能適應未來系統擴展的需要；采用標準的、開放的、成熟的通信協議；硬件采用模塊化結構，按需靈活部署；采用面向對象技術，提高系統的可復用性。

5 結語

綜合監控系統（ISCS）通過集成或互聯軌道交通內供電和機電系統，形成統一的信息平臺，實現對各被集成、互聯系統的集中監控和管理，同時完成相關各系統之間的信息共享和協調聯動功能。綜合監控系統能實現火災模式、阻塞模式，在緊急突發事件和事故處理中提供合理的模式控制，提高運營效率，為實現城市軌道交通現代化運營管理提供信息化基礎。

參考文獻：

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