軌道交通綜合監控系統報警功能分析

王揚，陳貞宇，丁濤，柏澤鈿

（1.寧波市軌道交通集團有限公司建設分公司，浙江 寧波315101；2.浙江浙大中控信息技術有限公司，杭州310053）

1 引言

綜合監控系統是軌道交通工程最重要的信息系統之一，報警功能是綜合監控系統核心軟件平臺的重要功能，可以幫助操作人員迅速了解系統監控的各類設備的工作狀態，及時處理突發問題和各類故障。本文將詳細闡述寧波市軌道交通3號線一期工程綜合監控系統軟件平臺報警功能的設計方案，并針對工程實施過程遇到的實際問題提出建議。

2 報警設計方案概述

綜合監控系統通過集成或互聯電力監控、環境與設備監控、火災自動報警、門禁、自動售檢票、站臺門、廣播、乘客信息、視頻監控、防淹門、通信集中告警、信號、時鐘等子系統，實現對各子系統設備的監視與控制。同時，綜合監控系統還可以針對設備的具體狀態根據報警規則提供有針對性的報警提示，幫助調度員、值班員、維護員等及時處理突發問題或設備故障。

綜合監控系統常見的報警形式有以下幾種：

聲音報警：當某一設備產生報警信息時，對該設備報警信息有監視權限的所有操作員工作站將收到報警信息，并通過揚聲器播放預定的報警聲音。報警聲音可以由用戶定制，為避免聲音文件過多，一般僅根據報警等級和子系統或針對個別重要報警定制聲音，其他報警使用通用報警聲音即可[1]。

光報警：光報警主要通過人機界面上的設備圖標和報警條目的顯示狀態（顏色、形狀、動畫、閃爍等）提示操作員注意。例如，環境與設備監控系統的風機故障時，人機界面畫面上的對應風機圖元會顯示黃色并閃爍，報警管理器中的相應條目會以黃色底色顯示并閃爍，以提醒操作員注意。

推畫面報警：當指定的報警信息出現時，人機界面會將對應的設備監控畫面強制推送至當前屏幕（如有多屏幕，可指定屏幕）。常見的應用場景是火災自動報警系統剛通過煙溫感等傳感器檢測到火災時，自動推送該傳感器所在的平面圖，便于調度員及車站值班員盡快確認火情。

彈窗報警：當指定的報警信息出現時，人機界面將彈出一個報警信息窗口。例如，防淹門系統發生關門信號或者未收到區間人防門的開到位信息時，彈出一個包含此信息的小窗口，強制用戶關注以規避重大事故。

打印報警：打印報警是一種輔助報警手段，綜合監控系統一般配備專用的事件打印機，可以將報警信息實時打印出來，對操作員也可起到一定程度的提示作用。

3 綜合監控系統報警機制

3.1 報警信息的確定

綜合監控系統是一個多用戶的系統，用戶主要有行車調度、電力調度、環境調度、維修調度、信息調度、總調度等調度員及車站值班員、檢修操作員等，各用戶對報警的需求不同。綜合監控系統根據不同的用戶分別設置報警信息，并支持運營單位的系統管理員自定義報警范圍。

綜合監控系統的設備報警信息在確定時，除考慮用戶需求外，還應結合各供貨商的技術參數。綜合監控系統應對不同的供貨商、甚至不同軌道交通線路同類設備相同含義的報警信息的名稱進行合理的歸并統一，以方便用戶識別，避免造成誤解。

3.2 報警等級的定義

綜合監控系統報警級別設定為5級，其具體定義如下：

1級報警：必須立即處理的緊急報警；

2級報警：需立即干預的嚴重報警；

3級報警：一般故障報警；

4級報警：需要關注的事件；

0級報警：操作員確認前已自行恢復的報警。

各級報警采用標準的安全色在人機界面上突出顯示，其中，1級報警為紅色；2級為橙色；3級為黃色；4級為藍色；0級為綠色。已經發生的報警如果在操作員確認前已經恢復，則報警等級轉為0級，但仍應予以關注，以便找到問題的根本原因。所有的報警，在未得到操作員確認的情況下，將閃爍顯示，以引起注意[2]。報警等級的設置應根據各城市軌道交通工程情況及用戶需求進行優化，并與運營管理制度相匹配。

3.3 聲光報警流程

聲光報警是綜合監控系統最常用的報警方式，報警將以聲光綜合的形式提醒操作員設備發生故障，進而進行后續操作。一個帶有報警等級的點，從發生報警到報警恢復（故障消失），其狀態周期如圖1所示，其聲光行為表現，主要受2個因素影響：報警本身的狀態和操作員的操作。

圖1報警狀態機

某個設備狀態信息處于正常狀態時，不會產生報警。當該信息點的值由正常狀態轉為約定的報警值后，將觸發聲光報警。此時，該信息點處于報警未確認狀態。如果操作員關注到報警，進行確認操作，則該信息點轉為報警已確認狀態。如果操作員進行確認操作前該信息點已恢復正常狀態，則該點進入報警恢復（正常）未確認狀態，等待確認。只有同時滿足報警恢復和報警已確認2個條件的信息點才會從報警列表中移除。

4 脈沖量（瞬時報警）的處理機制

根據工程實施過程中的實際情況，存在個別設備的報警為脈沖量（瞬時信號），導致操作員無法及時關注報警信息，問題主要是設備本身傳遞信號的方式不能保持。例如，某設備有一個故障報警點，約定正常情況下值為0，值為1時報警。由于設備自身的原因，該點的故障報警以脈沖量形式存在，即該點在常態下為0，突然發生了故障，于是立即上送該點的故障值1，并在極短的時間內恢復為0。按綜合監控系統報警功能目前的設計，報警僅存在很短的時間即恢復，人機界面會顯示一條報警恢復未確認態的報警條目，由于報警持續時間過短，系統不會播放報警聲音，設備圖標也不能保持報警狀態的顯示。

解決此問題的最佳方式是利用技術手段將上述故障點的報警形式由瞬時變化改為維持報警。亦即，將報警由一個短脈沖量改成一個電平維持信號，直至設備故障消失才取消報警，以保證綜合監控系統報警的實時性及數據一致性，且數據流清晰，便于查證問題。但實施過程中會出現由于設備技術限制等因素，無法在工程現場完全處理的情況。這時可以采用在設備信號發生處加裝延時繼電器、控制器或PLC等軟件加延遲等方式，延長報警存在的時間，則報警聲音可以正常播放，足夠引起操作員的注意，可以一定程度上解決此問題。

5 結語

軌道交通綜合監控系統報警功能應根據報警設計方案要求，結合工程項目實際接口底層數據形式提前做好規劃，同時考慮各線路報警功能及其形式的融合統一，及時進行完善改進，提高操作調度人員的工作效率，通過報警減少事故的危害性，對系統安全運行有重要意義。