基于綜合聯調的城市軌道交通綜合監控系統接口管理研究

覃洪波

（中國鐵建電氣化局集團第五工程有限公司，成都 610031）

1 引言

新的發展環境下，伴隨著信息技術的發展和普及，城市軌道交通設備的自動化程度不斷提高，越來越多的城市在軌道交通項目建設管理過程中開始關注綜合聯調工作，強化對軌道交通不同建設階段、不同參與主體和不同子系統間工程接口的有效管理，以保障軌道交通系統的整體性能。在城市軌道交通建設中，綜合監控系統能夠對多個系統和專業進行集成，尤其是在物聯網、無線互聯網絡等技術的支持下，綜合監控系統可以通過接口連接幾乎所有的機電設備系統，接口類型多種多樣。在綜合聯調過程中，綜合監控系統的建設已基本完成，也實現了與各個子系統之間的有效對接，初步具備了運營能力。通過有效的接口管理，可以最大限度地發揮綜合監控系統的作用，為城市軌道交通的穩定可靠運行提供良好的支撐[1]。

2 綜合監控系統的特點

在城市軌道交通中，綜合監控系統可以實現與各機電專業子系統的數據信息共享，促進軌道交通運行系統自動化和智能化水平的提高。城市軌道交通綜合監控系統的特點體現在3 個方面。

2.1 接口眾多，數據量大

城市軌道交通綜合監控系統在實際運行中產生的數據量極大，這里以變電所自動化系統綜合監控接口數據為例，1 個車站中變電所需要處理的有效輸入輸出數據點數約為2 000 個，這個數字的確不多，但如果加上連鎖運算以及輔助處理產生的數據，系統需要監控的數據量將會達到數萬個乃至更多[2]。

2.2 主體眾多，工作量大

綜合監控系統能夠整合軌道交通中所有的節點系統，在對系統進行建設的過程中，其與所有參建主體都存在大量的數據傳輸，而為了保障系統建設的效率，多數參建主體會選擇同時施工，因而，施工點位較多，存在大量交叉作業的情況。其中，軌道、車站通風系統、供電系統等項目交叉施工十分嚴重，這就導致了協調工作量的增加，管理難度也隨之增大。

2.3 成果精密，保護困難

綜合監控系統中含有大量的高端信息設備，包括電子元器件、精密儀器以及專業系統軟件等，電子元器件本身精密度較高，要求在無塵環境下制作，但相比專門的制造工廠，軌道交通施工現場不能很好地滿足無塵作業的需求。同時，由于交叉作業的存在，導致在對綜合監控系統進行建設的過程中，施工現場依然有土建、裝修等工程施工，會產生大量粉塵，使機房難以達到預期的交付要求，如何做好成果的保護工作，是需要重點解決的問題[3]。

3 綜合監控系統在綜合聯調中的作用

3.1 能夠反映機電設備系統的建設情況

綜合監控系統可以通過集成以及互聯的方式實現與其他接入系統之間的信息交互和協調互動。在深度集成系統中，很多城市都會將電力監控系統作為互聯子系統集成綜合監控系統，由綜合監控系統實現子系統的各種功能。在這種情況下，只需要完成綜合監控系統的調試即可，不需要對子系統進行調試，也不需要設置獨立監控系統。相應的，互聯子系統需要設置能夠獨立運行的監控系統，借助網絡接入綜合監控系統，實現信息的互通互傳。在這種情況下，綜合監控系統只能實現系統的部分功能。但是，這些功能一般都是核心功能，能夠很好地體現系統整體的完成情況。因此，在綜合聯調中，綜合監控系統可以直觀地反映機電設備系統的建設情況[4]。

3.2 能夠反映建設項目的整體進度

城市軌道交通工程系統建設中，包含設計聯絡會、接口洽談會、系統單體調試以及站級功能調試等工作，其間可能會出現各種各樣的問題，可以將問題整理后，向相應的系統承包商反饋，要求其做好整改工作。在綜合聯調實施前，必須確保所有的問題都已經得到整改，同時，系統必須能在模擬運營條件下實現帶負荷運行。當前，軌道交通機電系統存在的一個普遍性問題就是缺少人機界面，或人機界面本身的交互性不足，導致在綜合聯調過程中無法通過簡單的測試對問題是否得到整改進行測試，回歸測試的難度也會有所增大。綜合監控系統的存在能夠提供直觀便捷的人際界面交互功能，幫助技術人員更好地對測試場景進行驗證。在實施綜合聯調的過程中，可以在綜合監控系統平臺上，對問題庫中需要整改的問題進行相應的回歸測試，驗證整改效果。若整改效果不理想，可以要求承包商繼續整改，直至達到理想效果[5]。

3.3 可以作為運營演練的關鍵平臺

城市軌道交通建設完成正式運營前，可以通過運營演練的方式對運營過程中可能發生的緊急情況進行模擬，以此驗證軌道交通工程設計方案的合理性，也可以有效驗證綜合聯調功能。綜合監控系統是城市軌道交通運營階段最為關鍵的平臺系統，在軌道交通日常調度和車站運營組織中發揮著積極的作用。基于此，在開展運營演練過程中，應將綜合監控系統作為基礎和前提，對工作場景進行模擬，檢測系統運營流程是否順暢、規章制度是否完善，人員能力是否達標。

4 綜合監控系統接口管理

4.1 接口分析

在對接口進行分析的過程中，可以關注幾個劃分依據。

4.1.1 系統

城市軌道交通綜合監控系統屬于一種分布式監控平臺，與軌道交通體系中的多數設備系統都存在著接口關系，接口數量眾多，形式也各不相同，是軌道交通工程中一種非常特殊的子系統。

4.1.2 接口位置與介質

依照車站本身的規模以及設備之間的距離，同一個接口系統在線路的不同節點中，存在不同的接口位置和介質。以外部接口為例，其位置包括工作站、前置機、交換機、專用協議轉換設備等。接口線纜的介質類型可以是RS422 總線、RS485 總線、單模光纜、多模光纜、視頻及音頻線纜等[6]。

4.1.3 協議類型

在綜合監控系統中使用的外部接口協議有很多，如IEC104、NTP、OPC、ModbusRTU 等，部分機電設備系統也會采用廠家自定義的非標協議。

4.1.4 數據耦合

綜合監控系統可以實現對于軌道交通工程中所有的機電設備和系統進的監督管理，實現信息的協同與共享。根據數據的耦合性，可以將接入方式分成2 種：集成和互聯。系統集成一般是與電力監控系統和設備監控系統的深度集成，以及與屏蔽門系統和門禁系統的功能集成，系統互聯則主要體現在乘客信息系統、列車自動監控系統、火災報警系統以及時鐘系統等方面。

這種情況下，綜合監控系統存在接口數量多，接口介質、位置以及協議多樣化的問題，如果不能對這些問題進行有效處理和應對，很容易引發不同參與方之間的界面沖突。而且在對問題進行處理的過程中，通常調試人員都是臨時編寫修正代碼，接口管理的信息化水平相對較低，導致了運營階段維護難度的增大[7]。

4.2 接口管理

針對上述問題，想要最大限度保障綜合監控系統接口管理效果，必須采取有效措施對接口管理工作進行優化。

4.2.1 實現接口的標準化

在綜合監控系統的建立過程中，無論是設計環節、招標環節，還是接口聯絡環節，都應選擇標準的通信介質和通信協議，通過規范的方式確定接口的位置并對其進行固定，接口方式和接口規范需要依照接口技術規格書的要求進行明確。以現有標準規范為指導，相關技術人員需要進行接口相關條款的完善，加快綜合監控系統以及綜合聯調系統接口技術標準的制定工作，逐步形成以運營為主體，能夠很好地適應工程實際需求的接口標準。

4.2.2 規范接口臺賬管理

通過對接口臺賬管理的規范，能夠進一步實現接口的精細化管理，加速集成和運營之間的交接過渡，從而實現接口管理的優化。從技術人員的角度，應在不同接口實施階段建立相應的臺賬，實現對接口建設的進度管理，幫助所有參與方掌握準確的進度信息，也可以及時發現接口實施過程中存在的各種問題。不僅如此，規范的接口臺賬還可以作為項目過程資料的一部分，在工程建設完成后，交付給運營單位作為參考，以提升運營管理效果[8]。

4.2.3 接口管理的信息化

為了對傳統接口管理方式進行優化，可以在城市軌道交通綜合聯調接口管理中引入信息化技術，以先進的信息技術為支撐，實現對接口信息的收集、整理和分析，進一步強化接口管理過程中相關參與方的協同性，提高綜合聯調的效率和效果，以避免后續出現返工問題。接口管理信息化包含了很多方面的內容，如接口狀態定義和統計、接口信息體系構建、信息關聯識別與構建、綜合聯調標準過程模塊構建等。具體來講，綜合聯調接口管理信息化框架如圖1 所示。

圖1 接口管理信息框架

5 結語

在城市軌道交通建設中，綜合監控系統是非常重要的組成部分，一旦出現問題，會直接影響軌道交通系統的正常運行。因此，在系統建設完成后，需要做好試運行工作，而為了保證試運行效果，可以針對綜合監控系統開展綜合聯調工作，將機電設備系統的建設情況、系統間的聯動功能以及項目整體實施進度等展示出來，找出其中存在的缺陷和問題，促進綜合聯調效率的提高，保證項目中整體的運營效果。另外，在對地鐵系統接口進行管理的過程中，應推動接口的標準化和接口管理的信息化，建立規范化的接口臺賬，對當前綜合監控系統接口數量多、接口位置、介質、協議多樣化的問題進行解決。在實踐中，軌道交通綜合監控系統的整體情況和接口情況會因城市發展、線路以及整體規劃設計的不同而不同，需要技術人員做好深入細致的分析，以保證系統運行的效果。