關于南昌地鐵3號線綜合監控系統功能驗證的思考

摘 要：南昌地鐵3號線于2020年12月26日開通試運營，為了檢驗綜合聯調結束后綜合監控系統的功能準確性，同時為鍛煉和提升綜合監控專業檢修人員的技術水平，2021年1月—8月，南昌地鐵3號線持續開展了綜合監控系統功能驗證。現就功能驗證過程中的典型問題進行剖析，并結合南昌地鐵3號線的實際情況和應對措施總結經驗，可供今后類似項目參考。

關鍵詞：綜合監控系統;綜合聯調;功能驗證

0 引言

南昌地鐵3號線綜合監控系統分為中央級系統和車站級系統，其中中央級綜合監控系統能夠實現對全線車站設備的集中監視與控制，車站級綜合監控系統只能對本站設備進行集中監視與控制。中央級綜合監控系統和車站級綜合監控系統的數據采集、處理、存儲相互獨立設置，分別通過中央級和車站級服務器訪問車站級FEP（前端處理器）讀寫數據實現對綜合監控各集成、互聯子系統的監視與控制。鑒于此特性，南昌地鐵3號線需同時對車站級和中央級綜合監控系統設備的監視和控制功能進行驗證。

1 開展功能驗證的意義

綜合監控系統功能驗證是運營單位在綜合聯調完成后對新線設備系統進行全面檢驗驗收過程中的重要環節，通過對綜合監控系統集成互聯子系統接口及功能的測試，以檢驗綜合監控系統功能是否滿足設計要求。同時，開展綜合監控系統功能驗證有利于發現設備存在的問題，提前整改排除隱患，也是通過實戰的方式對設備檢修人員開展接口關系、設備原理和故障處理的維護培訓，對快速提升地鐵公司設備檢修人員的技能水平具有重要意義[1-2]。

2 功能驗證方案的確立

2.1 ? ?功能驗證范圍

本次綜合監控系統功能驗證范圍包括：BAS（環境與設備監控系統）、PSCADA（電力監控系統）、PSD（屏蔽門）、ACS（門禁系統）、FAS（火災報警系統）、TFDS（隧道溫度探測系統）、FG（防淹門）等集成子系統。

2.2 ? ?功能驗證原則

（1）綜合監控系統按照功能驗證項目100%進行測試。

（2）功能驗證項目內容參照綜合聯調測試點表。

（3）功能驗證工作開展需嚴格按照《南昌中鐵穗城軌道交通建設運營有限公司施工管理規定》進行施工作業令申報，持令進行請銷點作業，工完場清。

（4）功能驗證中需保存有完整驗證記錄，功能驗證問題需建立問題庫持續跟蹤。

2.3 ? ?功能驗證項目

（1）冗余測試。交換機、FEP、服務器、AB網網線、BAS主從端PLC、TFDS主機切換測試。（2）IBP（Integrated Backup

Panel）盤接口測試。信號、屏蔽門、防淹門、防排煙風機、消防水泵、區間水泵、扶梯、隔斷門、AFC（自動售檢票系統）、門禁、BAS火災模式和FAS切非反饋接口測試。（3）中央級和車站級綜合監控系統點位測試。遙信、遙控、遙測、遙調信號測試。（4）中央級和車站級綜合監控系統模式表測試。BAS大系統、小系統、水系統、隧道通風系統模式表功能測試。（5）中央級綜合監控系統PSCADA程控卡片測試。全線接觸網和車站停送電程控卡片功能測試。

2.4 ? ?功能驗證計劃與組織

南昌地鐵3號線綜合監控系統功能驗證由運營部門牽頭組織，綜合聯調單位、設備廠家和施工單位配合開展工作。功能驗證計劃按周下發，根據現場實際情況進行調整。

3 功能驗證測試典型問題、措施和建議

3.1 ? ?典型問題和措施

3.1.1 ? ?報警記錄異常顯示

南昌地鐵3號線綜合監控系統全線24個站點（22座車站、1個停車場、1個車輛段）遙信點位共計22萬多個，綜合監控系統實時報警記錄顯示數量上限為2萬條，實時報警記錄數據庫對比數量上限為30萬條。中央級和車站級綜合監控系統每一秒鐘都在持續產生新的實時報警記錄，綜合監控系統實時報警記錄數量每天保持在2萬條，且無法通過有效的方式確認清除，嚴重影響OCC（運行控制中心）調度和車站值班人員對車站設備狀態的正常判斷，無法刷選關注重要的報警信息，同時實時報警數量過多還會造成服務器數據庫對比服務運算負荷增大，導致綜合監控系統界面操作卡頓的問題。

調查分析發現，綜合監控系統實時報警記錄數量巨大的原因主要有三：（1）部分報警信號產生后快速復歸，重復不斷出現，主要表現為水泵低液位報警、電扶梯通信中斷報警、風機儀表箱震動報警等;（2）綜合監控系統將設備預留點表配置了報警記錄功能，導致該類設備點位報警記錄無法復歸確認進入歷史數據庫，實際設備工作正常無報警，存在值班員誤判設備狀態的風險;（3）綜合監控系統默認將所有開關量遙信點位統一設置為報警記錄，未區分報警記錄與事件記錄設置，導致全線車站設備狀態發生變化時，綜合監控集成子系統都會上傳大量的實時報警記錄，主要體現在門禁開關門動作、站臺門滑動門開關動作等非關鍵無效報警，不利于值班人員快速甄別重要報警記錄信息。

針對以上問題，南昌地鐵3號線制訂了如下措施：（1）建立重復實時報警信號專項臺賬，安排專人和接口專業聯合排查，從源頭消除重復報警信號的產生;（2）重新核對綜合監控系統接口文件，與接口專業核實系統設備點表版本的準確性，將未使用的預留點位識別標注，全線統一修改后進行軟件點表更新;（3）要求設備廠家對報警記錄和事件記錄配置進行區分，避免事件記錄對報警記錄造成干擾。

3.1.2 ? ?BAS通風模式表模式描述歧義

2021年7月，南昌地鐵3號線綜合監控系統專業檢修員在開展“上沙溝站小系統XA14模式不能正常聯動加壓送風機FAA-a4”功能驗證問題消缺時，手動下發上沙溝站小系統XA14“A端站廳層環控機房”通風模式后，上沙溝站觸發火災通風模式聯動停機大系統、小系統、水系統。

經核對通風工藝模式圖紙發現，通風模式表中上沙溝站“XA14 A端站廳層環控機房模式”為火災通風模式，而綜合監控系統上沙溝站BAS通風模式界面未將“XA14 A端站廳層環控機房模式”文字明確標注為火災通風模式，存在文字描述歧義，進而產生人員誤將火災通風模式當作正常通風模式的誤操作隱患。

事件發生后，南昌3號線迅速組織技術人員全線核對綜合監控BAS通風模式表界面與該通風工藝圖紙的差異，共發現53處通風模式表文字描述錯誤的問題。現已要求軟件集成商立即整改，消除通風模式下發誤操作的安全隱患。

3.1.3 ? ?點表更新升級隱患

與南昌地鐵1、2號線綜合監控系統軟件不同，南昌地鐵3號線綜合監控系統點表批量更新機制為文件全替換模式，點表替換會對整個綜合監控系統的全部點表造成影響，一旦更新錯誤點表文件，可能會造成整個綜合監控系統的狀態監視和控制功能異常。2021年6月，南昌地鐵3號線出現了導入錯誤內容點表后全線接觸網程控停電失敗的故障，軟件點表升級失敗后立刻啟動綜合監控系統點表回退應急處置措施，恢復綜合監控系統正常運行。

南昌地鐵3號線綜合監控系統平臺點表更新方式有兩種：平臺在線更新和點表導出批量更新。在線更新方式在綜合監控系統平臺中直接操作，只對當次添加、刪除或修改點位信息造成影響，更新方式較為安全可靠，但存在大批量的點位修改耗時費力的缺點。當有大批量點位導出進行批量修改時，由于是人工操作，存在誤操作向綜合監控系統平臺導入錯誤內容的點表文件，影響到綜合監控系統的點位穩定運行的隱患。

針對綜合監控系統點表批量更新隱患問題，南昌地鐵3號線使用第三方文件測試工具“Beyond Compare 4”軟件，對點表更新前后的文件版本進行差異分析，核對點表文件修改內容是否正確無誤，通過點表版本過程管控規避更新升級的安全風險。具體步驟如下：（1）首先批量導出點表文件后立馬保存備份，以使點表更新失敗后能夠及時返回上一穩定版本，恢復系統功能;（2）將備份的點表文件和需要更新的點表文件在“Beyond Compare 4”軟件中進行內容差異對比;（3）核對點表新版本與舊版本文件中修改內容是否符合預期結果表;（4）開始點表升級作業。

3.2 ? ?問題的記錄和跟進

成立綜合監控系統功能驗證小組，統籌功能驗證計劃制訂和進度推進反饋。建立功能驗證日報機制，每天新發現的問題和已經整改的問題通過共享文檔實時更新，每周進行階段性總結。涉及設計缺陷、施工工藝質量、設備系統功能不完善的疑難問題，建立重點推進問題庫，每周組織遺留問題消缺會督促責任單位進行整改。南昌地鐵3號線綜合監控系統功能驗證累計發現782條問題，目前已經整改644條，剩余138條問題已經列入遺留問題清單，目前正在持續推進整改。

3.3 ? ?對其他線路開展功能驗證的建議

地鐵線路開通運營后，因功能驗證測試項目可能會對行車和客運服務造成影響，故功能驗證多在夜間開展實施，面臨作業時間短暫和作業令申報周期長的雙重困難，整個功能驗證周期十分冗長，且測試人員晝夜倒班，測試工作完成情況頻繁交接容易出現信息失真的問題。因此，開展功能驗證工作需成立專門的功能驗證小組，通過“每日一報、每周一小結”的方式持續跟進，以保證整個功能驗證過程的連續性。

4 結語

受到全球新冠肺炎疫情影響，南昌地鐵3號線建設工期十分緊張，綜合聯調階段部分子系統調試不充分，存在一些系統遺留問題需持續完善。同時，南昌地鐵3號線設備維護采用全委外模式，綜合監控專業檢修維護人員2020年11月方才進場，對設備性能情況掌握不足。因此，開展綜合監控系統功能驗證，對提升地鐵維護人員技能水平和保障綜合監控系統穩定安全運行具有重要意義。

[參考文獻]

[1] 徐文哲.淺析城市軌道交通綜合監控及系統聯調中的常見問題[J].中國設備工程，2019（10）：90-92.

[2] 陳輝，章揚.成都地鐵綜合監控系統大聯調的實施與思考[J].都市快軌交通，2011，24（1）：45-48.

收稿日期：2021-09-02

作者簡介：李林浩（1993—），男，湖南邵陽人，助理工程師，從事地鐵綜合監控、BAS自動化系統設備維護、技術管理方面的工作。