城市軌道交通綜合監(jiān)控發(fā)展前景

綜合監(jiān)控發(fā)展前景引言：從客觀的角度來分析，地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)是必要的組成部分，在設(shè)定和實施的過程中，一定要充分考慮到該項技術(shù)的實施效果，并且最大限度的對應(yīng)用技術(shù)做出合理的發(fā)揮。現(xiàn)代化的地鐵建設(shè)，對于很多城市的成長，都具有很大的影響，同時也是百姓非常推崇的建設(shè)項目，在未來的監(jiān)控系統(tǒng)上，應(yīng)堅持保持綜合性。

第一章·綜合監(jiān)控系統(tǒng)概述城市軌道交通為了保證人的生命安全、設(shè)備的安全運行、列車的有效運營，設(shè)置了各種各樣的機電設(shè)備和系統(tǒng)，設(shè)備系統(tǒng)數(shù)量眾多、相互關(guān)系復(fù)雜。以往，地鐵內(nèi)的各個機電自動化系統(tǒng)大多采用分立設(shè)置、獨立管理的方式，每個系統(tǒng)均有自己的工作站及人機交互界面；值班操作員需面對大量的子系統(tǒng)接口和各式各樣的子系統(tǒng)操作界面。雖然各個不同的機電自動化系統(tǒng)是獨立運行的，但是每個系統(tǒng)都是整個地鐵線路組成的一部分，需要各個系統(tǒng)之間協(xié)同聯(lián)動工作，相互之間有著密切的聯(lián)系和依賴。隨著自動化集成技術(shù)的成熟，信息化帶動工業(yè)化已成為發(fā)展方向，大部分的國內(nèi)城市軌道交通線路已將綜合監(jiān)控系統(tǒng)作為各城市地鐵設(shè)備監(jiān)控和管理的首選方式。在軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中主要是通過統(tǒng)一的軟硬件平臺，從而對所有的子系統(tǒng)進(jìn)行有效整合進(jìn)而產(chǎn)生為一個單一的綜合監(jiān)控系統(tǒng)。1.中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)通常情況下構(gòu)成中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)的部分有很多，這里不再進(jìn)行一一介紹，其往往是對所有車站當(dāng)中的每一個子系統(tǒng)的具體工作情況進(jìn)行有效監(jiān)視，為有效實現(xiàn)中央級的具體控制功效提供良好的依據(jù)。在中央監(jiān)控中心地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置了中央級別的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)管理工作站，在期間主要以以太網(wǎng)交換機最為主要。通常情況下而言中央監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)主要是冗余1000/10000Mbit/s交換機，和IEEE802.3的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)較為符合，通信協(xié)議為TCP/IP。2.車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)在車站以及車輛段分別設(shè)置有車站級以及車輛段的監(jiān)控系統(tǒng)。構(gòu)成車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)的主要有車站服務(wù)器、前端處理器、車站監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、車站操作員工作站、車站互聯(lián)系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)裝置等，主要對組成車站的所有子系統(tǒng)的具體工作情況進(jìn)行監(jiān)視，從而確保車站級的操作控制功能很好的實現(xiàn)。3.綜合監(jiān)控主干網(wǎng)絡(luò)所有車站之間、中心綜合監(jiān)控系統(tǒng)以及所有車輛段綜合監(jiān)控系統(tǒng)之間進(jìn)行連接主要依靠的就是綜合監(jiān)控主干網(wǎng)，其主要就是用作所有系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸，同時也是整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)最為基礎(chǔ)的部分?，F(xiàn)階段為了從根本上確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性，主要利用單獨光纖通道來用作綜合監(jiān)控主干網(wǎng)的傳輸。處于對整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性的考慮，一般情況下綜合監(jiān)控主干網(wǎng)的結(jié)構(gòu)都是采用冗余的雙環(huán)網(wǎng)，如果部分網(wǎng)絡(luò)有故障產(chǎn)生的時候，系統(tǒng)可以在第一時間利用切換網(wǎng)絡(luò)冗余的措施來實現(xiàn)對于系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)有效運行的保護(hù)。就一般情況而言，雙環(huán)網(wǎng)冗余結(jié)構(gòu)大致能夠分為兩種，分別是級聯(lián)雙環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)和相互獨立的就級聯(lián)雙環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)而言，在進(jìn)行級聯(lián)的時候主要是在所有節(jié)點的地方雙網(wǎng)交換機之間，設(shè)備在兩個環(huán)網(wǎng)中間使用相同網(wǎng)段的IP。其主要優(yōu)勢在于設(shè)備的IP規(guī)劃相對簡單化，其缺點在于應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴的性能不行。而對于獨立的雙環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)來講就是兩個相互獨立的主干環(huán)網(wǎng)當(dāng)中對車站及其中心設(shè)備進(jìn)行分別連接，期間兩個環(huán)網(wǎng)內(nèi)的設(shè)備所使用的IP地址也是相互獨立的，全部節(jié)點地方無一雙網(wǎng)交換機關(guān)聯(lián)在一起。在單個環(huán)網(wǎng)當(dāng)中如果該結(jié)構(gòu)有故障發(fā)生，在傳輸數(shù)據(jù)的時候可以利用軟件切換到另一個環(huán)網(wǎng)上進(jìn)行。4.綜合后備盤綜合后備盤的設(shè)置一般情況下都是設(shè)置在車站的車控室當(dāng)中的，如果有緊急情況產(chǎn)生可以同歸啟動相關(guān)設(shè)施的后背控制功能來解決。按照車站及其車控室之間的不同，在設(shè)計的時候可以采用一站一設(shè)計的方式。在這個過程當(dāng)中，車站控制室的工作臺以及IBP柜的大小都必須要按照房間的面積來設(shè)置，除了要具備高效的控制功能外，控制室的設(shè)計在總體方面還要考慮到其標(biāo)準(zhǔn)化以及美觀化。第二章·綜合監(jiān)控系統(tǒng)的特點

（1）整合各個子系統(tǒng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)將各個子系統(tǒng)整合為一個單一系統(tǒng)，把相關(guān)工作人員較為注重的監(jiān)控信息進(jìn)行有效匯集，從而形成一個統(tǒng)一的圖形化人機交互界面，使操作員可以簡單方便地處理來自各個子系統(tǒng)的信息，減少了系統(tǒng)間的直接接口數(shù)量，并提供了一個各系統(tǒng)信息共享的平臺。（2）全線宏觀監(jiān)控綜合監(jiān)控系統(tǒng)允許在各個地點對多個車站或是全線進(jìn)行監(jiān)控。全線監(jiān)控不但可以優(yōu)化地鐵系統(tǒng)的日常運行管理，而且可以幫助操作人員在緊急情況下更好地了解全局情況并處理事件。

（3）多系統(tǒng)間聯(lián)動在綜合監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中對于所有子系統(tǒng)當(dāng)中所包含的信息進(jìn)行了很好的匯集，所以各個系統(tǒng)在進(jìn)行信息之間的聯(lián)動以及互通的時候就十分方便，同時在特殊條件下來完成對地鐵系統(tǒng)的控制與有效監(jiān)視的作用。第三章·地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)（1）控制沖突問題的技術(shù)從表面上看，地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)是比較簡單的系統(tǒng)，可是在實際的運行過程中，該系統(tǒng)所產(chǎn)生的影響，幾乎覆蓋了地鐵運行的每一個組成部分。為此，想要讓地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的運行更加穩(wěn)定，必須在控制沖突問題的技術(shù)上做出積極的努力。該項技術(shù)的操作，目的在于協(xié)調(diào)好系統(tǒng)與其他工作的良性循環(huán)，從而讓地鐵在運行過程中，能夠得到更多的支持與保護(hù)，減少問題的反復(fù)出現(xiàn)。在地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的互聯(lián)以及集成體系結(jié)構(gòu)中，BAS和PSCADA系統(tǒng)通常情況下都擁有一定的控制功能，而具有一定操作功能的系統(tǒng)則主要有CCTV，PA以及PIS等。針對上述當(dāng)中擁有操作以及控制功能的系統(tǒng)而言，一般會有操作以及控制方面的沖突產(chǎn)生。因此可以對擁有操作功能的系統(tǒng)通過操作優(yōu)先級的辦法來對其沖突進(jìn)行有效解決，而針對具備控制功能的系統(tǒng)來講則可以通過控制保留的辦法來對控制沖突的情況進(jìn)行有效預(yù)防。所以說，控制沖突的技術(shù)應(yīng)用，具有很強的必要性，一定要堅持從長遠(yuǎn)的角度來出發(fā)。（2）數(shù)據(jù)發(fā)送以及同步的關(guān)鍵技術(shù)就地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)來講有樣式各異的為數(shù)較多的數(shù)據(jù)類型在其中存在，典型形式的數(shù)據(jù)信息主要包含由各個主變電所、牽引降壓變電所與各個子系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)人到地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)相應(yīng)的實時數(shù)據(jù)信息流，存儲全部采樣、告警等各階段的歷史數(shù)據(jù)信息，假如系統(tǒng)有故障情況或者是異常問題出現(xiàn)的話，冗余機制就能夠從根本上來確保數(shù)據(jù)信息的穩(wěn)定運行狀態(tài)，在有效的運用了相關(guān)的軟件之后，就能夠很好的實現(xiàn)所有通信模塊時間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的作用，同時對于地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)以及人機操作界面之間數(shù)據(jù)的傳輸也有著一定的幫助。（3）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)除了上述的幾個方面外，地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)在應(yīng)用技術(shù)當(dāng)中，還需要在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上不斷的努力?，F(xiàn)如今已經(jīng)完全進(jìn)人到網(wǎng)絡(luò)化的時代，對于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，是非常必要的組成部分。第一，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在應(yīng)用過程中，應(yīng)確?？傉灸軌蚶镁W(wǎng)絡(luò)來對分站做出良好的管控。現(xiàn)如今的網(wǎng)絡(luò)通信非常發(fā)達(dá)，倘若遭遇到相關(guān)部門的配合要求，則需要通過實時網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，觀察地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的綜合內(nèi)容變化，鎖定目標(biāo)以后，快速下發(fā)到各個分站當(dāng)中，從而在相關(guān)問題的解決上，獲得更好的效果。第二，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在應(yīng)用過程中，還能夠針對地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的差異性問題，做出深刻的分析。地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)有可能出現(xiàn)突發(fā)狀況，或者是遭受到蓄意的破壞，通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠在不同的層面上開展深人的分析，為問題的解決，提供更多的支持。第四章·(1)人機界面整合從其總體上來講綜合監(jiān)控系統(tǒng)具有較大范圍的集成，期間被集成的子系統(tǒng)軟件全部被集成軟件所代替，同時對于被集成子系統(tǒng)的所有功能都可以完成，如此以來就在很大程度上提高了集成系統(tǒng)的整個功效。另外由于在集成軟件當(dāng)中人機界面具有較多的圖形層次，所以開發(fā)起來需要耗費大量的時間，尤其是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)統(tǒng)一規(guī)劃以及數(shù)據(jù)庫的二次開發(fā)。在其中部分專業(yè)系統(tǒng)能夠?qū)ζ渌麑I(yè)的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行運用，而有的則需要重新建立。

例如，對于信號ATS的集成，因為對于行車安全來講信號系統(tǒng)是十分重要的，相對來講具有較為特殊的通信協(xié)議和軟件，一旦通信協(xié)議的開放條件允許的話，就能夠?qū)D形人機界面嵌人到綜合監(jiān)控系統(tǒng)的人機界面當(dāng)中去，從而有效的完成了復(fù)試管理的作用，從而大大提高了人機界面在具體操作過程當(dāng)中的便利性。(2)系統(tǒng)的可靠性與容錯性假如綜合監(jiān)控系統(tǒng)有故障發(fā)生的話就會影響到整個系統(tǒng)的正常運行，所以不管是交換機還是服務(wù)器等都需要采用冗余的辦法來進(jìn)行。在某地鐵當(dāng)中為了從根本上確保系統(tǒng)的可靠性就采用了后備線進(jìn)行控站的措施：每當(dāng)控制中心有相應(yīng)的事故出現(xiàn)的話，這時后備線控站就能夠使用中央級用戶來進(jìn)行登錄，從而更好的實現(xiàn)對全線當(dāng)中的車站一些常規(guī)設(shè)備起到有效的監(jiān)控作用;此時，后備線控站所展現(xiàn)出來的作用是和中心級系統(tǒng)一致的，在對其控制權(quán)進(jìn)行移交的時候則需是在恢復(fù)了原控制中心的工作之后。同時，為了進(jìn)一步對系統(tǒng)的容錯進(jìn)行實現(xiàn)，必須要在綜合監(jiān)控系統(tǒng)之中進(jìn)行多個復(fù)制軟件的安置。(3)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性在設(shè)置的時候，為了系統(tǒng)在今后能夠進(jìn)行擴(kuò)展，其相關(guān)的設(shè)備比如服務(wù)器以及交換機等都是要預(yù)留出20%~40%的容量或者是留出相應(yīng)的插槽的；而在對軟件進(jìn)行選擇的時候則可以采用無限點可擴(kuò)展軟件。如此以來，假如是在同構(gòu)系統(tǒng)當(dāng)中進(jìn)行的擴(kuò)展，只需要將其相關(guān)的數(shù)據(jù)域進(jìn)行合并就差不多了;然而在對異構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展的過程中則必須要通過建立必要的網(wǎng)關(guān)才可以完成。在進(jìn)行了相關(guān)的調(diào)試工作之后，對于新加人的子系統(tǒng)能夠在一定程度上實現(xiàn)與之前的系統(tǒng)的無縫集成，從而一起來完成整個地鐵的所有任務(wù)。第五章·結(jié)束語近些年來在地鐵系統(tǒng)當(dāng)中綜合監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛，相應(yīng)的各個方面的技術(shù)發(fā)展也逐漸成熟化，相應(yīng)