城市轨道交通综合监控系统设计

[摘 要]本文首先简要的介绍了轨道交通综合监控建设的必要性，给出了现代城市轨道交通综合监控系统的整体框架，并根据实际需求，讨论了城市轨道交通综合监控系统的设计理念及其不足之处。

[关键词]城市轨道交通；综合监控系统；设计

中图分类号：TP353 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）17-0246-01

1.城市轨道交通设计综合监控系统的必要性

随着国民经济的发展和城市现代化的进步，对轨道交通运营安全和管理水平要求也不断提高，运营过程中被监控对象之间的关系越来越复杂，对信息采集和处理的实效性要求越来越高，运营过程中的监视、控制、操作和管理渐趋集中，运营的安全性、可靠性越来越受到重视，对资源共享和信息共享提出了更高的要求。为了确保运营安全和各系统安全可靠运行，方便运营操作人员和管理人员对运营过程实施全面的集中监控和管理，需要建立综合监控系统。其次，随着地铁向线网方向发展，地铁换乘车站及线网资源共享的设备和设施也越来越多，控制中心也由单线路建设向多线路合建，甚至整个线网集中合建，目的是要实现集中监控和统一管理及紧急情况下便于协调指挥，有利于实现信息共享和资源共享。

另外，综合监控系统在操作层面实现跨系统的联动、操作及控制、实现信息资源共享，实现相互关联的具有实用价值的数据统计报表，有利于企业向信息化的方向发展；采用统一的系统软、硬件平台，实现软件和硬件资源共享，减少控制室工作站的数量，优化系统之间的接口关系；在操作、维护和管理层面，统一人机介面，便于操作维护和管理，减少操作人员的工作强度。轨道交通综合监控系统就是在上述的需求下应运而生。综合监控系统的使用加强了轨道交通运行的安全性、乘客的舒适性以及灾害情况下乘客疏散的及时性，将可能发生的灾害损失减少到最低。

2.城市轨道交通综合监控系统的构成

轨道交通综合监控系统是以数据服务为核心的监控系统，处理和传递的信息多为实时监控信息。综合监控系统控制领域不同的数据服务模式会有两种不同的结构：一种是基于集中式数据服务方式的构成方案，称之为集中式综合监控系统；另一种是基于分布式数据服务方式的构成方案，称之为分布式综合监控系统（如图1）。

集中式综合监控系统采用集中式数据服务模式，即以中央级为核心的数据服务方式。所有数据的收集和实时处理都在中央级进行。车站级分散的数据处理节点负责与子系统进行数据交换，并将实时数据传送至中央；同时接收中央级的指令，显示并执行。

分布式综合监控系统采用的是分布式数据服务方式，是一种基于网络的数据服务方式。物理上相互隔离的分布式数据库是系统的数据核心，网络是系统的重要载体。物理上分散的数据处理节点完成现场数据的采集、分析和存储。中央级在进行相关的集中监控操作时，向分布式数据库获取所需的实时数据。

3.城市轨道交通综合监控系统各层级应具备的功能

轨道交通综合系统主要由中央综合监控系统、车站综合监控系统（包括综合后备盘）及综合监控骨干网等组成。

中央级综合监控系统由中央监控网络、运营控制中心（OCC）冗余实时服务器、冗余历史服务器、磁盘阵列、磁带记录装置、各类操作员工作站、冗余的互联系统的网关装置、不间断电源、打印机、网络管理系统（NMS）、大屏幕系统（OPS）等组成，用于监视全线各车站（包括车辆段）的各个子系统的运行状态，完成中央级的操作控制功能。地铁综合监控系统在中央监控中心设立中央级监控网络管理工作站。中央级监控网络的核心是冗余配置的以太网交换机。中央监控网络为冗余1 000/10 000 Mbit/s交换机构成的以太网，符合IEEE 802.3标准，采用TCP/IP协议。中央级综合监控系统对全线重要监控对象的状态、性能等数据进行实时的收集与处理，通过各种调度员工作站和综合显示屏以图形、表格和文本的形式显示出来，供调度人员参考和使用，并且可根据一定的逻辑关系自动或由调度员人工向分布在各站点的被监控对象或系统发送模式、程控、点控等相关控制命令，从而实现对全线各弱电系统的集中监控。

车站级监控系统与车辆段监控系统分别位于车站、车辆段。车站综合监控系统由车站监控网络、车站服务器、车站（或车辆段）操作员工作站、前端处理器、双屏值班站长操作站、双屏值班员操作站、车站互联系统的网关装置（FEP）、打印机、综合后备盘（IBP）等组成，用于监视车站各子系统的运行状态，完成车站级的操作控制功能。车站监控网络为冗余1 000 Mbit/s交换机构成的以太网，符合EEE802.3标准，采用TCP/IP协议。 车站级综合监控系统通过分布在本站点范围内的站级局域网络，将本站点范围内的各有关机电系统集成在一起，并与车站PA、CCTV和PIS等系统互联，使它们能相互协调工作。车站级综合监控系统对本站范围内监控对象的状态、性能等数据进行实时的收集，通过车站操作员工作站以图形、表格和文本的形式显示出来，供车站值班人员参考和使用，并且可根据一定的逻辑关系自动或由调度员人工向分布在本站的被监控对象或系统发送模式、程控、点动控制等相关控制命令。

4.结束语

随着我国城市轨道交通事业的迅速发展，综合监控系统得到越来越广泛的应用。在进行综合监控系统设计时，应结合实际工程，从综合监控系统的集成模式和功能需求出发，从系统业务特点、地理分布、站点数目、资金状况、应用系统和数据流量等方面考虑，设计合理的综合监控系统结构。目前几乎所有新建线路都采用了不同集成规模的综合监控系统，有的系统已经投入运营并积累了一定的经验，还有许多线路正处于前期的调研和设计阶段。因而非常有必要对综合监控系统作一些深入分析和全面总结，以便设计出更合理更有效的综合监控系统。

参考文献

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[2] 王文荣，汪文功.基于施耐德PLC的轨道交通环境控制解决方案[J].可编程控制器与工厂自动化，2009，（3）：109-113.

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