地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成方式分析

姚存治，王大文

(鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 450052)

1 國內(nèi)地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展概述

現(xiàn)代城市地鐵是個高科技的集合體，對移動設(shè)備的監(jiān)控由信號系統(tǒng)來實現(xiàn)，包括列車自動監(jiān)控系統(tǒng)(ATS)、列車自動防護(hù)系統(tǒng)(ATP)、列車自動運行系統(tǒng)(ATO)、計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)(CJ)。而對固定設(shè)備的監(jiān)控，是由綜合監(jiān)控系統(tǒng)來完成的，包括SCS本身、所有變電所、所有的環(huán)境與機(jī)電設(shè)備、車輛基地所有設(shè)備系統(tǒng)、火災(zāi)報警系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、閉路電視、公共廣播、乘客信息系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、自動售票系統(tǒng)(AFC)等。

綜合監(jiān)控系統(tǒng)在國內(nèi)的發(fā)展大致經(jīng)歷了四個階段。北京地鐵13號線于2000年開始建設(shè)，2002年9月試運營，2003年初商業(yè)運營，采用國內(nèi)的MACSSCADA1．0軟件平臺，以 PSCADA為基礎(chǔ)，集成了BAS和FAS，這是起步階段;深圳地鐵1號線于2002年開始建設(shè)，2004年底開通，集成了PSCADA、EMCS和FAS，這是發(fā)展階段;廣州地鐵3、4號線于2003年開始建設(shè)，2005年開通，構(gòu)建了全面、完備的地鐵信息共享平臺，包含了 EMCS、FAS、PSCADA、SIG、PA、AFC、ACS、PSD等12個子系統(tǒng)的集成和互聯(lián)，逐步走向成熟階段。這幾年以來，國內(nèi)地鐵迎來了大發(fā)展，很多城市相繼建設(shè)了地鐵線路，在建設(shè)中紛紛采用了綜合監(jiān)控系統(tǒng)，目前已經(jīng)是很成熟的階段。

2 地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成方式

地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)主要有兩種模式:子系統(tǒng)獨立設(shè)置的集成模式和完全集成的綜合自動化系統(tǒng)，也可以叫頂層信息集成方式和深度集成方式。前者各專業(yè)子系統(tǒng)相對獨立，通常有不同的集成商獨立實施。綜合監(jiān)控系統(tǒng)和子系統(tǒng)之間是異構(gòu)系統(tǒng)，綜合監(jiān)控系統(tǒng)和子系統(tǒng)接口界面通常定位在前端處理單元FEP，以實現(xiàn)異構(gòu)間的協(xié)議轉(zhuǎn)換。后者中被集成的專業(yè)子系統(tǒng)(如 EMCS、FAS、PSCADA等)和綜合監(jiān)控系統(tǒng)是一個緊耦合系統(tǒng)，通常由同一個集成商來完成。其實質(zhì)是由同一監(jiān)控軟件平臺實現(xiàn)多個完全集成相關(guān)專業(yè)子系統(tǒng)的功能。完全集成的子系統(tǒng)設(shè)備直接接入綜合監(jiān)控系統(tǒng)交換機(jī)，形成同構(gòu)統(tǒng)一的監(jiān)控平臺。頂層信息集成方式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，各專業(yè)子系統(tǒng)的下位機(jī)完成數(shù)據(jù)的采集，上位機(jī)完成數(shù)據(jù)的處理和表示，通過網(wǎng)關(guān)設(shè)備將專業(yè)子系統(tǒng)的上位機(jī)軟件平臺和綜合監(jiān)控軟件平臺連接在一起。由于前后是兩個不同的軟件平臺，因此需要進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)的二次處理和表示。深度系統(tǒng)集成方式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示，被集成的專業(yè)子系統(tǒng)直接接入綜合監(jiān)控系統(tǒng)站級局域網(wǎng)交換機(jī)。深度系統(tǒng)集成的綜合監(jiān)控系統(tǒng)采用同一廠商的開放性軟件集成平臺，因此大多數(shù)監(jiān)控數(shù)據(jù)可以一次性完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)表示。

3 對鄭州地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的思考

縱觀國內(nèi)外地鐵建設(shè)的歷程，不難發(fā)現(xiàn)，綜合監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)歷了從無到有的階段，從最初的分立控制到頂層信息集成，再到后來的逐步深入和廣泛的深度集成。綜合監(jiān)控系統(tǒng)正在成為地鐵運營中必需的控制模式。2009年，鄭州市城市快速軌道交通近期建設(shè)規(guī)劃(2008～2015年)經(jīng)過了國務(wù)院批準(zhǔn)。這意味著鄭州市地鐵建設(shè)正式進(jìn)入了全面、快速發(fā)展時期。根據(jù)相關(guān)規(guī)劃，系統(tǒng)由六條線路組成，預(yù)計總投資1000億元。地鐵建設(shè)將分為起步、發(fā)展、成熟完善3個建設(shè)階段，2013年建成通車后，鄭州將向國際化城市標(biāo)準(zhǔn)又邁進(jìn)了一步。第一階段為起步階段(至2015年)，建設(shè)1、2號線一期工程。線網(wǎng)構(gòu)成及規(guī)模:1號線一期、2號線一期。地鐵線網(wǎng)規(guī)模45．39公里。鄭州目前正在建設(shè)1號線和2號線一期工程，可考慮采用集成 PSCADA、BAS、ACS，而互聯(lián)其他子系統(tǒng)的深度集成方式，隨著不同線路的分期實施后，可將不同線路的OCC(控制中心)組織聯(lián)絡(luò)起來，再組建成大的COCC(中央控制中心)。

4 結(jié)語

綜合監(jiān)控系統(tǒng)是城市軌道交通自動化技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，深度集成的綜合監(jiān)控系統(tǒng)有性價比高、性能更強(qiáng)大、降低整體工程的施工難度等巨大的優(yōu)勢，正向著集成度更高、智能化更強(qiáng)、功能更加豐富的新型系統(tǒng)邁進(jìn)，綜合監(jiān)控系統(tǒng)是保障地鐵安全穩(wěn)定運營的最重要的工具。

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