南昌地鐵3號(hào)線綜合監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警功能設(shè)計(jì)

南昌中鐵穗城軌道交通建設(shè)運(yùn)營(yíng)有限公司 鄧新禹

綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成了電力監(jiān)控系統(tǒng)、站臺(tái)門系統(tǒng)、視頻監(jiān)視系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、乘客信息系統(tǒng)等多個(gè)子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)監(jiān)視與控制功能以及報(bào)警功能，因此綜合監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警功能的設(shè)計(jì)是否高效，直接影響運(yùn)營(yíng)人員對(duì)各類問題的反應(yīng)速度。本文簡(jiǎn)述了南昌地鐵3號(hào)線綜合監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警功能的設(shè)計(jì)方案，包括報(bào)警分類、報(bào)警級(jí)別、報(bào)警確認(rèn)及查詢等功能。

當(dāng)出現(xiàn)事故或發(fā)生重大災(zāi)害時(shí)，綜合監(jiān)控軟件通過人機(jī)界面（圖形、聲音、打印等）及時(shí)準(zhǔn)確的對(duì)調(diào)度員、車站值班人員做出報(bào)警提醒，有效的幫助調(diào)度員和車站值班人員發(fā)現(xiàn)事故。本文就綜合監(jiān)控軟件的報(bào)警功能、報(bào)警級(jí)別設(shè)置分類及處理方法、報(bào)警方式、報(bào)警記錄確認(rèn)和查詢、以及雪崩過濾等進(jìn)行闡述。

1 報(bào)警分類

設(shè)備狀態(tài)的變化、模擬量值的越限、設(shè)備故障、設(shè)備通訊狀態(tài)、人為操作等都可以定義成報(bào)警，而且報(bào)警的級(jí)別可根據(jù)需要自行定義。

(1)單位開關(guān)變位報(bào)警。當(dāng)單位開關(guān)量（邏輯狀態(tài)）達(dá)到一個(gè)給定報(bào)警值時(shí)，系統(tǒng)生成對(duì)應(yīng)的報(bào)警，當(dāng)它重新變回正常值時(shí)報(bào)警消失。

(2)雙位開關(guān)量報(bào)警。當(dāng)雙位開關(guān)量（如斷路器等）處于報(bào)警狀態(tài)（可定義為：全開、全關(guān)、不確定的未知狀態(tài)）一段時(shí)間后，系統(tǒng)才生成對(duì)應(yīng)的報(bào)警，當(dāng)它重新變回正常值時(shí)報(bào)警消失。

(3)模擬量越限報(bào)警。當(dāng)模擬量值超過報(bào)警上限后，系統(tǒng)將產(chǎn)生超上限報(bào)警。當(dāng)模擬量值低于報(bào)警下限后，系統(tǒng)將產(chǎn)生超下限報(bào)警。

(4)設(shè)備故障報(bào)警。當(dāng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)自身設(shè)備故障后，系統(tǒng)具備報(bào)警診斷功能。設(shè)備診斷的范圍包括服務(wù)器、工作站、通訊前置機(jī)、交換機(jī)等設(shè)備的可診斷信息。一般由網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視和報(bào)警。

(5)網(wǎng)絡(luò)通訊故障報(bào)警。當(dāng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通訊發(fā)生異常，如服務(wù)器與通訊前置機(jī)、工作站與服務(wù)器等通訊異常，系統(tǒng)將自動(dòng)產(chǎn)生通訊故障報(bào)警。

(6)外設(shè)故障報(bào)警。當(dāng)外部接口設(shè)備發(fā)生故障后，綜合監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)接口設(shè)備的軟件工作狀態(tài)異常，自動(dòng)產(chǎn)生報(bào)警。當(dāng)子系統(tǒng)設(shè)備發(fā)生故障后，綜合監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)點(diǎn)表中對(duì)應(yīng)的報(bào)警位自動(dòng)產(chǎn)生報(bào)警。

(7)控制失敗報(bào)警。當(dāng)控制命令發(fā)送失敗后，系統(tǒng)將產(chǎn)生相關(guān)的報(bào)警：時(shí)間、操作者、被控對(duì)象、控制命令內(nèi)容及報(bào)警原因如圖1所示。

圖1 實(shí)時(shí)報(bào)警界面Fig.1 Real-time alarm interface

2 報(bào)警級(jí)別

報(bào)警等級(jí)分為四級(jí)：一級(jí)報(bào)警、二級(jí)報(bào)警、三級(jí)報(bào)警、四級(jí)報(bào)警，如表1，表2所示。

表1 報(bào)警有不同的來源Tab.1 Alarms come from different sources

表2 不同報(bào)警級(jí)別設(shè)置不同的報(bào)警方式和顏色Tab.2 Set different alarm modes and colors for different alarm levels

3 報(bào)警確認(rèn)

綜合監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于發(fā)生的報(bào)警，支持單點(diǎn)確認(rèn)、多點(diǎn)確認(rèn)功能。

設(shè)備發(fā)生報(bào)警時(shí)，車站工作站及中央工作站同時(shí)在報(bào)警欄中顯示報(bào)警信息，事件列表記錄報(bào)警開始狀況，相關(guān)畫面對(duì)應(yīng)設(shè)備的圖元以報(bào)警狀態(tài)閃爍；根據(jù)用戶提供的中央、車站工作站的報(bào)警確認(rèn)權(quán)限表，由權(quán)限所在方，在報(bào)警欄中右擊選擇確認(rèn)報(bào)警信息，報(bào)警確認(rèn)后中央、車站、車輛段、停車場(chǎng)工作站報(bào)警欄及相關(guān)畫面中的設(shè)備圖元均停止閃爍，事件列表記錄報(bào)警確認(rèn)和對(duì)應(yīng)的操作員標(biāo)識(shí)。

4 報(bào)警查詢

為了方便運(yùn)營(yíng)人員查找報(bào)警，綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置了過濾功能?！翱旖莶樵儭睘楦骷?jí)報(bào)警快捷查詢區(qū)域，點(diǎn)擊即可查詢，再次點(diǎn)擊取消查詢。“一級(jí)”按鈕用于一級(jí)報(bào)警快捷查詢，“二級(jí)”按鈕用于二級(jí)報(bào)警快捷查詢，以此類推?？旖莶樵儼粹o支持多選，如圖2所示。

圖2 報(bào)警過濾功能Fig.2 Alarm filtering function

(1)“報(bào)警過濾”用于設(shè)定報(bào)警查詢過濾條件。1）“站名”默認(rèn)勾選全部車站，通過下拉列表可實(shí)現(xiàn)全線車站的單選、復(fù)選和全選。2）“變電所”默認(rèn)勾選“全部”，調(diào)度員可通過下拉列表實(shí)現(xiàn)變電所類型的單選、復(fù)選或全選。下拉內(nèi)容為：主變電站、開關(guān)站、中心變、混合變電站、牽引站、降壓站、跟隨所、區(qū)間變電站、臨時(shí)變電站。各線路可根據(jù)實(shí)際情況對(duì)下拉內(nèi)容作出調(diào)整。3）“系統(tǒng)”根據(jù)調(diào)度員登錄身份默認(rèn)選擇。電調(diào)登錄系統(tǒng)默認(rèn)勾選“PSCADA”，環(huán)調(diào)登錄系統(tǒng)默認(rèn)勾選“EMCS”“FAS”。各線路可根據(jù)實(shí)際情況對(duì)下拉內(nèi)容作出調(diào)整。4）“電壓等級(jí)”默認(rèn)勾選“全部”，調(diào)度員可通過下拉列表實(shí)現(xiàn)電壓等級(jí)的單選、復(fù)選或全選。下拉內(nèi)容為：110kV、35kV(33kV)、10kV、1500V、400V。各線路可根據(jù)實(shí)際情況對(duì)下拉內(nèi)容作出調(diào)整。5）“設(shè)備類型”默認(rèn)勾選“全部”，調(diào)度員可通過下拉列表實(shí)現(xiàn)電壓等級(jí)的單選、復(fù)選或全選。下拉內(nèi)容為：斷路器（開關(guān)）、隔離開關(guān)（閘刀）、變壓器、中央信號(hào)屏、交直流屏、UPS、EPS、電容器柜/有源濾波、鋼軌電位限制裝置、整流器組、其他。各線路可根據(jù)實(shí)際情況對(duì)下拉內(nèi)容作出調(diào)整。6）“優(yōu)先級(jí)”默認(rèn)勾選“一級(jí)”，調(diào)度員可通過下拉列表實(shí)現(xiàn)變電所類型的單選、復(fù)選或全選。下拉內(nèi)容為：一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)。各線路可根據(jù)實(shí)際情況對(duì)下拉內(nèi)容作出調(diào)整。

(2)“報(bào)警過濾”中的過濾條件根據(jù)調(diào)度員登錄身份進(jìn)行自動(dòng)設(shè)置。電調(diào)身份登錄時(shí)，“站名”“變電所”“電壓等級(jí)”“設(shè)備類型”“優(yōu)先級(jí)”為可改內(nèi)容，“系統(tǒng)”默認(rèn)選擇為“PSCADA”且不可修改。環(huán)調(diào)身份登錄時(shí)，“站名”“系統(tǒng)”“優(yōu)先級(jí)”為可改內(nèi)容，其他篩選條件為不可修改狀態(tài)。

(3)“執(zhí)行”是在報(bào)警過濾區(qū)域設(shè)定好報(bào)警篩選條件后，對(duì)篩選出的報(bào)警條目進(jìn)行操作。1）點(diǎn)擊“查詢”按鈕可以根據(jù)設(shè)定的篩選條件顯示滿足條件的報(bào)警信息。2）點(diǎn)擊“打印”按鈕可以打印實(shí)時(shí)報(bào)警列表中顯示的實(shí)時(shí)報(bào)警信息。3）點(diǎn)擊 “全部確認(rèn)”按鈕是對(duì)實(shí)時(shí)報(bào)警列表顯示的實(shí)時(shí)報(bào)警信息進(jìn)行確認(rèn)操作。4）點(diǎn)擊“報(bào)文凍結(jié)”按鈕可以暫時(shí)凍結(jié)實(shí)時(shí)報(bào)警界面的報(bào)警條目刷新，再次點(diǎn)擊按鈕后可恢復(fù)實(shí)時(shí)報(bào)警刷新。5）在實(shí)時(shí)報(bào)警列表中選中單條報(bào)警，右鍵進(jìn)行單條報(bào)警的確認(rèn)。

(4)通過“保存”按鈕可以將實(shí)時(shí)報(bào)警列表顯示的實(shí)時(shí)報(bào)警信息保存為文本格式的文件。

5 雪崩過濾

雪崩報(bào)警：一般情況下，當(dāng)某區(qū)域報(bào)警過多時(shí)，操作員認(rèn)為無法正常監(jiān)視并處理這些報(bào)警，即常說的雪崩。綜合監(jiān)控系統(tǒng)在特定狀況下會(huì)發(fā)生雪崩，平臺(tái)需要分析報(bào)警的來源并進(jìn)行相應(yīng)的處理，處理原則如表3所示。

表3 分析報(bào)警處理原則表Tab.3 Analysis alarm processing principle table

綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)考慮在處理大量狀態(tài)信息變化時(shí)采用雪崩處理，以防止任何數(shù)據(jù)的丟失或傳輸阻塞。雪崩過濾（RAP）功能使得在某些條件下可以減少需要處理的報(bào)警數(shù)，減少報(bào)警處理功能并不妨礙任何畫面或數(shù)據(jù)像正常一樣更新，包括報(bào)警畫面、模擬盤畫面、用戶畫面和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。