地铁综合监控系统应用技术研究

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1、摘　要　综合监控系统为地铁车站提供了一个集中操作、运营管理的平台。从地铁综合监控系统的概念出发，论述了综合监控系统的组成和系统集成方案。结合深圳地铁3号线的建设和运营，探讨了综合监控系统开发中数据处理与协议转换、人机界面整合、系统时钟同步、系统的可靠性和可扩展性等问题，为地铁综合监控系统的项目决策与前期设计工作提供参考。　　关键词　地铁;综合监控系统;系统集成　　以往国内地铁各机电系统一般是分立设置，独立管理，存在系统资源共享困难，不利于维护管理等缺点。随着自动化技术的发展，越来越多的地铁线路开始考虑和实施综

2、合监控系统;通过综合监控系统统一的软硬件平台，实现资源共享、互联互通、设备集中管理和维护，以及对子系统故障的监测，并为紧急情况下事件的处理提供全面而及时的信息和控制能力，提高地铁整体运营调度管理水平。　　1车站运行管理机制　　根据车站运营使用的需要，车站管理一般有两种方式：一种为车站平行运营模式，其车站设备之间的联接多采用双环网结构;另一种为车站组群运营模式，即中央级管理轴心站、轴心站管理卫星站方式，其车站设备之间的联接多采用两层星型网结构。深圳地铁3号线两层星型网结构如图1所示。车站组群运营模式既可节省运营

3、人员，提高运营工作效力，还可降低建设成本。如深圳地铁3号线车站组群运营模式设计，选取规模大、客流量高的车站为轴心站。每一轴心站将会管理2~3个邻近卫星站。轴心站设有冗余服务器。卫星站不设置服务器，功能由所属轴心站服务器实现。　　一般情况下，轴心站综合监控系统具有本站及所管辖卫星站设备的监视、确认报警和控制功能;而卫星站综合监控系统只对本站设备进行监视，不能进行控制及确认报警。在特殊情况下，当轴心站授予控制权给卫星站后，卫星站综合监控系统可监视和控制本站设备以及确认报警，而轴心站综合监控系统对该卫星站设备只有监

4、视功能，不能进行控制及确认报警。轴心站综合监控系统可个别选取本站及所管辖的卫星站的车站控制权;而卫星站综合监控系统只可选取本站的车站控制权，并需要轴心站先授予控制权。这样可确保操作员的合法唯一性，可避免不同地点的操作员同时操作而产生冲突。　　2系统硬件组成　　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。　　2.1中央综合监控系统　　中央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(总调工作站

5、、电调工作站、环调工作站、维调工作站)、冗余的互联系统的网关装置(FEP前端处理器或通信控制器)、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1000/10000Mbit/s交换机构成的以太网，符合IEEE802.3标准，采用TCP/IP协议。2.2车站综合监控系统　　车站级监控

6、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1000Mbit/s交换机构成的以太网，符合IEEE802.3标准，采用TCP/IP协议。　　2.3综合监控骨干网　　通信骨干网是连接车站级监控系统和中央级监控系统的主干传输通道，它将中央级监控系统、车

7、站级监控系统和车辆段监控系统连接为一有机整体。早期国内地铁监控网络大多基于同步数字分级(SDH)或异步传输模式(ATM)通信方式。而今随着通讯技术的发展，大多采用单独光纤通道组建综合监控系统骨干网，即开放式传输网(OTN)通信方式。根据地铁综合监控系统的数据传输要求，现地铁综合监控系统的骨干网大多采用数据传输速率为1000Mbit/s的以太网交换机作为数据传输的一个网络节点。　　2.4综合后备盘　　车站车控室设置综合后备盘(IBP)，实现紧急情况下(灾害及阻塞)相关重要设备的后备控制功能。根据不同站设备配置和

8、车控室布置不同，宜采用一站一设计构思。每个车站控制室IBP柜、工作台的形状尺寸都应根据房间尺寸专门定制，控制室不仅要有高效的车站控制功能，而且在整体美观方面也有很高的标准。　　3系统集成方案　　早期地铁车站控制室的各系统都有自己的管理工作站，一般包括常规机电设备监控系统、信号系统、自动售检票系统、门禁系统、旅客信息系统(PIS)、防灾报警系统、广播系统(PAS)等的工作站。而一般的地铁车站通常只设置