浅析沈阳地铁综合监控系统

张智斌

摘 要：地铁综合监控系统是传统集中控制系统的继承和发展，是一个功能庞大的信息系统，同时又是一个多功能、多专业子系统的集成系统，它为城市轨道交通提供了信息共享平台。本文针对沈阳地铁综合监控的系统结构、功能、设计进行了探讨。中国

关键词：地铁；综合监控系统；功能

1 地铁九号线综合监控系统概述

沈阳市地铁九号线北起怒江公园西北侧，终至石庙子，全长36.35km，均为地下站。一期为怒江公园至建筑大学站，全长28.996km，共设23座车站，其中换乘站11座，一般站12座，平均站间距约1.282km；在曹仲和浑河站间设置曹仲车辆段；新建塔湾主变电所与同期建设十号线共用，新建沙岗子主变电所，与二号线共享奥体中心主变电所；共享地铁一号线张士车辆段内一、二号线控制中心。与同期建设十号线构成沈阳市地铁线网的双“L”环线，九、十号线的建成将使沈阳地铁由线路级提升至线网级。（如下图）

2 地铁九号线综合监控的系统结构及功能

沈阳地铁九号线一期工程综合监控系统由中央级综合监控系统、各车站综合监控系统、车辆段监控系统、网络管理系统、培训管理系统组成。综合监控系统采用主备、冗余、分层、分布式C/S结构，实现两级管理：中央级综合监控系统、车站级综合监控系统；三级控制：中央级、车站级和现场级，是一个热备、冗余、开放、可靠、易扩展的计算机系统。（1）控制中心功能。①以电力监控、环境与设备监控为核心进行集成；通过与站台门、广播、闭路电视、乘客信息系统进行界面集成，显示其系统信息的同时，具备对其底层设备的控制功能；与列车自动监控系统、火灾自动报警系统、时钟系统进行互联，只接收相关信息，只监不控。②与列车自动监控系统接口，接收列车在全线各区段的阻塞位置信息。③与中央时钟接口，接收主时钟信息，进行系统内对时。④与火灾报警系统接口，在发生灾害时，启动联动功能。⑤一级告警进行系统推图。（2）车站控制室功能。①监视车站的机电、火灾报警、闭路电视、广播、乘客信息、门禁、站台门的设备的运行情况。②监视客流情况并提供客流上限报警。③在控制中心异常时，作为降级后的操作平台。④一体化工作台（含IBP）作为紧急情况下的操作平台。（3）现场级功能。①可就地调试与控制。②具备独立运行能力。③现场级优先级最高。

3 地铁九号线综合监控系统的集成和互联

（1）系统集成和互联对象。深度集成的子系统主要有：电力监控系统（PSCADA）、环境与设备监控系统（BAS）。界面集成的子系统主要有：站台门（PSD）、感温光纤、吸气式感烟探测系统、乘客信息系统（PIS）、广播系统（PA）、闭路电视监视系统（CCTV）、车站实时客流监测系统。互联的子系统主要有：火灾报警系统（FAS）、信号系统（SIG）、自动售检票系统（AFC）、时钟系统（CLK）、门禁系统（ACS）、线网控制中心（TCC）。（2）综合监控系统与各子系统间的物理接口。①综合监控系统与BAS、PSCADA系统的物理接口为以太网电口和以太网光口，传输速率为100Mbps，采用冗余保护。②综合监控系统与FAS、CCTV、PA、PIS、ACS、PSD、CLK的物理接口为RJ45/RS485，采用冗余保护。PA为非冗余。③综合监控系统在车站控制室内的一体化工作台（含IBP）与SIG、AFC、ACS、CCTV、PSD等系统采用硬线连接。

4 九号线综合监控系统的设计原则

沈阳地铁九号线综合监控系统涉及集成、互联的24个专业接口，为保证综合监控系统功能的完整，其设计必须满足如下原则：（1）安全性原则。①系统安全性。综合监控系统具有信息安全性，有完善的硬件、软件信息安全防范措施：系统硬件运行安全，系统软件运行的安全，系统数据及信息安全。采用访问控制、防火墙、病毒防护等安全性措施以防止或阻止非授权的访问或活动。②完善的权限管理。综合监控系统操作人员众多，因不同类型的监控人员所能监控的权限不同，要求综合监控系统能够安全管理所有操作人员的不同监控范围。权限的管理可以详细到每一个设备，综合监控系统提供给维护人提供权限配置表。③联动功能。综合监控系统应与供电系统、环境与设备监控系统、站台门、广播系统、乘客信息系统、时钟系统、信号系统、自动售检票系统、门禁系统、火灾系统等连通、联动。提高应急处理能力，减轻紧急情况下操作人员的工作压力，避免发生不必要的操作错误，降低劳动强度。④系统在极限负荷下的安全性。综合监控系统具备雪崩处理能力，防止下列情况的发生：因过多的、不可预知的事件序列发生而存储大量的垃圾数据，进而可能导致综合监控系统性能显著下降，严重影响正常信息获取，干扰操作人员的正常监控。（2）可靠性原则。综合监控系统硬件设备为合格、成熟、可靠的正规、定型产品。①硬件冗余设计，综合监控系统硬件设备及相应的应用软件均为冗余设计。②故障处理能力，系统中任何网络设备，包括工作站、服务器、交换机等，如果发生单点故障，不影响系统的正常工作。（3）实时性原则。综合监控系统的接口众多，为保证综合监控系统的实时性，综合监控系统在数据采集、处理、传输、显示，报警、执行控制命令上均保证实时性。通过现场设备控制时间、设备状态更新时间、画面/设备选择和更新、网络实时性等来保证实时性。（4）可扩展性原则。基于WinCC OA开发的ISCS软件：使用的服务器、交换机、FEP等设备都是可扩展的，能适应未来系统扩展的需要；采用标准的、开放的、成熟的通信协议；硬件采用模块化结构，按需灵活部署；采用面向对象技术，提高系统的可复用性。

5 结语

综合监控系统（ISCS）通过集成或互联轨道交通内供电和机电系统，形成统一的信息平台，实现对各被集成、互联系统的集中监控和管理，同时完成相关各系统之间的信息共享和协调联动功能。综合监控系统能实现火灾模式、阻塞模式，在紧急突发事件和事故处理中提供合理的模式控制，提高运营效率，为实现城市轨道交通现代化运营管理提供信息化基础。

参考文献：

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[2]曲立东.城市轨道交通环境与设备监控系统设计与应用[M].北京：电子工业出版社，2008.

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