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1、简谈地铁综合监控系统的构成及优化地铁行车系统、电力系统、票务系统、信号系统等每个看似独立的系统间有着千丝万缕的关系,一个系统的运作往往需要另一个系统的配合。例如:常见的火灾发生,并不只是FAS(火灾报警系统)专业的事情,其中需要隧道通风、BAS(环控)、AFC(自动售检票)等各系统的配合。但目前由于各个系统各自的特点、不同的安全需要和不同的数据冗余,各个系统自成体系,有独立的X络结构、服务器和工作站等,形成了一个个信息孤岛(Automation-island)。以往国内地铁都是采用这样的系统模式,系统之间的联络比较困难且成本较高,难以实现信息互通、资源共享,要想实现协调统一则需要加以人工
2、干涉。例如,当一个故障发生时候,通常的方式是首先通知维修调度,再由维修调度通知相关的维修部门。当发生大型故障涉及多个部门时,这种人工方式大大降低了运营效率和可靠性。如今各地铁公司都注意到了这样的问题,开始推行地铁综合监控系统,将各个平台关联起来,发挥它们的整体优势。 1综合监控信息共享的体现 地铁综合监控系统的构建目的是将SCADA(电力监控系统)、FAS、BAS、ATS(行车调度系统)等系统的功能整合为一体。综合监控系统不仅要能对各系统设备进行遥信、遥测、遥调、遥控,还要借助计算机技术实现信息资源的共享,保证各系统的高效性和应急事件的准确处理能力。 信息共享的功能主要体现在各种故
3、障模式以相关设备的互动来体现综合监控系统的价值。如当火灾发生时,系统推出火灾联动画面,以3站4个轨行区为显示单位,显示在火灾发生时隧道通风、行车系统、接触X等相关专业的位置及信息。 2综合监控系统的两种结构 综合监控系统建立的基本原则为: (1)及时准确的信息反馈,以全面了解设备运行状况; (2)充分的信息共享,协调各系统之间的调度管理,保证高效的调度能力; (3)合理的功能划分和调度界面的分配,确保系统的可靠性和调度的有序性; (4)有利于建设合理的调度管理体制; (5)合理的建设投资,最佳的性价比; (6)有良好的可扩展性。 地铁综合监控系统是以数据服务为核心的监控
4、系统,处理和传递的多为实时的系统信息。综合监控系统的结构取决于其数据服务模式,主要有两种基本的结构:一是基于集中数据服务模式的结构,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模式的结构,称为分布式综合监控系统。 集中式综合监控系统采用的是集中数据服务模式,是以中央级为核心的数据服务方式;其海量数据的处理主要由中央服务器负责;中央级综合监控系统直接与车站级综合监控系统联系,信息资源由各子系统监控中心和车站级监控平台提供;数据粒度比较粗,信息一般为比较高层的决策信息,而细节信息主要由车站级系统来存储和处理。 分布式综合监控系统采用的是分布式数据服务模式,是一种基于X络的数据服务
5、方式;物理上相互独立的分布式数据库是该系统的数据核心,X络是这些数据进行传递的重要载体;其车站级系统将收集到的信息进行分析和处理,当中央级综合监控系统进行相应的操作时,向车站级系统提取相关的实时数据,然后发送命令给车站级监控系统。 3综合监控系统两种构成方案的对比 集中式综合监控系统有利于实现数据的完整性和统一性,能最优化地共享中央级的各类资源,在数据处理和数据同步上比较简单。但这种方案主要依赖于中央级服务器的性能,且处理的数据量很大,中央服务器和X络承载的负担比较大。服务器和X络线路是这种结构的瓶颈所在,一旦发生重大故障,会造成全线监控系统的瘫痪。 分布式综合监控系统由于其在数据
6、、硬件和控制维度上的分散,中央服务器和主干X的负载明显减轻,但是在数据完整性和一致性上逊于集中式综合监控系统。 从扩展性方面看,集中式综合监控系统主要依赖于中央级服务器,与车站级服务器关系不大;一旦要增加站点,对中央服务器的压力将显著增加,必须通过升级服务器来解决。但服务器市场发展较慢,且价格非常高昂,而分布式综合监控由于维度分散,增加新的站点对系统承载基本没有影响,所以,在扩展能力及成本控制上分布式综合监控系统具有优势。 总的来说,两种监控模式在设计使用中各有千秋。随着X络技术的迅猛发展,分布式综合监控系统大量应用于目前的地铁行业,如南京地铁1号线南延线、香港地铁、西安地铁、北京地
7、铁10号线等,已经成为当前轨道交通行业的发展方向。 4分布式综合监控系统分析 4.1分布式综合监控系统的组成 分布式综合监控系统包括主控系统和子系统。可以看出,主控系统既不是各个子系统的相互接口,也不是各个子系统功能层的集合;它是在各子系统功能层之上的一个系统,面向的是中央调度员和车站值班员。 当系统大规模化和设备复杂化后,分布式系统在数据统一性上存在一定的困难,需要引入自律性的概念。 4.2自律性概念 自律性分布式综合
