地铁综合监控系统应用技术研究

地铁综合监控系统应用技术研究

刘 炼

中国铁路通信信号上海工程局集团有限公司 上海 200436

摘要：从客观角度来看，地铁综合监控系统是一个必要的组成部分。在实施和实施过程中，必须充分考虑到这种技术的实施效果，并合理地充分实施应用技术。现代地铁建设对许多城市的增长有很大影响，也是一个深受人们尊敬的建设项目在未来的监测系统中，应保持完整。

关键词：地铁;综合；监控系统；应用；技术；ISCS

今天，随着我国的迅速发展，地铁综合监控系统已成为一个重要因素，对地铁的长期发展和进步具有特别重要的影响。为了在今后的工作中取得更大进展，我们必须坚持发展相关技术。论述了地铁综合监控系统的应用技术，并提出了合理的建议。

一、综合监控系统的功能

ISCS（综合监控系统）的主要目的是用系统化方法将各分散的自动化系统联结为一个有机的整体，搭建一个统一的运行平台和集中监控系统，实现各专业系统之间的信息互通、资源共享，提高各系统的协调配合能力，高效实现系统间的联动，提高地铁线路的整体自动化水平。可以将各条地铁线路归集为整个网络体系。从技术层面上提供切实高效的技术手段，增强应对各种突发事件的应变能力，提高反应速度，增强灾害事故的抵御能力，提高运营管理水平。从运营管理的层面通过统一界面，运管人员能够更加方便、有效地监控管理线路运作情况，提高运营效率。

二、综合监控系统的组成

1.中央级系统。中央级监测系统主要由一个网络和一个控制中心以及信息和数据服务器和其他有关设备组成。中心ISCS系统通过全线主干网将各车站级的ISCS信息汇集到控制中心，实现各站点监控信息的集中管理。各站监控系统由中央系统管理。由于中央控制系统设立了一个网络信息管理工作点，可以通过管理网络交流数据信息，并将每个地点的信息反馈给中央管理办公室。通过收集和处理这些数据，可以开展相关的监测工作。中心级系统主要由以太网交换机、服务器、前端处理器、工作站组成。由于中心通常位于控制中心，服务于各系统专业，通过不同的用户权限激活相应的人机界面，并实现相应的调度功能。

2.车站级监控系统。地铁线路分别设置不同站点，每个车站站点需要设置车站级ISCS系统。车站ISCS系统通过车站级局域网络将现场级的信息汇集到车站级ISCS系统，从而实现车站级的综合监控。车站系统主要由以太网交换机、服务器、前端处理器、工作站组成。通过监视每个站点的系统运行状况，可以对其进行实际控制。此时，我们要定义受影响系统的操作系统网络。

3.主干网络。车站级ISCS系统通过主干网络与中心级ISCS系统进行数据交互。为保证主干网络稳定，通常实行冗余1000Mbps光纤相连。该部分通常由地铁通信系统传输专业提供交互接口。

三、地铁综合监控系统的设计要点

1.增强系统功能。根据目前情况，地铁综合监测系统的设计将对其长期发展产生重大影响。为了改进该系统今后的运作，有必要加强该系统的功能。从长远来看，综合监控系统的积极影响非常重要。如果在这方面存在严重缺陷，它肯定无法为地铁的稳定运营提供更多的援助，在解决相关问题方面也很难取得更好的成果。首先，地铁综合监控系统的稳定性需要最大限度地提高。地铁运行空间主要在城市地下，因此有许多影响因素遇有暴雨或地震，需要依靠地铁综合监测系统获得足够的数据和信息，以便在处理方面取得良好的效果。因此，该系统应定期进行优化和创新，以确保能够充分记录各种内容。第二，在完善综合监控系统功能的过程中，需要在远程控制方面作出重大努力。目前，技术能力在不断提高，需加快速度和响应速度。

2.升级系统硬件。对于地铁综合监控系统而言，其硬件设备是设计和实施过程的核心组成部分，将对该系统的总体运作产生决定性影响。在我们今后的工作中，我们必须对系统硬件进行良好和完美的处理，而这并不总是通过简单的操作手段来实现的。首先，在装备系统设备之前，有必要深入研究和分析地铁综合监测系统的运行环境和要求，了解某些限制条件的影响和功能，并利用积极手段加以改进。第二，在长期使用系统硬件后，需要进行相应的创新，需要引进最新设备或最成熟的系统设备系统。这项工作的优点是能够充分利用地铁综合监控系统技术，获得足够的多媒体支持，并在克服相关问题方面取得更好的成果。第三，需要定期检查和分析系统硬件，如果发现问题，需要及时改进和解决，以便在今后取得更好的工作成果。第四、综合监控的HMI界面应为一个友好的、简洁的、有效的、通用的HMI，符合使用地的规范规章要求，使用习惯等。避免差异化过大，导致操作人员培训成本的增加。

四、地铁综合监控系统的运用技术

1.控制冲突问题的技术。从表面上看，地铁综合监测系统是一个相对简单的系统，但在实际运行过程中，该系统的影响几乎复盖了地铁运营的所有组成部分。因此，如果我们要使地铁综合监控系统的运作更加稳定，我们就必须在冲突控制技术方面作出积极努力。这项技术的运作旨在协调系统与其他工作之间的良性循环，从而使地铁在运营过程中得到更多的支持和保护，并减少重复出现的问题。轨道交通运营一般分为两种模式：正常运营模式与异常运营模式。正常运营模式下系统控制的优先级为从上到下，例如中心调度员、车站调度员、IBP盘、现场，优先级是从高到低。ISCS工作在正常模式时，各种状态信息必须送达中心级；控制命令由中心级下达到现场级，车站级仅起状态监视和命令复视作用，无控制权。这样有利于在正常模式下按照既定方案进行模式控制，节约能耗。异常运营模式下系统控制的优先级为从下到上，例如现场、IBP盘、车站调度员、中心调度员，优先级是从低到高的。ISCS工作在灾害模式、故障模式、阻塞模式时，控制中心视具体情况下放控制权限，使车站级可以在一定权限范围内进行控制。系统恢复正常工作模式后，车站级控制权限上交或由中心级收回。这样设置有利于在异常情况，车站值班员可以根据现场的实际情况做出准确的操作。

但是对于具有控制功能和操作功能的系统，通常会出现特定的控制与操作冲突问题。因此，对于具有某些控制功能的系统，控制保留用于防止控制冲突，而对于具有操作功能的系统，则用于防止操作冲突。系统设计操作互斥和操作授权，可采用的是中心控制和车站的控制权互斥；就地控制和远方控制（中心级或车站级）的控制权互斥。中心级和车站级对受控设备的控制权互斥，即在中心级控制方式下，车站级不能对设备进行控制。若车站级需对设备进行控制时，必须待中心级将控制权下放到车站级，此时，中心级失去对设备的控制权，同时，一般情况下中心级不能主动收回控制权，须待车站级将控制权交回后，中心级才能重新获得对设备的控制权。中心级控制权和车站级控制权之间的移交，必须由双方确认。设备的就地控制与远端控制(中心级或车站级)由硬件设备设置控制标志，实现控制权互斥。系统提供系统控制权限管理界面，用户通过该界面进行控制权移交、控制权查询、控制权强制解除功能。控制权限由授权人(如中心调度员)授权给被授权人(如系统维修员或车站值班员)，授权期间授权人失去已授权对象的控制权限。被授权人工作完毕后，交回授权对象的控制权限。可被授权的对象由单个可遥控设备、预先定义的成组可遥控设备或全站可遥控设备组成。控制权限的移交或强制结果应在系统事件记录的控制权限管理表中详细记录。授权操作应由授权人发出，经被授权人确认后完成。一般已授出的控制权限由被授权人上交，授权人不主动收回。在发生紧急事故时，授权人可以强制收回操作权。

2.数据传输和同步技术。在地铁综合监控系统的运行过程中，数据传输和同步技术也是一个重要因素。这项技术在目前的应用中有着非常严格的要求，决不能简单地实施。第一，在数据传输过程中，应充分提高传输速度，以确保发送者和接收者能够保持同步状态，从而在科学上提高监测工作的效率，并在解决相关问题方面取得更好的结果，在之前组成中提到过，主干网络由通信专业传输系统提供专用千兆端口。其次，中心级的ISCS服务器、前端处理器设置成热备冗余，保证运行可靠稳定。再次，在数据同步操作中，除在必要的实时服务器上同步之外还应及时将日常数据上载到历史数据库。在实施地铁综合监控系统时，可能会遇到一些特殊情况，但当时由于许多影响因素，无法迅速找到。在此阶段，要有车站级系统独立运行方案，且能够在网络故障恢复后，车站级ISCS系统与中央级ISCS系统的数据实行同步。第三，数据传输和同步技术需要从全线接入的I/O总点数进行考量，且设计时为了保证系统的性能和从长远考虑扩充的需要，服务器、网络和软件平台的处理能力预留30%以上的裕量。

3.网络技术。除上述方面外，地铁综合监控系统需要在其应用技术中不断努力网络技术。现在，它已经完全进入网络时代，这是网络技术应用的一个非常必要的组成部分。ISCS网络由三层组成，分别是主干层、局域层和现场层。首先，在应用网络技术时，应确保中心级能够利用网络对车站级进行良好控制。当今网络通信十分发达，虽然满足了相关专业的合作要求，但有必要通过实时网络技术观察地铁综合监控系统的全面内容变化。其次，在网络技术的应用过程中，还可以对地铁综合监控系统的差异进行深入分析。地铁综合监测系统可能处于紧急状态，也可能被故意破坏。使用网络技术，可以在不同级别进行深入分析，以便为解决问题提供更多支持。

总之，随着相关技术的发展，地铁综合监控系统在地铁运营过程中得到广泛应用，不仅能够有效监测运营状况，而且能够优化和改进运营过程中各种案件的管理。随着系统功能的发展，它可以在当前的进程中发挥更大的作用。通过使用该系统，可以使地铁的运行状态更加安全可靠。通过信息和数据的连接，地铁行业可以实现更好的发展，促进中国运输业的发展。

参考文献：

[1]张萍.关于地铁综合监控系统应用技术研究.2019.

[2]秦小江.地铁综合监控系统应用技术探究.2020.