地铁监控系统

上海市城市建设设计研究院城市轨道交通的城市轨道交通的综合监控系统综合监控系统IntegratedSupervisoryandControlSystemofSubwaysIntegratedSupervisoryandControlSystemofSubways上海市城市建设设计研究院上海市城市建设设计研究院ShanghaiUrbanConstructionDesignandResearchInstituteShanghaiUrbanConstructionDesignandResearchInstitute教授级高级工程师教授级高级工程师ProfessorSeniorEngineerProfessorSeniorEngineer资深总工程师资深总工程师ExperiencedChiefEngineerExperiencedChiefEngineer陈洪陈洪CHENHONGCHENHONG26SEPTEMBER201026SEPTEMBER2010上海市城市建设设计研究院介绍内容介绍内容„综合监控系统（ISCS）的概念„综合监控系统的组成„综合监控系统结构与各类接口„探讨综合监控系统实施中的几个问题上海市城市建设设计研究院综合监控系统的概念综合监控系统的概念„“综合监控系统”（ISCS）概念的提出：„“综合监控系统”的概念就是“IntegratedSupervisoryandControlSystem”.„按照中文的解释就是：将彼此孤立的各类监视与控制系统通过网络和集成软件有机地联结在一起，建成一个共享信息平台。该系统集成或互联了各相关子系统，协调和监控这些子系统的功能，充分提高系统的运行效率，提高管理的综合决策水平和处理能力。上海市城市建设设计研究院综合监控系统的概念综合监控系统的概念„按照最近国家标准“城市轨道交通综合监控系统工程设计规范”的术语定义。“城市轨道综合监控系统”的解释如下：是对城市轨道交通线路中所有电力和设备进行监控的分层分布式计算机集成系统。它包含了内部的集成子系统并与其他专业自动化系统互联，实现信息共享，促进城市轨道交通高效率运营上海市城市建设设计研究院综合监控系统的概念综合监控系统的概念„“综合监控系统”实现的途径„不是简单的在各个孤岛系统之上建立一个综合的监视界面，而是对各个可以集成的系统，从底层开始对设备和各类数据实施集中采集，然后是底层数据的过滤、预处理，接下来就是数据打包以后的集中上传。到了控制中心，所有数据共享在一个信息平台上，由相关的服务器、工作站接收和处理。„对于城市轨道交通，应该从车站级开始实施综合监控系统。„共享信息平台的建立－系统的集成（设备集成、软件集成）－应用层的综合上海市城市建设设计研究院综合监控系统的总体目标综合监控系统的总体目标„架构合理－简化自动化系统的总体结构，提高系统的可靠性、响应性和安全性；实现车站控制层的设备简化，控制中心（OCC）设备的合理分配，从而减少综合投资；„运营增效－建立综合监控平台，实现多专业的系统集成、资源共享、信息互通，功能合理分配、提高运营效率和服务质量；„信息共享－建立共享数据库，实现数据的统一管理，提高数据利用层次，为进一步的数据挖掘和运行优化提供条件；„应急联动－提供系统和管理功能之间的业务关联与事件联动，提高对突发事件的准确反应能力和速度；„设备管理－提供设备档案等系统维护管理的基础信息和基本网络条件；提供备品备件的合理化建议，提高轨道交通设备更新管理的准确性与合理性。上海市城市建设设计研究院综合监控系统的组成综合监控系统的组成综合监控系统以车站控制为基本单位，采用分层、分布式结构，控制中心、车站两级管理，控制中心、车站、现场三级控制的模式。按照目前的设计范围划分，综合监控系统集成的内容建议为：„电力监控系统（P-SCADA）„机电设备监控系统（EMCS）„火灾报警系统（FAS）（有些城市例外）„门禁系统（ACS）„屏蔽门、防淹门等与综合监控系统实现互连的内容建议为：„列车自动监控系统（ATS）„通信系统„网络导乘信息显示系统（N-PIS）（亦可以集成）„自动售检票系统（AFC）„电视监视系统（CCTV）„广播系统（PA）上海市城市建设设计研究院综合监控系统的监控范围综合监控系统的监控范围„电力监控——包括变电所综合自动化、OCC电力调度„设备监控——车站与区间通风空调、给排水、照明、OCC环控调度„导乘信息——车站和车载导乘信息显示、OCC信息编辑和发布„门禁系统——通道、出入口控制、OCC身份认证和权限设定„通信设备——运行信息和故障信息采集、故障报警„售检票设备——日常运行控制、运行信息和故障信息采集、故障报警„火灾报警设备——运行信息和故障信息采集、故障报警„电视监视设备——操作控制、运行信息和故障信息采集、故障报警„广播设备——操作控制、运行信息和故障信息采集、故障报警„屏蔽门/安全门——运行信息和故障信息采集、故障报警„防淹门——操作控制、运行信息和故障信息采集、故障报警„人防门——位置检查、故障报警„电源设备——运行信息和故障信息采集、故障报警„机房设备监视——变电所、弱电机房、环控电控室等机房的电视监视上海市城市建设设计研究院综合监控系统的结构和接口（案例）综合监控系统的结构和接口（案例）ATS交换机OCC交换机中央数据库大屏幕电调环控/防灾调总调行调网关车站车辆段、停车场PIDSACS车站数据库工作站维调SDH传输系统ACS数据库工作站控制中心传输系统车站级车站局域网车站控制室现场级控制器上海市城市建设设计研究院、控制中心系统构成、控制中心系统构成„控制中心采用专业调度方式，调度大厅设行车调度、电力调度、环控/防灾调度、总调度以及维修调度台，均采用双屏或三屏显示器。其中行车调度的操作终端由ATS设置。„控制中心调度大厅主要设置列车自动监控系统（ATS）和综合监控系统（ISCS）两套网络系统，前者控制列车运行，后者为前者的保障，两套网络系统之间采用网关隔离，在保证安全的前提下互通信息。ATSISCS维修调度电力调度环控/防灾调度总调度行车调度PIDS复示大屏幕网关上海市城市建设设计研究院、数据库和应用服务器、数据库和应用服务器„中央数据库由运行数据服务器和历史数据服务器支持，提供全局数据和基础数据服务。各种专业应用由相应的应用服务器（控制器）支持。„局部数据服务由各车站、车辆段及停车场的数据服务器支持。主要的数据库服务器均冗余配置。„控制中心综合监控系统的各种服务器和工作站以冗余配置的工业级骨干交换机为核心构成星形网络。打印PIDSACSPACCTV历史数据库运行数据库时间通信上海市城市建设设计研究院、控制中心各系统互连方案、控制中心各系统互连方案„与ATS互连：采用应用层网关，交换行车、客流、供电、事故等信息。„与AFC互连：采用串行数据接口，提取客流、设备状态等信息。„与通信系统互连：采用串行数据接口，提取设备状态信息。„电源设备监控：采用串行数据接口，提取电源设备状态信息。上海市城市建设设计研究院、控制中心各系统互连方案、控制中心各系统互连方案„与FAS互连（上海特例）采用应用层网关，交换报警、联动信息、提取设备状态信息。上海市城市建设设计研究院、控制中心各系统互连方案、控制中心各系统互连方案„与CCTV互连：采用以太网接口，控制图像切换、摄像机等。„与PA互连：采用以太网接口，控制广播设备，提取设备状态信息。„与时间系统互连：采用网络时间服务器，提取标准时间。„CCTV与PA具有集成的条件上海市城市建设设计研究院、综合显示（案例）、综合显示（案例）调度大厅设综合大屏幕显示器，采用67英寸DLP背投阵列，3层12列，共36面显示屏。显示内容以行车调度和电视监视为主，同时将牵引供电状态以简单的光带方式复合到行车调度画面上。其余系统主要采用桌面显示。上海市城市建设设计研究院、传输方案（案例）、传输方案（案例）„经对数据流量的预测（按40座车站计，约18Mbps），以及传输方案的比较，推荐综合监控系统可以不设独立的传输网络，利用MSTP（SDH））传输系统提供的两个100M共享以太网通道组网。„也可以设独立的传输网络。例如1000M工业以太网。控制中心交换机控制中心交换机ADM2500ADM2500ADM2500SDH传输系统车站交换机车站交换机车站交换机车站交换机项目SDH方案工业以太网冗余工业以太网传输能力100M1000M1000M采用交换机工业交换机骨干交换机骨干交换机自愈时间50ms500ms500ms可靠性电信级工业级允许两点故障资源利用率高低更低系统复杂性一般较简单复杂软件要求一般较低复杂维护要求一般较简单复杂额外光纤占用024每站造价25.4万32.4万64.8万传输方案比较上海市城市建设设计研究院、车站级系统构成、车站级系统构成„车站、车辆段、停车场采用集中监控方式，在车站控制室、停车场控制室设置综合监控工作站，车站控制室设综合后备操作盘（IBP）。„车站级系统能独立运行，基本结构为100M自愈型光纤工业以太环网，车站值班员工作站、运行数据服务器等主要设备均冗余配置。上海市城市建设设计研究院、车辆段、停车场系统构成、车辆段、停车场系统构成„综合基地维修中心设置计算机管理系统，设维修数据服务器、维修工作站、电力监控复示屏等，管理全线的设备巡检、保养、检修等工作。上海市城市建设设计研究院、车站级各系统集成／互连方案、车站级各系统集成／互连方案„车站级AFC互连：采用串行数据接口，提取客流信息、控制售检票设备投运。„车站级FAS互连：采用串行数据接口，交换报警、联动、设备等信息。„电源设备监控：采用串行数据接口，提取电源设备信息。„车站级CCTV互连：采用串行数据接口连接矩阵控制器，控制图像切换、摄像机等。上海市城市建设设计研究院、车站级各系统集成／互连方案、车站级各系统集成／互连方案„屏蔽门/安全门、防淹门监控：采用以太网接口，监控设备运行。„车站级PA互连：采用以太网接口，控制广播设备。上海市城市建设设计研究院与与PAPA的集成方案研究的集成方案研究„CCTV包括公安监视、运营监视和设备监视，其中设备监视包括变电所、控制室、弱电综合机房等场所监视。„运营电视监视纳入综合监控系统，有利于实现突发事件时摄像机的联动控制。„建议客流监视采用MPEG2编码，以获得较好的动态效果；设备监视采用MPEG4的编码，以较小的传输带宽，在综合监控系统网络上传输和交换。„PA系统采用数字传输和控制，有条件集成到综合监控系统中。。上海市城市建设设计研究院、电力监控、电力监控PP--SCADASCADA„包括变电所综合自动化系统、控制中心电力调度台、车辆段维修中心电力监控复示系统。„电力监控以控制中心控制为主，对全线主变电所、牵引