2 中國(guó)城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)
構(gòu)建地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)即建設(shè)線路信息共享平臺(tái)的基本要求之一是必須適應(yīng)應(yīng)用的具體條件,在中國(guó)建設(shè)地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)必須符合國(guó)情、符合當(dāng)?shù)氐臈l件、符合所建線路的實(shí)際狀況。下面分析一下我國(guó)城市軌道交通自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)的特點(diǎn)。
2.1 運(yùn)營(yíng)管理對(duì)信息共享平臺(tái)的基本要求
構(gòu)建地鐵信息共享平臺(tái)主要是要為地鐵運(yùn)營(yíng)管理服務(wù),因此平臺(tái)的構(gòu)建需按照運(yùn)營(yíng)的要求進(jìn)行。地鐵運(yùn)營(yíng)管理特別是現(xiàn)代運(yùn)營(yíng)管理對(duì)信息共享平臺(tái)即綜合監(jiān)控系統(tǒng)的要求是:
(1) 建設(shè)地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)為了實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)管理的目標(biāo)即保證列車安全穩(wěn)定運(yùn)行、提高地鐵經(jīng)營(yíng)效率、保障機(jī)電設(shè)備良好運(yùn)轉(zhuǎn)、完善旅客服務(wù),需要集成平臺(tái)有能力將與實(shí)現(xiàn)此四大目標(biāo)有關(guān)的信息無(wú)縫地接入,并支持運(yùn)營(yíng)需求的所有功能,真正實(shí)現(xiàn)地鐵資源共享和信息互通。總而言之,共享平臺(tái)要接入所有與運(yùn)營(yíng)管理相關(guān)信息,實(shí)現(xiàn)所有運(yùn)營(yíng)管理功能。
(2) 綜合監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)(1)的目標(biāo)是根本的,它的構(gòu)成形式則應(yīng)按照具體環(huán)境和條件決定,不宜用劃一的構(gòu)架模式要求每一個(gè)系統(tǒng)。
(3) 信息共享平臺(tái)必須是安全、穩(wěn)定運(yùn)行的系統(tǒng),具有良好的擴(kuò)展性能、支持地鐵運(yùn)營(yíng)管理水平的不斷提高。
(4) 信息共享平臺(tái)應(yīng)在設(shè)計(jì)中確立簡(jiǎn)單、實(shí)用原則,以滿足用戶的需求為第一原則,不可用冗繁的結(jié)構(gòu)和豪華的配置追求奢華的功能。
(5) 構(gòu)建的綜合監(jiān)控系統(tǒng)須提供切實(shí)的功能,為地鐵增加實(shí)在的效益。應(yīng)確能提高整個(gè)工程的性價(jià)比,保護(hù)投資利益。
2.2 我國(guó)城市軌道交通建設(shè)的環(huán)境
目前我國(guó)城市軌道交通建設(shè)進(jìn)入一個(gè)高潮期,這是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然要求。但是,城市軌道交通建設(shè)又是在我國(guó)國(guó)內(nèi)的具體環(huán)境約束下進(jìn)行,這些環(huán)境條件主要表現(xiàn)為:
(1) 城市軌道交通建設(shè)的國(guó)策:城市軌道交通建設(shè)按照國(guó)務(wù)院的要求,國(guó)產(chǎn)化率必須達(dá)到70%,這一比率落實(shí)在自動(dòng)化系統(tǒng)就應(yīng)在百分之九十以上,因此,城市軌道交通的自動(dòng)化在由分立系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展為綜合監(jiān)控系統(tǒng)時(shí),必須提高國(guó)產(chǎn)化率,而不能降低國(guó)產(chǎn)化率。特別是綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟件,如采用國(guó)外軟件,會(huì)使國(guó)產(chǎn)化率大大降低,因?yàn)椋至⑾到y(tǒng)時(shí),自動(dòng)化系統(tǒng)的軟件大都是國(guó)產(chǎn)化軟件。換言之,綜合監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)必須走國(guó)產(chǎn)化率極高的道路。事實(shí)上,我國(guó)在工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展歷程中已經(jīng)取得了良好的國(guó)產(chǎn)化業(yè)績(jī),城市軌道交通領(lǐng)域特別是綜合監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè),技術(shù)上完全可以采用國(guó)產(chǎn)化系統(tǒng)。
(2) 投資規(guī)模的約束:目前,我國(guó)地鐵建設(shè)正進(jìn)入一個(gè)高發(fā)展期。城市發(fā)展的要求是大力發(fā)展城市軌道交通。但我國(guó)還是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家,不允許在軌道交通建設(shè)投入過(guò)高。即使在發(fā)達(dá)國(guó)家,地鐵建設(shè)也是因地適宜,節(jié)約投資的。因此,地鐵建設(shè)中為綜合監(jiān)控系統(tǒng)的投資規(guī)模有限,一般說(shuō)來(lái),不允許比分立系統(tǒng)投資超出太多。投資規(guī)模的客觀情況要求建設(shè)單位摒棄那種豪華的配置,如需要高額費(fèi)用的國(guó)外軟件,而需求低成本、高性價(jià)比的綜合監(jiān)控系統(tǒng)。
(3) 建設(shè)與運(yùn)營(yíng)的連續(xù)性:地鐵建設(shè)是適應(yīng)城市發(fā)展需要而進(jìn)行。建設(shè)的目的是為了通過(guò)地鐵的有效運(yùn)營(yíng),為市民安全出行服務(wù),為城市的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。地鐵建設(shè)須為運(yùn)營(yíng)服務(wù),保證建設(shè)成功、運(yùn)營(yíng)成功,不斷地在為市民服務(wù)中發(fā)揮效力。因此,地鐵建設(shè)也是百年大計(jì),要以地鐵有效運(yùn)營(yíng)、持久運(yùn)營(yíng)為目標(biāo)。同時(shí),地鐵建設(shè)又需按照科學(xué)規(guī)劃進(jìn)行,組成合理的路網(wǎng),有效地運(yùn)營(yíng)路網(wǎng),建立起整個(gè)城市的軌道交通體系。這種建設(shè)與運(yùn)營(yíng)的連續(xù)性要求所建自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)具有較先進(jìn)的技術(shù)水平和較強(qiáng)的開(kāi)放性、擴(kuò)展性。這種建設(shè)與運(yùn)營(yíng)的連續(xù)性決定了必須建設(shè)技術(shù)水平先進(jìn)的綜合監(jiān)控系統(tǒng),而且,綜合監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的應(yīng)具有更好的前瞻性。設(shè)計(jì)和建設(shè)綜合監(jiān)控系統(tǒng)要注意這一總體性要求。
(4) 自主創(chuàng)新的大背景:“十一五”規(guī)劃中,國(guó)家重提自主創(chuàng)新在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的主導(dǎo)地位,為城市軌道交通建設(shè)也為其中的綜合監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)提供了一個(gè)大背景。在地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)開(kāi)發(fā)中須特別注重自主創(chuàng)新能力的發(fā)揮,強(qiáng)調(diào)自主核心技術(shù)的培育和發(fā)展。這一基本原則需在綜合監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)中特別關(guān)注。綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)強(qiáng)調(diào)國(guó)產(chǎn)化水平,應(yīng)扶植國(guó)產(chǎn)化的自主核心技術(shù)的成長(zhǎng),尤其是綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟件應(yīng)歡迎國(guó)產(chǎn)化軟件登堂入室。
特別要強(qiáng)調(diào)的是,地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)是應(yīng)用性極強(qiáng)的自動(dòng)化系統(tǒng)。系統(tǒng)建設(shè)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)、系統(tǒng)應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)是極為重要的,就地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)而言,應(yīng)用也是核心技術(shù),地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)需要在應(yīng)用中自主創(chuàng)新。
(5) 城市軌道交通建設(shè)規(guī)劃對(duì)近期建設(shè)的影響:在地鐵建設(shè)中關(guān)系到城市發(fā)展的總體,必須進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃,而這一規(guī)劃又對(duì)地鐵近期的建設(shè)發(fā)生較大影響,它也成為我國(guó)地鐵建設(shè)的一個(gè)重要的環(huán)境條件。一般來(lái)講、城市軌道交通建設(shè)的規(guī)劃要求城市建成有效的、方便市民出行的路網(wǎng)。城市軌道交通的路網(wǎng)又要求構(gòu)建一個(gè)軌道交通指揮管理和應(yīng)急指揮系統(tǒng),所以,也要求在近期的線網(wǎng)建設(shè)中選用綜合監(jiān)控系統(tǒng)以便路網(wǎng)指揮中心的建設(shè)。
國(guó)內(nèi)城市軌道交通建設(shè)的大環(huán)境對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的要求就是需要構(gòu)建國(guó)產(chǎn)化率極高、性能價(jià)格比極高的城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)。
2.3 地鐵SIG、AFC、FAS系統(tǒng)的特殊性
我國(guó)城市軌道交通構(gòu)建信息共享平臺(tái)還需具體分析各專業(yè)子系統(tǒng)的情況,按照這些專業(yè)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)子系統(tǒng)接入的方式,不能盲目照搬國(guó)外的一些作法。
地鐵信號(hào)系統(tǒng)(SIG)是地鐵的主專業(yè),它最根本地影響著運(yùn)營(yíng)。但是我國(guó)地鐵信號(hào)專業(yè)采用的系統(tǒng)和技術(shù)目前還都是國(guó)外進(jìn)口,無(wú)論是ATP、ATO,還是ATS都采用國(guó)外產(chǎn)品。實(shí)際工程中,國(guó)外廠商大都應(yīng)用專利的信號(hào)系統(tǒng)、自成體系,它的通信協(xié)議不完全開(kāi)放,它的軟件內(nèi)涵更嚴(yán)格保密,因此,與這些系統(tǒng)作簡(jiǎn)單的信息溝通都是困難重重,根本不可能采用國(guó)外信號(hào)系統(tǒng)作地鐵信息共享平臺(tái)的基礎(chǔ)。
地鐵信號(hào)系統(tǒng)(SIG)即是列車自動(dòng)控制系統(tǒng)(ATC即Automatic Train Control),它是保證行車安全,縮短列車運(yùn)行間隔,提高列車運(yùn)行質(zhì)量的先進(jìn)控制設(shè)備,按計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的形態(tài)分析它是一個(gè)安全系統(tǒng)。因此,它獨(dú)立運(yùn)行,不容許受其他系統(tǒng)過(guò)多的干擾,不容許接入非安全系統(tǒng)影響運(yùn)營(yíng)安全。ATS與ATP和ATO無(wú)縫地集成在一起平穩(wěn)可靠地運(yùn)行是地鐵運(yùn)營(yíng)安全可靠的基本保證,不宜作為信息共享平臺(tái)的基礎(chǔ)。接入過(guò)多的子系統(tǒng)將會(huì)造成ATC的不穩(wěn)定。因此,地鐵信號(hào)系統(tǒng)(SIG)宜獨(dú)立運(yùn)行,只宜與地鐵信息共享平臺(tái)互聯(lián),進(jìn)行與運(yùn)營(yíng)相關(guān)的信息交互。
地鐵的自動(dòng)售檢票系統(tǒng)(AFC)也是一個(gè)較為特殊的系統(tǒng),它涉及票務(wù)管理和財(cái)務(wù)管理,嚴(yán)格講它是一個(gè)事務(wù)處理系統(tǒng)。與票務(wù)和財(cái)務(wù)有關(guān)的數(shù)據(jù)應(yīng)安全地、獨(dú)立地匯入AFC中心,與其他運(yùn)營(yíng)信息嚴(yán)格分開(kāi)。所以,AFC在與地鐵其他子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息互通和資源共享時(shí),具有一定的局限性。同時(shí)、按照自動(dòng)化理論,自動(dòng)化系統(tǒng)中的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)必須與事務(wù)數(shù)據(jù)嚴(yán)格分開(kāi),從這一點(diǎn)出發(fā),對(duì)AFC的集成是有限的。在建設(shè)地鐵信息共享平臺(tái)時(shí)對(duì)AFC的接入需特殊處理。
對(duì)于地鐵的這兩大專業(yè)子系統(tǒng),根據(jù)我國(guó)地鐵的現(xiàn)狀和環(huán)境條件,應(yīng)該分別構(gòu)建獨(dú)立的系統(tǒng),保證這兩個(gè)地鐵最重要系統(tǒng)的良好運(yùn)營(yíng)。在構(gòu)建地鐵信息共享平臺(tái)時(shí)必須考慮信號(hào)系統(tǒng)和自動(dòng)售檢票系統(tǒng)的特殊性,保持其獨(dú)立性的基礎(chǔ)上進(jìn)行有限的信息接入。
地鐵的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)(FAS)是一個(gè)行業(yè)管理嚴(yán)格,須完全按當(dāng)?shù)叵啦块T(mén)要求進(jìn)行建設(shè)的系統(tǒng)。從當(dāng)前自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展水平來(lái)看,F(xiàn)AS系統(tǒng)完全可集成到綜合監(jiān)控系統(tǒng)中,但必需按照當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件作出設(shè)計(jì),不容許集成時(shí),只能互聯(lián)入綜合監(jiān)控系統(tǒng)中。
2.4 以機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)的信息共享平臺(tái)
地鐵機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)是地鐵工程中分布最為廣泛的系統(tǒng),它遍及地鐵車站的每個(gè)角落,監(jiān)控管理著分散各地的機(jī)電設(shè)備。無(wú)論是BAS系統(tǒng)、FAS系統(tǒng)和電力SCADA系統(tǒng),還是屏蔽門(mén)和安全門(mén)它們的監(jiān)控系統(tǒng)具有共性,它們大都為國(guó)產(chǎn)化設(shè)備和系統(tǒng),所以,地鐵信息共享平臺(tái)以此為基礎(chǔ),在技術(shù)上是可行的、成熟的。國(guó)內(nèi)的一些其它大型工程將機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)成功地集成在一起,也為我們提供了重要經(jīng)驗(yàn)。
地鐵工程中。除了SIG、AFC兩大系統(tǒng)外,其他的各種機(jī)電底層設(shè)備都是由機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)組織起來(lái)完成自動(dòng)控制任務(wù)的。將供電系統(tǒng)、BAS系統(tǒng)和其他機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)集成在一起,涵蓋了地鐵設(shè)備監(jiān)控點(diǎn)的80%以上,它是地鐵設(shè)備運(yùn)行管理的基礎(chǔ),可有效地支持行車調(diào)度和旅客服務(wù)。因此,在我國(guó)地鐵建設(shè)的具體環(huán)境中,構(gòu)建地鐵信息共享平臺(tái)應(yīng)以機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)。
在對(duì)地鐵機(jī)電設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控時(shí),對(duì)重要的設(shè)備的控制、例如對(duì)供電系統(tǒng)的交流設(shè)備和直流設(shè)備控制,要求實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動(dòng)控制,即所謂SCADA功能,這是機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)最基本的功能,必須予以保證。在以機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)構(gòu)建信息共享平臺(tái)時(shí),必須保證系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)功能的完好實(shí)現(xiàn),對(duì)SCADA、BAS、FAS等系統(tǒng)集成時(shí)必須保持系統(tǒng)的完整性,這就提出了深度集成的問(wèn)題,在以后的章節(jié)中予以詳述。
以機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)所構(gòu)建的信息共享平臺(tái),是建立在底層的基礎(chǔ)自動(dòng)化基礎(chǔ)上的信息平臺(tái),是以集成所有底層機(jī)電設(shè)備并連接其他必要信息進(jìn)行各專業(yè)子系統(tǒng)綜合的。它以底層的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)點(diǎn)為元素,構(gòu)成地鐵線路的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù),在這個(gè)大型的數(shù)據(jù)庫(kù)的支持下,可以開(kāi)發(fā)現(xiàn)代的地鐵運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng),可以開(kāi)發(fā)地鐵運(yùn)營(yíng)的專家系統(tǒng),從根本上,提高運(yùn)營(yíng)管理水平。
2.5 本地運(yùn)營(yíng)的差異性決定了地鐵應(yīng)用需求的復(fù)雜性
我國(guó)城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)的另一特點(diǎn)表現(xiàn)為各地建設(shè)綜合監(jiān)控系統(tǒng)的需求的差異性,從而也使得綜合監(jiān)控系統(tǒng)的形態(tài)各異。
各地地鐵的差異性主要表現(xiàn)在以下方面:
(1) 地鐵工程條件的差異性。
每一條地鐵線路的工程條件不同致使其運(yùn)營(yíng)管理也不同。工程條件差異主要表現(xiàn)在:是新建線路還是續(xù)建線路;是首期工程還是二、三期工程;分期開(kāi)通還是一次開(kāi)通;地下站與地面站的比例;與自動(dòng)化系統(tǒng)有關(guān)的各子系統(tǒng)基本設(shè)計(jì)參數(shù);業(yè)主構(gòu)成情況(例如:雙業(yè)主,不同線路段不同業(yè)主等);工期要求等等。這些差異性使得對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用需求不盡相同,反映出地鐵工程應(yīng)用需求的復(fù)雜性。
(2) 地鐵建設(shè)與運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)的差異性。
各地建設(shè)地鐵時(shí),業(yè)主的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)差異較大。如北京、上海、廣州地鐵公司具有較豐富的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn),他們對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用需求更為熟悉,特別是運(yùn)營(yíng)功能要求更為實(shí)際,與此同時(shí),在地鐵建設(shè)中受舊有系統(tǒng)的影響也較大。一些新建地鐵的城市,業(yè)主缺少建設(shè)與運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn),但他們虛心學(xué)習(xí)、又無(wú)舊系統(tǒng)的影響更容易接受新技術(shù)觀念。這些差異性也反映在對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用需求之中。
(3) 各地建設(shè)環(huán)境的差異性。
各地建設(shè)地鐵時(shí),所面對(duì)的工程環(huán)境和社會(huì)環(huán)境各不相同。例如,對(duì)消防規(guī)范的執(zhí)行,各地差異性極大,有的地方以一種保守的觀點(diǎn)執(zhí)行規(guī)范,F(xiàn)AS系統(tǒng)只能單獨(dú)組網(wǎng),獨(dú)立防、救災(zāi)。有的地方執(zhí)行地鐵規(guī)范的有關(guān)要求,容許FAS系統(tǒng)集成到綜合監(jiān)控系統(tǒng)中。各地對(duì)各專業(yè)子系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)也各不相同,各專業(yè)子系統(tǒng)的管理方式也不同。這些差異性影響著自動(dòng)化系統(tǒng)的需求。
綜上所述,在自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)中,由于本地環(huán)境條件的差異性,業(yè)主技術(shù)管理水平的不同特點(diǎn)使得對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用需求不同,會(huì)出現(xiàn)各種自動(dòng)化系統(tǒng)的形態(tài)。
3 城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)的類型及技術(shù)內(nèi)涵
城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)類型按照集成方式與深度分為三類:信息綜合管理系統(tǒng)、頂層集成的綜合監(jiān)控系統(tǒng)、深度集成的綜合監(jiān)控系統(tǒng)。
3.1 信息綜合管理系統(tǒng)
信息綜合管理系統(tǒng)是在地鐵運(yùn)營(yíng)指揮中心(OCC)建立一個(gè)局域網(wǎng),將已建好的地鐵各子專業(yè)分立自動(dòng)化系統(tǒng)的必要信息綜合在一起,實(shí)現(xiàn)信息共享但只監(jiān)不控。這類系統(tǒng)一般是在原有分立系統(tǒng)建好的基礎(chǔ)上采用的補(bǔ)充措施,集成的范圍與深度有限,難于實(shí)現(xiàn)全面的綜合監(jiān)控功能。這類系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖4所示。也有新建的綜合監(jiān)控系統(tǒng)采用此種結(jié)構(gòu),有時(shí)要求在車站設(shè)立IBP盤(pán)綜合車站的一些重要信息。
圖4 信息綜合管理系統(tǒng)
信息綜合管理系統(tǒng)主要建在OCC,它由信息綜合管理系統(tǒng)的局域網(wǎng)及配置在此網(wǎng)上的信息服務(wù)器與歷史服務(wù)器、信息綜合工作站以及外圍設(shè)備等組成。它將各分立的子專業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的必要信息綜合起來(lái)為運(yùn)營(yíng)管理服務(wù),一般情況下,它不能進(jìn)行遙控,僅為運(yùn)營(yíng)管理人員提供一些必要的各子專業(yè)的信息。某種意義上講相當(dāng)于給各自專業(yè)加了一個(gè)收集信息的“帽子”。
3.2 頂層信息集成的綜合監(jiān)控系統(tǒng)
頂層信息集成的綜合監(jiān)控系統(tǒng)是在OCC和車站的監(jiān)控層將部分子系統(tǒng)集成和互聯(lián)起來(lái)構(gòu)成綜合監(jiān)控系統(tǒng)。雖然,這類系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)信息共享,實(shí)現(xiàn)綜合監(jiān)控功能,但由于在車站將被集成子系統(tǒng)攔腰截為兩截,在縱向?qū)⒃瓉?lái)的系統(tǒng)分為兩個(gè)不同軟件平臺(tái)支持的兩部分,因此,大大地降低了系統(tǒng)的性能,例如,電力系統(tǒng)遙控時(shí)間將大于3.5秒超出電力規(guī)范的要求。此外,這類系統(tǒng)由于在車站實(shí)行兩個(gè)軟件平臺(tái)對(duì)接,給調(diào)試、故障診斷和維護(hù)帶來(lái)極大工作量。早期國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)的綜合監(jiān)控系統(tǒng)皆采用此類結(jié)構(gòu),目前,國(guó)外供貨商推崇此類系統(tǒng)(由于軟件的局限性),在國(guó)內(nèi)的實(shí)施效果并不好。
頂層信息集成的綜合監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖5所示。頂層信息集成的綜合監(jiān)控系統(tǒng)為分層分布式結(jié)構(gòu)。
在OCC構(gòu)建綜合監(jiān)控系統(tǒng)的中央監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),一般選用冗余的高速交換以太網(wǎng)。中央監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)上配置實(shí)時(shí)服務(wù)器、歷史服務(wù)器、電調(diào)中心、環(huán)調(diào)中心、行調(diào)中心、總調(diào)度站以及維調(diào)中心,也設(shè)置了網(wǎng)管中心、互聯(lián)網(wǎng)關(guān)(FEP)等。
在車站建立車站監(jiān)控網(wǎng)一般選用冗余的高速交換以太網(wǎng),配置車站實(shí)時(shí)服務(wù)器、車站監(jiān)控工作站,車站網(wǎng)關(guān)裝置(亦稱:FEP、通信控制器)。頂層信息集成的綜合監(jiān)控系統(tǒng)在車站通過(guò)網(wǎng)關(guān)裝置接入各子系統(tǒng)。對(duì)被集成的子系統(tǒng)、需要與這些子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)全面接口,涉及了兩個(gè)軟件平臺(tái)的對(duì)接。對(duì)互聯(lián)子系統(tǒng)僅作一般的信息交互。
圖5 頂層信息集成的綜合監(jiān)控系統(tǒng)
3.3 深度集成的綜合監(jiān)控系統(tǒng)
深度集成的綜合監(jiān)控系統(tǒng)是采用同一軟件平臺(tái)將被集成的子系統(tǒng)完全集成在一起。被集成子系統(tǒng)的中央層、車站監(jiān)控層和控制層被集成在綜合監(jiān)控平臺(tái)上,它們的功能都由綜合監(jiān)控軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。以數(shù)個(gè)被集成子系統(tǒng)的集成平臺(tái)為基礎(chǔ)再將被互聯(lián)子系統(tǒng)接入,構(gòu)建起一個(gè)功能強(qiáng)大,體系結(jié)構(gòu)完整的綜合監(jiān)控系統(tǒng)。
深度集成的綜合監(jiān)控系統(tǒng)既保證了被集成子系統(tǒng)的性能指標(biāo)的實(shí)現(xiàn),又可實(shí)現(xiàn)完整的綜合監(jiān)控功能。由于此類系統(tǒng)以被集成子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),所以可建立起堅(jiān)實(shí)的數(shù)字信息共享平臺(tái)。又因?yàn)樗钠脚_(tái)完全包含了被集成子系統(tǒng),所以在進(jìn)行聯(lián)動(dòng)時(shí),可靠而迅捷。同時(shí),此類系統(tǒng)不存在平臺(tái)對(duì)接問(wèn)題,調(diào)試方便、維護(hù)方便,系統(tǒng)擴(kuò)展性好,從根本上保護(hù)了用戶的投資利益。
深度集成的綜合監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖6所示。深度集成的綜合監(jiān)控系統(tǒng)也為分層分布式結(jié)構(gòu)。
在OCC構(gòu)建綜合監(jiān)控系統(tǒng)的中央監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),一般選用冗余的高速交換以太網(wǎng)。中央監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)上配置實(shí)時(shí)服務(wù)器、歷史服務(wù)器、電調(diào)中心、環(huán)調(diào)中心、行調(diào)中心、總調(diào)度站以及維調(diào)中心,也設(shè)置了網(wǎng)管中心、互聯(lián)網(wǎng)關(guān)(FEP)等。
在車站建立車站監(jiān)控網(wǎng)一般選用冗余的高速交換以太網(wǎng),配置車站實(shí)時(shí)服務(wù)器、車站監(jiān)控工作站,車站網(wǎng)關(guān)裝置(亦稱FEP、通信控制器)。但是,深度集成的綜合監(jiān)控系統(tǒng)采用了與OCC同一軟件平臺(tái)對(duì)車站各被集成子系統(tǒng)進(jìn)行集成,被集成子系統(tǒng)直接通過(guò)本系統(tǒng)的接口裝置接入車站以太網(wǎng)。車站網(wǎng)關(guān)裝置近接入互聯(lián)系統(tǒng)。深度集成的綜合監(jiān)控系統(tǒng)將被集成子系統(tǒng)在中心與車站融為一體,構(gòu)建起一個(gè)真正的以低層信息為基礎(chǔ)的信息共享平臺(tái)。
圖6 深度集成的綜合監(jiān)控系統(tǒng)
3.4 三種綜合監(jiān)控系統(tǒng)性能比較
前述的三類綜合監(jiān)控系統(tǒng)雖各有特點(diǎn),類型各異,但以深度集成的綜合監(jiān)控系統(tǒng)性能最優(yōu),是近年發(fā)展起來(lái)的新型綜合監(jiān)控系統(tǒng)。
信息綜合管理系統(tǒng)嚴(yán)格意義上講,并不是對(duì)子系統(tǒng)的集成,它在子系統(tǒng)的建設(shè)上技術(shù)沒(méi)有進(jìn)步,僅在原有分立系統(tǒng)上加了一個(gè)信息綜合管理層,并非綜合監(jiān)控系統(tǒng)。
頂層信息集成的綜合監(jiān)控系統(tǒng)是國(guó)外主流型的綜合監(jiān)控系統(tǒng)。它強(qiáng)調(diào)了子系統(tǒng)的接入與信息綜合,但在對(duì)被集成子系統(tǒng)的接入時(shí),破壞了原子系統(tǒng)的遠(yuǎn)動(dòng)特性,將子系統(tǒng)在車站攔腰截?cái)啵ㄟ^(guò)網(wǎng)關(guān)將兩個(gè)不同的軟件平臺(tái)連接起來(lái),使得本可以一次完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)表示的一體化軟件變?yōu)閿?shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)表示而后再數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)表示。系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)處理過(guò)程平添了一個(gè)不必要的過(guò)程,降低了系統(tǒng)性能。工程實(shí)踐表明,此類系統(tǒng)在實(shí)施中、調(diào)試工作量巨大、聯(lián)調(diào)次數(shù)增加,故障診斷、系統(tǒng)維護(hù)極不方便。
深度集成的綜合監(jiān)控系統(tǒng)是我國(guó)地鐵工程實(shí)踐中自主創(chuàng)新出的一種類型,它克服了上述兩類系統(tǒng)的缺點(diǎn),采用同一軟件平臺(tái)構(gòu)建出了包括子系統(tǒng)控制層的綜合監(jiān)控系統(tǒng),為地鐵構(gòu)建了較完善的信息共享平臺(tái)。三類系統(tǒng)性能比較見(jiàn)表1。
表1 三類綜合監(jiān)控系統(tǒng)性能比較