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5 綜合監控系統設計中的問題

    綜合監控系統的設計在綜合監控系統的建設中處于重要地位。對設計方面的一些重要問題分析清楚對工程建設好處極大。

5.1 集成與互聯的概念與分寸

    綜合監控系統設計中對功能定位一直是難點。仔細分析目前地鐵綜合監控系統工程中出現的問題，有一部分就源自對綜合監控系統概念以及集成和互聯的認識。

    首先，根據國內建設地鐵綜合監控系統的成功經驗，為地鐵構建的綜合監控系統是一個完整的由頂到底的大型SCADA系統與分層分布式監控系統。系統主體包含了全部被集成子系統。被集成子系統已融入綜合監控系統中，僅在功能上由綜合監控系統體現，不再作為獨立子系統。有些設計單位在綜合監控系統技術規格書的設計中，將被集成子系統的功能在綜合監控系統寫了一遍，又另將被集成子系統單獨設計，將子系統功能再寫一遍，顯然是對綜合監控系統的理念理解錯誤。設計時應該將綜合監控系統看作一個完整的自動化系統來設計。綜合監控系統不應是一個扣在各獨立子系統頂層的帽子，而是一個將被集成子系統有機綜合為同一系統的整體。

    正如前面曾經闡述的，綜合監控系統在對被集成子系統有效集成時，不能損害原系統的性能，如果加一個帽子卻損害了原系統性能，如此綜合監控有何效能？

    在對綜合監控系統設計選擇集成于互聯子系統時，目前存在兩種錯誤趨向：

    一種是為綜合監控系統而綜合監控，即將它作為一種時髦，大家建我也建，建成之后與分立系統區別不大，信息共享平臺的功能遠遠發揮不出來。

    另一種是既然建了綜合監控系統就要求所有信息都接進來，甚至不分子系統在運營管理中的地位與輕重緩急，統統要求集成到綜合監控系統中來。例如，要求將隧道感溫光纖子系統幾千個測點的信息統統接入到綜合監控系統中來。也有的工程將總保范圍與集成范圍混為一談，將標段所設及的子系統都要求集成到綜合監控系統中。

    事實上，綜合監控系統的建立主要是為支持運營管理，為支持實現綜合維修，逐步走向以行車指揮為核心。運營的三大要求應是綜合監控系統所致力服務的。因此，綜合監控系統確定應該實現哪些功能非常關鍵。根據國內已經運營的幾個綜合監控系統的經驗，已經有了較成熟的做法，并且正在制定技術規范。綜合監控系統應實現的功能主要是：運營所需的機電設備監控功能和系統聯動功能；保證建立全線路的綜合維修中心、實現綜合維修的全部功能；同時，要保證綜合監控系統的強大的可擴展功能，既要保證實現當前功能需求的變化，又要保證隨著運營實踐的推進實現新要求的功能。

    綜合監控功能定位還須考慮保證綜合監控系統主業務的可靠實現。與運營密切相關的信息點一定要全部采集到系統中來。而可以精簡的、無必要的信息一個也不能接入，以免使系統不必要地加重數據處理負擔，造成系統的不穩定。綜合監控系統必須是為實現主要功能恰當地集成有用的信息，不可以不分輕重緩急，兼收并蓄地堆積信息。因此，在實踐中，對哪些子系統集成？對哪些子系統互聯？每一子系統的接口以及接口功能的確定都要從實際需求出發，精心設計、認真研究。工程實踐中，綜合監控系統與子系統接口的點表的確定與變更就顯得極為重要。

    對哪些子系統的集成目前有較為成熟的經驗，一般是機電設備監控的三大專業即PSCADA、BAS和FAS。屏蔽門和安全門可看作是BAS監控設備也集成在系統中。對ATS子系統按照運營之需，是最應該集成到綜合監控系統中的，但要視技術發展的現實性來確定，下一節將專門論述。

    對互聯系統的確定，對互聯子系統接入綜合監控系統的信息應有分寸。不能認為綜合監控系統集成的子系統愈多愈好。有些互聯子系統本身發展極具獨立性不應集成到綜合監控系統中來，例如，AFC涉及到財務管理不可能全部功能都在綜合監控系統中實現。有些系統功能特殊已發展成了很成熟的本系統的監控管理軟件，例如，門禁子系統，如果綜合監控系統將它集成到系統中來會付出極大的軟件開發成本，而它本身的軟件發展的極為成熟成本價格極低。

    綜合監控系統在我國城市軌道交通中的應用才剛剛開始，如何為地鐵建設一個高性價比的綜合監控系統，如何使綜合監控系統發揮最有效的功能作用，如何使綜合監控系統成為支持地鐵現代化運營管理的有效信息共享平臺，是擺在地鐵建設者面前的重要任務。這些問題的解決包括綜合監控系統功能定位問題的真正解決還有待于在實踐中的不斷進取，在實踐中不斷總結，逐步地找到一個新的解決方案。集成與互聯的選取更要結合具體工程條件。

5.2 關于對SIG信號系統的接入

    眾所周知，地鐵業務之中，行車調度系統是核心，換句話講，地鐵信號系統應是地鐵最重要的自動化子系統。顯然，將地鐵信號系統適當地集成在綜合監控系統中來才是綜合監控系統應努力的大目標。但是，地鐵信號系統的底層系統是安全系統，如果與電力、環控、火災報警等非安全系統集成在一起是不適當的。仔細分析地鐵信號系統的結構與內涵，事實上信號系統的ATS子系統是與安全相關的非安全系統，可以集成到綜合監控系統平臺上來。一個集成了信號ATS子系統的綜合監控系統在技術上是可行的，也是功能更為完備的、更適應地鐵運營要求的綜合監控系統。

    有些國外的綜合監控系統包含有ATS功能并有應用。在我國開發出集成ATS子系統綜合監控系統也是可行的。國內的系統集成商應把這一目標定位為自己的努力方向，在不久的將來，在國內某條地鐵線路上成功地運行我國自主的集成了ATS并深度集成的綜合監控系統是有希望的。當綜合監控系統集成了ATS，就可實現以行車指揮為核心的綜合監控系統，這正是我國地鐵設計規范所倡導的。而當信號系統的ATS軟件構架在綜合監控系統平臺之上，這樣構成的地鐵信息共享平臺正是地鐵實現高效運營管理所期待的。

    綜合監控系統的總體設計必須確定集成子系統及其范圍，互聯子系統及其范圍。這一基本點確立了，再作進一步設計。一旦技術成熟到可將ATS集成其內，綜合監控系統便可本質上對運營全面支持。

5.3 綜合監控系統用戶需求分析

    綜合監控系統設計階段面臨的第一問題就是對用戶需求的分析。

    構建綜合監控系統的基本目標就是滿足地鐵最終用戶的需求，但是將用戶的實際需要變為對綜合監控系統的功能要求，變為系統應用需求規范卻是一件十分困難的事情，應用需求分析成為最先的難點。對應用經驗不足的系統集成商，應用需求的把握可能始終伴隨著工程全過程，直到項目的后期，還需回過頭來進行需求分析。

    應用需求分析長期困擾著系統集成商，人們一直在尋求一些規范化的方法，使得應用需求的描述，更加符合實際，更加能為做系統功能開發的軟件人員所理解。而且，這種描述應該具有語意的唯一性，理解無二義性。

    第一次設計聯絡會上應該確認系統集成商編制的系統需求說明書（SRS：System Requirement Specification）。此系統需求說明書有較嚴格的格式，按照一個較完備的應用需求框架編制。確定SRS后，它將作為系統應用開發的基礎文件，在此后的工程過程中傳遞。

    在SRS文件中包含了下列內容：

    （1）通用系統需求

    系統的構成（集成子系統與互聯子系統，系統監控方式）

    基本需求（設備供電、接地、設備工作環境）

    性能需求（響應性、可用性、可靠性、可擴展性、安全性、系統規模、抗干擾能力等）

    （2）硬件需求（CISCS、SISCS、DISCS、TMS、UPS等的硬件需求）

    （3）接口需求

    （4）軟件需求

    （5）系統功能需求

    應用需求分析應注意力求它的穩定，同時因為實施過程較長，需求變更在所難免，應有規范的變更流程。

    綜合監控系統的應用需求分析一般取自于三個文件：招標書、投標書和項目合同書。合同應以招標書為基礎，應用需求分析以合同為準繩。

5.4 設計階段的核心文件——詳細接口規范

    綜合監控系統設計階段要解決的另一重要問題就是接口問題，在系統實施過程中，在設計聯絡階段，應要求系統集成商制定關于接口開發與管理的核心文件——詳細接口規范（DIS：Detailed Interface Specification）。

    綜合監控系統與子系統的詳細接口規范(DIS)主要包含下列內容：

    （1）接口規范（接口圖、物理接口：接口位置與數量、子系統各接口的特性、電氣描述、機械描述；功能接口：接口監控信息、狀態與報警等；接口測試；接口協議：協議描述、地址分配表；接口點表；設計約束條件）

    （2）接口實施的安裝與執行（安裝細則，執行細則）

    （3）綜合監控系統與子系統的詳細測試計劃(DITP：Detailed Interface Test Plan)

    （4）接口管理計劃（IMP：Interface Management Plan） 

    DIS文件包括了接口開發與管理過程的全部要求，凝聚了系統集成商的實際經驗。

    更多內容：

    地鐵綜合監控系統建設的關鍵問題分析（一）——建設綜合監控系統的第一關鍵點
    地鐵綜合監控系統建設的關鍵問題分析（二）—— 地鐵綜合監控系統技術內涵分析
    地鐵綜合監控系統建設的關鍵問題分析（三）——地鐵綜合監控系統軟件分析
    地鐵綜合監控系統建設的關鍵問題分析（四）——地鐵綜合監控系統軟件分析
    地鐵綜合監控系統建設的關鍵問題分析（五）——軟件國產化的問題
    地鐵綜合監控系統建設的關鍵問題分析（七）——綜合監控系統實施風險分析
    地鐵綜合監控系統建設的關鍵問題分析（八）——綜合監控系統的其他問題