以行车指挥为中心的综合监控系统

2014-01-17徐启禄

城市轨道交通研究 2014年8期

徐启禄李坤石琦

（1.青岛地铁集团有限公司工程建设分公司设备一处，166000，青岛；2.青岛供电公司，166002，青岛∥第一作者，高级工程师）

随着自动化集成技术的成熟，国内的地铁项目逐渐开始通过综合监控系统建立统一的软硬件平台，实现资源共享、互联互通、设备集中管理和维护，同时还可对子系统进行故障监测。北京地铁6号线采用国电南瑞自主研发的的RT21平台，深度集成ATS（列车自动监控），PSCADA（电力监控），BAS（设备监控系统）等专业，形成了以行车指挥为中心的综合监控系统（TI AS）。TI AS可使各子系统的信息形成一个紧密结合的整体，充分发挥各专业“综合”的优势，提供各工种协调指挥调度的信息，在统一的运营指挥管理平台下实现对行车、电、机的统一监控，并对出现的各种情况，做出科学的决策。

1 系统结构

TI AS采用热备、冗余、开放、可靠、易扩展的原则进行设计。分层、分布式、采用C／S与B／S相结合的系统结构（见图1）。其软件功能可以在硬件上灵活配置。

TIAS主要由以下系统构成：中心级系统、车站级系统、网络管理系统、仿真培训系统、设备维护系统。

中央级系统主要位于控制中心，为中央运营人员服务。中央级系统通过集成PSCADA、BAS，ATS等专业，互联PSD（屏蔽门）、FAS（防灾报警系统）、PA（广播系统）、PIS（乘客信息系统）、CCTV（闭路电视）、AFC（自动售检票）等专业，实现控制中心对整条线路的集中控制。

车站级系统主要是位于各个车站，为车站运营人员服务。车站级系统通过集成PSCADA、BAS，ATS等专业，互联PSD、FAS、PA、PIS、CCTV、AFC等专业，在站控模式下对本车站进行监视和控制。

网络管理系统位于控制中心，主要服务于系统中中央级系统及网络维护人员。

仿真培训系统位于控制中心，主要服务于系统中央级以及对全线工作人员进行培训和事故仿真反演。

设备维护管理系统位于控制中心，主要服务于系统中央级及各专业的维护人员。

2 系统特点

2.1 统一的软硬件平台

北京地铁6号线采用统一的以太网骨干网方案，ATS功能、PSCADA功能、BAS功能等业务统一部署在同一个工业以太网交换机组成的骨干网络中，通过信号专用网关实现综合监控与ATP（列车自动保护）、ATO（列车自动运行）、CI等信号系统互联，既保证了整个系统的交互性，又保证了信号系统的安全性。TIAS平台拥有完美的跨平台技术，在Windows操作系统上集成了ATS，PSCADA，BAS等子系统并互联了PA，PIS，CCTV，PSD，FAS，TELAL M（集中报警系统）等专业；并且采用统一的历史服务器（磁盘阵列），统一的实时服务器，统一的客户端。

图1 TIAS的系统结构图

2.2 统一的指挥平台

6号线采用统一的RT21指挥平台，ATS客户端界面与RT21平台采用Active X方式实现无缝集成。将ATS客户端封装成一个Active X控件，RT21平台本身就是一个标准的Active X容器，可以嵌入各种标准的Active X控件。这种方式，可以实现RT21平台与ATS控件良好的互操作性。RT21平台可以直接通过脚本方式调用ATS控件提供的方法和函数，而ATS控件中的鼠标点击、选中对象等事件可以通过消息的方式传出给RT21平台。通过这种Active X标准的互操作方式，能够很好实现RT21平台与ATS客户端之间信息、操作集成。统一的指挥平台下对整条线路进行集中控制，如图2所示。

2.3 统一的设备管理系统（DMS）

设备维护管理系统是TIAS的设备状态监测和维护辅助工具，主要用于维护信息的采集，帮助维修调度人员对故障设备进行定位，管理维修作业。调度员可借助DMS制定、计划与安排维修工作，达到比传统人工方式更加有效的效果。

2.4 统一的培训系统（TMS）

T MS也可以使用现场实际运营系统的数据副本，包括ATS、PSCADA、BAS等。这些副本结构和数据元素类型与实际数据库的结构和数据元素类型完全一致，从而使受训学员达到身临其境的效果。

模拟和培训一方面可以用于培训调度人员，另一方面可以用于TI AS应用软件的功能验证及调试。系统模拟功能可以在模拟系统中模拟正式系统中的所有操作功能及列车运行。

2.5 统一的网络管理系统（NMS）

NMS负责对全线TIAS进行功能维护和网络管理。NMS能进行网络管理、配置管理、网络监控、故障报告、事件记录、参数调制，以及创建、编辑和删除数据库等操作。网管维护人员对全线网络组态和计算机设备进行管理，收集报警日志记录，产生统计表，对整个TIAS运行状况进行图形维护、数据库的管理维护、参数库维护，并进行了新应用程序的开发等。

图2 统一的指挥平台

3 系统优势

TI AS可为各个专业部门实现辅助调度，并为各部门提供共享信息，利用信息共享平台跨专业自动化协调。

3.1 提高安全性

信号系统属于故障安全系统，安全级别较高。ATS虽然不属于故障安全系统，但是ATP与ATO系统联系紧密，因此，TIAS直接负责行车指挥调度，这样就要求TIAS的功能和可靠性更高。北京地铁6号线的TIAS达到了SIL2级安全认证。

3.2 资源共享

（1）为行调人员提供行车供电、机电相关专业、AFC及CCTV等相关专业信息。例如在站场图上显示供电臂、车站和区间风机状态、客流量，以及摄像头等报警状态。当然，TIAS平台也互联了PA、PIS、CCTV等专业，可以对通信专业进行控制，获取行调人员想得到的信息。

（2）为电调和环调人员提供供电区点内的列车运行状态及报警信息，如列车的位置、到站信息。当发生紧急情况时，为行调和环调人员提供紧急站台扣车和跳停控制功能，以保障列车和乘客的人身安全。

3.3 增强联动功能

TIAS提升了整个轨道交通机电设备的真实运营性能，提供了强大的联动功能，便于总调人员根据获得的“综合”信息，以行车指挥为核心，处理各工种的调度信息。调度人员灵活地控制联动方式包括串行、并行及串并行；强大的事前事后逻辑判断功能，能够针对不同的现场情况做出处理，如早晚间开关站联动；可以根据列车到达每座车站的实际到站时间来进行开通各车站、区间的通风系统等设备，这样可以免除统一时间开关所有车站设备，达到节能减排的作用。在车辆出现故障的情况下，总调人员通过TI AS一方面对对故障车辆进行处理，并调整运行计划；同时，主动触发若干其他专业的可选应急预案，例如PA广播、CCTV摄像头监视、隧道通风、闸机开放等。这样可以以最快的速度处理现场的状况。