智能化集成系统在综合交通枢纽配套工程中的实现

吴海君

本文主要论述智能化集成系统在深圳北站综合交通枢纽配套工程中的实现，阐述了智能化集成系统的构成、实现方式和效果。

【关键词】深圳北站 配套工程 智能化集成 工业控制软件

深圳北站综合交通枢纽配套工程是深圳北站综合交通枢纽除国铁站房外的重要配套部分，建筑面积39.8万平米，包括地铁4/5/6号线车站、枢纽东西广场（含换乘大厅、监控中心B1a建筑、长途汽车站E1建筑、公交场站、出租场站、社会车辆停车场等）、4栋配套建筑（A1写字楼＼B1b酒店＼C1边检楼＼D1商业）、新区大道改造工程、4条市政道路等。

深圳北站综合交通枢纽配套工程信息化集成系统包括23个子系统，火灾自动报警系统（FAS）、环境与设备监控系统（BAS）、变配电监控系统（PSCADA）、停车场管理系统（PMS）、智能化集成系统（也叫综合监控系统）、旅客资讯信息系统（PIS）、视频监控系统（CCTV）、门禁系统、入侵报警子系统、紧急告警子系统、保安巡更系统、大屏幕显示系统、应急指挥系统、电源供电和防雷接地系统、通信传输网络系统、计算机网络系统、时钟系统、有线电视系统、日常及应急广播系统、公众及公务电话系统、专用电话系统、无线对讲系统、公安通信系统。监控中心设在西广场的B1a建筑内，东广场设有分控中心，4栋配套建筑（A1写字楼＼B1b酒店＼C1边检楼＼D1商业）、长途汽车站E1和新区大道改造工程隧道分别设有监控室。地铁4/5/6号线车站系统设备纳入全线考虑，不在枢纽配套工程内。

智能化集成系统采用施耐德公司的CitectSCADA系列工业控制软件，将相对独立的信息化集成各子系统集成在统一的网络平台和人机界面环境上，从而实现各系统之间的信息资源的共享与管理。

1 智能化集成系统构成

智能化集成系统采用分层分布式体系结构，三级控制（中央级、区域级、现场级）、两级管理运行方式（中央级、区域级），体系结构示意图如图1所示。

中央级智能化集成子系统设置在西广场B1a建筑的监控中心，由2台冗余实时数据服务器、2台冗余历史数据服务器（含磁盘阵列、信息化集成系统共用）、1台STP（软件测试）服务器、1台集中告警服务器（服务器均采用IBM X3650 M2产品）、6套双屏调度工作站、2台双屏维护工作站、1台集中告警工作站（工作站均为HP400）、6台MOXA DA682通讯控制器FEP、3台HP打印机、西门子SCALANCE X系列冗余1000M环形工业以太网（信息化集成系统共用）组成。

区域级智能化集成子系统由9套HP400系列双屏调度工作站组成，分别设置在东广场分控中心3套、四栋配套建筑消防控制室各1套、长途汽车站消防控制室和新区大道控制室各1套。

现场级为被集成或互联的相关信息化集成子系统，本文不详述。

2 智能化集成系统功能的实现

2.1 智能化集成系统集成及互联原则

智能化集成系统采用施耐德公司CitectSCADA工业控制软件深度集成技术，将火灾自动报警系统（FAS）、环境与设备监控系统（BAS）、变配电监控系统（PSCADA）、停车场管理（PMS）诱导子系统四个系统深度集成，采用相同的CitectSCADA监控平台的应用软件实现被集成子系统的全部管理功能，避免了不同软件间接口对系统可靠性和实时性的影响，完全满足运营管理的要求。采用CitectSCADA监控平台的智能化集成系统具备时间表控制、模式控制、群组控制以及点控制等功能，能反映各监控对象的实时工作状态，各相关系统的安全联锁由各相关系统控制层完成，与火灾密切关联的重要联动也由控制层完成。控制层保持相对独立工作，即控制层脱离智能化集成系统的信息管理层时仍能独立运行。

互联系统包括视频监控系统（CCTV）、门禁系统、乘客咨询系统（PIS）、广播系统、无线对讲系统、UPS等。每个被互联系统都是一个独立运行的系统、具有自身的完整结构，智能化集成系统通过通讯控制器FEP与互联系统进行必要的信息交互以支持信息共享平台的构建。

2.2 智能化集成系统实现过程

智能化集成系统采用的CitectSCADA是基于Windows环境的工业控制软件，采用冗余分层分布式的Client/Server结构，通过组态对各项任务（如I/O处理、报警、趋势、报表等）进行分配来平衡和协调系统的负荷，各项任务可按需要运行在不同的计算机来分担负荷。中央级和区域级采用基于TCP/IP或UDP/IP的网络协议。

中央级智能化集成子系统的冗余实时服务器配置CitectSCADA V7.0 Server，是CitectSCADA服务器端的运行平台，通过双冗余1000Mbps工业以太网，实时服务器利用软件内嵌的驱动（或先期通过通讯控制器FEP的协议转换）来处理、存储、管理从被集成或互联系统传送来的实时数据，同时又为网络中的其它服务器和工作站提供实时数据。实时服务器是数据集中采集和监控中心的数据处理中心，利用CitectSCADA的标准功能实现I/O Server冗余、报警冗余、趋势冗余，两台冗余服务器间无缝切换在后台自动完成，保证了系统在复杂繁重的任务下稳定运行。

冗余历史数据服务器配置内嵌SQL Server 2005的CitectSCADA Historian軟件，使用CITECT API方式快速将实时数据经过压缩放入关系数据库中。历史服务器实现系统历史数据存储、分析整理，报表服务等功能。

通讯控制器FEP是嵌入式工业计算机，配置有4个以太网接口和10个RS232＼RS422＼RS485接口，通讯控制器安装有CitectSCADA数据通信及协议转换功能模块来完成接口的处理，具有转换各种硬件接口、软件协议的能力，实现智能化集成系统与被集成/互联系统之间相关信息的转发。

调度员工作站配置CitectSCADA V7.0 Display Client，提供一个丰富友好的人机界面（HMI），通过访问实时服务器来监控现场的实时情况，并随时可以在用户登录权限允许的范围进行的操作控制。其中中央级调度工作站可以管理整个枢纽配套工程范围内设备监控，而区域级调度工作站只能管理本区域内的设备监控，中央级调度员工作站操作权限高于区域级调度员工作站。

集中告警服务器配置有CitectSCADA维护软件，维护管理功能主要包括生成报表（操作记录统计、模拟量统计、设备维护报表统计）、设备故障率分析、设备全貌列表、用户管理和权限管理、运营数据备份与恢复等，维护人员通过维护工作站对系统运行状态及时掌握、處理和日志记录，保证系统安全稳定运行。

STP服务器是整个软件平台的测试平台和开发平台，配置CitectSCADA软件的仿真程序，对智能化集成系统的全部系统软件和应用软件的功能进行测试，满足软件安装兼容性测试及相关系统的接口实现测试要求，保证系统的安全运行。

通讯信输网络系统是信息化集成系统共用设备网络平台，该网络主干采用1000M环形冗余工业以太网，智能化集成系统通过该网络平台与被集成或互联系统进行数据通信，双冗余网络特性为数据传送提供可靠保障。

2.3 智能化集成系统实现成果

智能化集成系统采的CitectSCADA是一套开放、冗余、完整的工业控制软件，在统一网络平台和人机界面环境上实现对火灾自动报警系统（FAS）、环境与设备监控系统（BAS）、变配电监控系统（PSCADA）、停车场管理（PMS）诱导子系统、视频监控系统（CCTV）、门禁系统、乘客咨询系统（PIS）、广播系统、无线对讲系统、UPS等运行状态进行监控、设备信息采集，处理系统内各种报警事件，解决各系统之间的异构互联问题，实现跨系统的联动控制，提高了深圳北站综合交通枢纽运营服务水平、监控水平、防灾能力及管理水平。

3 结束语

经过精心组织、高效管理，深圳北站综合交通枢纽配套工程信息化集成系统得以顺利按期竣工和投入运营使用，为深圳北站综合交通枢纽提供了安全、节能、舒适、便捷、环保、健康的运营环境，并为深圳北站综合交通枢纽获得2012-2013年度中国建设工程鲁班奖和第十一届中国土木工程“詹天佑奖”作用贡献。

参考文献

[1]《智能建筑设计标准》GB50314-2015，中华人民共和国住房与城乡建设部，2015.

[2]杨建军.新时期大型公共建筑智能化集成系统的实现[J].智能建筑，2013.

作者单位

深圳市地铁集团有限公司 广东省深圳市 518000