浅谈综合监控系统的智能化应用及发展前景

2018-06-28朱启鹏

机电信息 2018年18期

朱启鹏

（广州地铁集团有限公司，广东广州510000）

1 综合监控系统在地铁的应用

城市轨道交通综合监控系统是一个面向调度和车站操作人员的大型计算机集成系统，采用了当代最先进的计算机及网络技术，集成和互联多个系统，如电力监控系统PSCADA、火灾报警系统、机电设备监控系统BAS、屏蔽门系统PSD、防淹门系统FG、自动售检票系统AFC、广播系统PA、时钟系统CLK等等。

如图1所示，综合监控系统各部分需完成使用、管理等功能，包括数据库管理、输入数据处理、通用的人机界面（HMI）、监视、系统安全与权限管理、操作员工作站的角色分配、操作互斥和操作授权、遥控、报警、时间同步、数据点的禁止/允许、内部运算、状态概况、统计和报表、历史数据存档和查询、历史趋势记录、实时趋势记录、存档要求、组态维护、打印、系统管理等。另外还有其他功能，如网络管理系统NMS、设备维护系统DMS、培训管理系统TMS、仿真测试系统STP、辅助决策系统DSS等。

2 智能综合监控系统的体系

综合监控系统高度发展和广泛应用于轨道交通领域，该系统围绕行车指挥、乘客服务、防灾安全等展开设计，形成了具有全面性的智能综合监控系统的体系，通过对各子系统信息的集成和整合，可以轻松实现信息共享和跨系统的联动功能，提高城市轨道交通整体的自动化水平；可以通过协调各相关子系统的运作，充分提高各系统的工作效率，从而降低能耗，提供便捷、舒适、快捷的乘车环境；灾害情况下，系统不但可根据实际情况实现一系列的自动和半自动联动功能，同时还能为调度及值班人员提供决策支持，使防灾、救援和事故处理简单明了，最大限度地保护人们的生命及财产安全。

采用智能化综合监控系统的益处在于：

（1）实现集中化管理。各监控信息由现场的传感器或智能节点发送至综合监控中心的设备，对轨道交通运行及状态参数实时进行集中化管理。如PIDS系统与自动售检票系统数据整合、牵引供电带电逻辑显示等。

图1 综合监控系统设备分布图

（2）实现合理化运行。可完成设备例行性时序操作，如节假日、周末及每日高峰运营期间定时启动、停止及顺序操作均由控制系统自动完成，可以减少人为操作，提高可靠性。如时刻表控制。

（3）实现设备的节能运转。由于环境负载不断变化，其因人员多少、设备开关、外气冷热及时段特性而异，人工管理无法适应如此即时、繁琐的调整，而智能化综合监控系统则可自动即时完成。如PID自动调节。

（4）实现一体化协调运作。当防灾报警系统检测到火警信号时，将联动电梯、防排烟系统、供电设备等多个子系统，使其进入紧急状态，实现一体化协调运作。

（5）实现设备、信息高度共享和智能决策。如辅助决策系统、程控卡片、预案执行等。

3 综合监控系统发展前景展望及问题分析

3.1 综合监控系统发展前景展望

（1）应用广度将不断拓展，集成与互联子系统专业将不断增加。

（2）应用深度将不断延伸，往后综合监控系统发展将与大数据接轨，提供数据分析处理与决策支持也是一种必然的趋势。

（3）能效管理应用。综合监控系统目标是提高各子系统的协调配合能力，实现高效智能的信息管理，综合监控系统将应用于地铁能效管理领域。

（4）辅助功能的优化。随着地铁发展，用户的需求将会根据现场实际日益增加，后续综合监控系统将延伸出多种辅助功能，优化用户的使用和数据分析，提供更加全面的运行策略。

3.2 综合监控系统发展中需重点解决的问题

3.2.1 子系统接入优化

综合监控系统的前端处理器（FEP）负责各子系统的相连设备，主要完成规约转换和数据采集工作。综合监控系统集成和互联的子系统增加，必然导致前端处理器通信瓶颈。因此，综合监控系统可采取部分子系统通过在网络划分VLAN的方式，确保数据分流，并建立服务器连接进程，由子系统数据链路直接接入服务器，由连接进程按照规约要求在服务器中进行协议转换和数据采集，通过使用服务器进程减轻FEP的负担，优化子系统接入方式。

3.2.2 通信网络优化

随着综合监控系统集成和互联的子系统增加，集成互联的深度不断延伸，综合监控系统数据采集网络规模将逐步扩大，网络未及时优化，链路达不到信息吞吐量的要求，则众多信息在网络传输时可能会产生拥塞，必然加大传输的延迟性，影响实时性要求严格的系统数据采集及监控，严重的话还会造成数据报文的丢失，影响监控中心做出正确及时的决策。增加VLAN子网分配，减少网络广播域的冲突，增加链路的信息吞吐量，往后通信网络如何优化将是综合监控系统发展需解决的重大问题。

3.2.3 系统的可靠性与容错性

综合监控系统集成互联多个系统后，必定是扮演极其重要的控制中枢的角色，如何确保系统的可靠性和容错性，也将是综合监控系统发展的一大难点。任何系统都不可能确保毫无故障地运行，在发生故障的情况下，应有相应的容错机制，如采用多链路冗余和多设备冗余等方式来应对和减轻系统故障带来的影响，确保轨道交通运营的安全。