浅谈轨道交通综合监控系统接口调试组织

2018-10-11宋志刚

机电工程技术 2018年8期

张昆，宋志刚

（深圳达实智能股份有限公司，广东深圳 518000）

0 引言

图1 轨道交通系统调试阶段划分

城市轨道交通机电自控系统和通信系统主要包括综合监控系统、环境与设备监控系统、火灾报警系统、电力监控系统、信号系统、广播系统、乘客资讯系统、视频监控系统、门禁系统、屏蔽门系统等。在各个系统的设备安装完成以后，需要对各个系统以及系统间的接口进行调试和功能验证。如图1所示，轨道交通系统的调试分为单体设备调试、单系统调试、接口调试、综合联调等4个阶段[1]。文献[2]对综合联调计划编制和组织要点进行了深入探讨和总结。文献[3]介绍了西安地铁2号线综合监控系统和环境与机电设备监控系统的联调过程。文献[4]介绍了FAS系统与综合监控系统在联调中的联调准备及调试的方式方法。文献[5]阐述了综合联调中门禁系统调试的方法和步骤。文献[6]结合西安地铁综合监控系统与BAS综合联调的前期准备，介绍了地铁综合联调工作需具备的条件和注意要点。文献[7]对综合监控系统与闭路电视系统之间接口的物理结构、连接原理、数据流等进行了详细阐述。文献[8]介绍了综合监控系统与子系统间接口调试方法。

本文以地铁线路综合监控（ISCS）与屏蔽门系统（PSD）的接口调试为例，讨论了综合监控系统与其他子系统进行接口调试的组织实施过程。接口调试通常由监理或业主牵头组织，综合监控厂家牵头准备调试内容，其他子系统厂家和施工单位配合，运营单位技术人员全程参与。

1 调试准备

为了提高接口调试效率，节约调试时间，参与接口调试各方需要提前完成一系列的准备工作。

1.1 接口文件签署及软件开发

在综合监控系统设计联络会上，接口双方需确认接口技术方案，并形成接口文件，主要包括如下内容：接口界面位置、接口方式、通讯协议、通讯参数、接口点表、各方责任、接口测试计划等。如对各项内容无异议，则双方需在接口文件上签字确认。接口文件作为后续接口程序开发和测试的基本约定，可以避免双方因对接口细节理解不一致而出现的争议。

接口双方厂家以接口文件的形式确定了接口的各项功能后，需各自安排开发人员根据接口文件的内容开发相应的接口程序。接口程序的开发需在接口调试计划的时间节点前完成。

接口双方厂家完成软件开发后，根据双方签署的接口文件的各项规定，需要在实验室测试平台完成接口测试工作，主要用于接口功能的初步验证。测试时可以使用对方厂家提供的模拟仿真软件或第三方仿真测试工具进行。

1.2 调试人员的安排

参加接口调试的人员包括：接口双方厂家技术人员、监理、施工单位配合人员、运营单位配合人员，参与接口调试人员需对各自工作内容提前熟悉。

1.3 调试资料及工器具的准备

测试前需打印好调试记录文档，文档内容包括接口调试内容、各项调试条目、接口调试时间、接口调试地点、数据点表等。调试完成后各方需对调试结果进行确认并签字。

接口调试需要准备的工器具包括：便携式计算机、双方接口程序、通讯测试软件工具、抓包软件、连接线缆、斜口钳、万用表、串口接头、转接头、对讲机、进入调试场地的门禁卡、钥匙等。

1.4 接口线缆连接

接口调试时，部分线缆可以采用临时接线，只用于接口软件协议的调试。也有部分线缆需要提前接好，调试完成后正式使用，如硬线接口线缆。

1.5 调试时间及地点

接口调试前需要确定调试场地，一般在接口双方厂家的设备安装场地进行，以地铁线路屏蔽门与综合监控系统接口调试为例，调试地点主要包括弱电综合设备室及屏蔽门设备室。

2 接口调试实施

2.1 调试人员会面及清点

调试相关各方人员应在规定的时间及场地会面，确认各方已经完成前期准备工作，携带了相关的工具及资料，具备调试条件。随后通常由运营的配合调试人员清点，申请调试开始。

2.2 调试环境搭建

调试开始后，接口双方厂家应首先按照接口协议规定的通讯方式，建立起双方的数据接口链路。如图2所示，地铁线路屏蔽门系统与综合监控系统在典型车站有两个接口，接口1为RS485通讯接口，接口2为硬线接口。

在开始测试前，施工单位应确保双方系统接口线缆已经正确连接，并进行校验。对于接口软件功能的调试可使用正式使用的通讯前置机进行，也可以使用便携式计算机进行。硬线接口的调试则需要使用正式的IBP盘面进行。

图2 屏蔽门系统与综合监控系统接口界面

2.3 接口调试流程

综合监控系统与屏蔽门系统功能接口如表1所示。

表1 屏蔽门系统与综合监控系统功能接口

根据接口双方签署的接口文件，通讯接口的物理接口为RS485双线半双工，传输速率为9 600 b/s，8位数据位，1位停止位，无检验位。

通讯协议采用MODUBS-RTU协议，屏蔽门系统作为MODBUS从站，综合监控系统作为MODBUS主站。

如图3所示，调试过程按如下步骤进行：

（1）目测检查双方接口物理链路连接是否正确牢固。发现有明显连接错误则重新连接。

（2）在综合监控系统接口设备及屏蔽门系统接口设备上使用串口调试工具互发数据，如能正常接收则说明双方物理连接已经建立，否则检查物理连接及通讯参数的错误，直到能达成数据的互相收发。

（3）在屏蔽门系统接口设备和综合监控系统接口设备上分别启动接口程序。综合监控应能接收到监视数据。如不能则检查通讯参数配置或抓包排查通讯报文是否有误。

（4）屏蔽门厂家调试人员模拟不同的数据信号，观察综合监控界面的数据显示是否与屏蔽门所模拟的数据一致。如不一致则抓包排查原因，双方技术人员现场消除故障或做好故障记录并持续跟进直到问题解决。遗留问题解决后需要重新安排调试以便进行确认。

（5）屏蔽门系统与综合法监控系统的通讯接口通常要求具有通讯冗余功能。在主通讯链路出现故障后，备通讯链路将承担数据通讯功能。测试方法如下：首先单独接通主备通讯链路，确认均能正确获取数据。然后切断主通讯链路或备通讯链路，观察数据通讯是否不受影响。如果切除某一路通讯链路导致数据中断且不能在接口文件规定的时间间隔内恢复，则视为冗余功能失败。如果不能在现场查明原因并解决，则应做记录，在双方在后续解决后，重新安排测试确认。

双方硬线接口调试过程如下：

（1）按下试灯按钮，观察盘面屏蔽门系统相关指示灯是否亮起，没亮则检查电源是否接通，线路是否正确，元器件是否损坏。

（2）屏蔽门系统模拟滑动门开启关闭、边门开启关闭、系统故障、互锁解除、电源故障等状态信号，观察盘面显示是否正确，不正确则检查线路。

（3）使用钥匙开关进行滑动门开关门、边门开关门的操作，看屏蔽门系统是否正确执行，不正确则排查线路故障。

（4）做好调试过程结果记录。

图3 通讯接口调试流程

2.4 调试现场故障处理

硬线接口的故障主要排查电源、接线、元器件等。

通讯接口的故障主要通过检查接口双方收发的报文来排查。对于本例中的串口通讯，可以使用第三方工具CommMonitor来抓取通讯报文。

2.5 调试结果确认

在调试过程中，调试人员应在测试记录文档中详细记录每一调试步骤的测试结果，调试结束后调试各方需在测试记录上签字确认。

3 调试后续工作

接口调试结束后，调试人员应将调试现场的各种设备恢复原状。运营单位人员应进行消点。监理及业主应组织各方进行调试总结，并签署调试记录。

对于无法在调试过程中解决的遗留问题，应确认各方责任，并制定整改计划及后续测试计划。对于数据链路连接错误导致的问题，主要由施工方进行校线及整改。对于设备本身存在的问题，应由设备供货方对设备进行诊断及维修。对于接口软件故障导致的问题，则由接口双方软件开发人员对软件故障进行排查和修改。对于大量存在的同一类问题，做完一个车站的接口调试后，将同类型的问题全线铺开整改。在各方对自己责任范围内的整改项目完成整改及内部测试后，应由监理及业主再次安排接口整改确认测试。对于测试通过的整改项目，应进行消项。