轨道交通综合监控系统与站台门接口设计

2022-03-06解涛

设备管理与维修 2022年2期

解涛

（苏州市轨道交通集团有限公司运营分公司，江苏苏州 215000）

0 引言

苏州市轨道交通1 号线综合监控（以下简称ISCS）站级系统与站台门（以下简称PSD）子系统通过网络接口互联，接入ISCS 站级局域网中，并通过OTN 传输网完成PSD 的中央级和车站及监视的功能[1]。车站PSD 监视功能是中心PSD 监视功能的子集。OCC 的调度员可以监视全线所有车站的PSD 信息，在车站工作站可以监视本站的PSD 信息；1 号线综合监控系统中明确ISCS 对PSD 的监视信息包括：站台端门、滑动门、应急门、PSL 控制箱、系统驱动电源、系统现场总线的状态和报警信息[2]。

1 综合监控系统站台门子系统实现的功能

1 号线综合监控系统能够实现站台门的状态监视和报警功能，功能内容如下：中央级ISCS 能监视全线各车站站台门的开、关、故障状态；并对每个门的动作站台进行事件记录。ISCS 工作站不具有对站台门的控制功能；车站级ISCS 能监视车站范围内站台门的开、关、故障状态，同时可以对每个门的运行情况进行统计，ISCS 工作站不具有对站台门的控制功能。

具体监控内容包含但不限于表1。

表1 车站及ISCS 对站台门系统的监视及报警信息

2 接口解决方案

2.1 接口功能描述

综合监控与站台门的接口位置设置在各车站通信设备室综合监控接线端子外侧。全线24 座车站，共24 处接口，每处提供2 个独立的以太网接口，网口类型为10 M/100 M 以太网接口，TCP/IP，使用MODBUS TCP/IP 协议[3]，实现ISCS 系统与PSD 系统的数据交换，实现对PSD 系统的监视功能；ISCS 为PSD 提供对时信息。

2.2 接口责任划分

站台门专业：传送PSD 状态及报警信息给综合监控；确认接口文件包括接口通信协议（冗余方案）、测试大纲、测试结果；提交PSD 设备类表和数据点表；按照ISCS 提供的通信地址进行通信设备的IP 地址设定；提供PSD 系统的真实设备/模拟器（接口设备），配合ISCS 进行接口调试；提供到ISCS 综合监控系统配线架接线端子带标识的通信电缆，并负责两端的端子连接、电缆敷设等工作；配合ISCS 进行接口测试。

综合监控专业：实现PSD 系统中央级及车站级监视功能；提供接口文件包括接口通信协议（冗余方案）、测试大纲、测试结果；提供PSD 设备列表和数据点表模板；提供PSD 系统通信设备的IP 地址；负责接口测试，进行测试记录；配合PSD 进行现场接线指导（图1）。

图1 综合监控系统与站台门系统接口示意

2.3 接口原理

PSD 的状态和报警信息经过ISCS 的前置机（FEP）进行协议转换后接入ISCS主体系统。ISCSFEP 为双机双网冗余配置。ISCS与PSD 的电气连接原理如图2 所示：PSD 的以太网口⑤通过交换机A 分别与FEP A（以太网口①）、FEP B（以太网口③）相连；PSD 的以太网口⑥通过交换机B 分别与FEP A（以太网口②）、FEP B（以太网口④）相连。

图2 ISCS 与PSD 原理

2.4 冗余切换基本原则

（1）接到交换机A 的以太网口①③⑤属于同一IP 网段，称为A 网；接到交换机B的以太网口②④⑥属于同一IP 网段，称为B 网；A 网与B网属于不同IP 网段。

（2）PSD 系统与ISCS 之间的通信采用MODBUS on TCP/IP 协议，为“主从通信”方式。ISCS－FEP 作为“主机”即客户端，向PSD 系统发起数据请求；PSD 系统作为“从机”，即服务器端，应答ISCS－FEP 的数据请求。

（3）PSD 系统确保以太网口⑤⑥必须是两路独立的以太网接口。

（4）ISCS 确保ISCS 侧的以太网口①②③④在同一时刻只有一个以太网口与PSD 系统侧的以太网口⑤或⑥建立TCP链接。

（5）通信路径切换由ISCS 侧主动发起，PSD 侧被动响应。

（6）PSD 系统以太网口⑤⑥是对等的，不存在主备关系，且保证数据一致性。

（7）无论ISCS－FEP 向PSD 的⑤口或⑥口发起TCP 链接请求，PSD 都无条件接受，并能向ISCS－FEP 应答数据请求。

2.5 冗余切换测试步骤

（1）正常情况下FEP－A 与PSD 通过链路⑤建立链接。

（2）断开PSD 链路⑤网络连接。

（3）查看FEP 与PSD 是否正常通信。

2.6 详细的协议测试

详细协议测试旨在对ISCS 与PSD 接口协议中所提供的所有命令内容进行检测，以确保双方对协议内容理解一致。测试内容包括：

（1）根据ISCS 与PSD 通信协议文件内容，ISCS FEP 向PSD控制器发送读寄存器组命令。

（2）PSD 控制器根据通信协议文件内容，向ISCS FEP 返回数据信息。

2.7 报文举例

FEP Send：ad 02 00 00 00 06 ff 04 00 00 00 14

FEP Recv：ad 02 00 00 00 2b ff 04 28 00 01 00 03 00 03 00 05 00 05 00 06 00 07 00 08 00 09 00 10 00 11 00 12 00 13 00 14 00 00 15 00 00 00 00 00 00 00 00 00

FEP Send：ae 02 00 00 00 06 ff 04 00 00 00 14

FEP Recv：ae 02 00 00 00 2b ff 04 28 00 01 00 03 00 03 00 05 00 05 00 06 00 07 00 08 00 09 00 10 00 11 00 12 00 13 00 14 00 00 15 00 00 00 00 00 00 00 00 00

FEP Send：af 02 00 00 00 06 ff 04 00 00 00 14

FEP Recv：af 02 00 00 00 2b ff 04 28 00 01 00 03 00 03 00 05 00 05 00 06 00 07 00 08 00 09 00 10 00 11 00 12 00 13 00 14 00 00 15 00 00 00 00 00 00 00 00 00