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作者：城市軌道交通標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)委員會(huì) 魏曉東

7.2　城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)集成技術(shù)

7.2.1　概論

城市軌道交通近年來(lái)在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中，占有愈來(lái)愈重要的位置，特別是我國(guó)的城市軌道交通更是高速發(fā)展，處于世界前列。據(jù)中國(guó)軌道交通網(wǎng)統(tǒng)計(jì)，2016年底共有30個(gè)城市開(kāi)通運(yùn)營(yíng)城市軌道交通，共計(jì)133條線，運(yùn)營(yíng)總里程4152.8公里，在建線路總長(zhǎng)5636.5公里。全年完成客運(yùn)量160.9億人次。共有58個(gè)城市城規(guī)線網(wǎng)規(guī)劃獲批，規(guī)劃線路總長(zhǎng)達(dá)7305.3公里。2020年城軌總里程將達(dá)9000公里。城市軌道交通如此大發(fā)展，帶動(dòng)了城市軌道交通信息化、自動(dòng)化技術(shù)的大進(jìn)步，十多年的時(shí)間，城市軌道交通領(lǐng)域相當(dāng)于從工業(yè)2.0經(jīng)歷工業(yè)3.0向工業(yè)4.0前進(jìn)了。

我國(guó)城市軌道交通事業(yè)的發(fā)展是近十幾年的事情，發(fā)展的重點(diǎn)是在一、二線城市建設(shè)地鐵線路及地鐵網(wǎng)。城市軌道交通的自動(dòng)化與信息化的發(fā)展則以建設(shè)各條線路的自動(dòng)化系統(tǒng)為主，以自動(dòng)化與信息化支持線路開(kāi)通和運(yùn)營(yíng)為主，因此本節(jié)將以介紹城市軌道交通線路自動(dòng)化系統(tǒng)的系統(tǒng)集成技術(shù)為主，以介紹線路級(jí)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層、控制層與線路MES層的系統(tǒng)集成為主要內(nèi)容。線路自動(dòng)化系統(tǒng)最典型的是綜合監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)構(gòu)建綜合監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)集成技術(shù)分析，可以了解這一領(lǐng)域的系統(tǒng)集成技術(shù)內(nèi)涵。

7.2.2　城市軌道交通信息化集成系統(tǒng)

城市軌道交通也像其他工業(yè)領(lǐng)域一樣，正沿著工業(yè)4.0，沿著兩化融合的大方向發(fā)展。按照本書(shū)第一章信息化集成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，城市軌道交通的信息化集成系統(tǒng)也分為H1、H2、H3三級(jí)，其架構(gòu)如圖7所示。

圖7 城市軌道交通信息化集成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

城市軌道交通的線路一級(jí)相當(dāng)于一般工業(yè)體系中的廠級(jí)系統(tǒng)，它是城市軌道交通運(yùn)營(yíng)（生產(chǎn)活動(dòng)）的基礎(chǔ)實(shí)體。城市軌道交通的運(yùn)營(yíng)是以線路運(yùn)營(yíng)為基礎(chǔ)的。線路信息化集成系統(tǒng)即城市軌道交通廠級(jí)信息化集成系統(tǒng)是典型的普度模型五層結(jié)構(gòu)：車(chē)站里的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層、車(chē)站控制層、線路運(yùn)營(yíng)中心（OCC）的監(jiān)控層（相當(dāng)于第3層MES層）每條線路的經(jīng)營(yíng)管理層和決策層。城市軌道交通線路級(jí)主要在1、2、3層，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制與監(jiān)控為主要目標(biāo)。地鐵里幾個(gè)大專(zhuān)業(yè)有不同的自動(dòng)化控制與監(jiān)控系統(tǒng)，主要有信號(hào)系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)、通信系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)與綜合監(jiān)控系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)。這些控制與監(jiān)控系統(tǒng)中的系統(tǒng)集成技術(shù)在城市軌道交通至為重要，本章將以綜合監(jiān)控系統(tǒng)為典型進(jìn)行仔細(xì)分析，主要說(shuō)明城市軌道交通信息化集成系統(tǒng)1、2、3層的的系統(tǒng)集成技術(shù)。

目前，城市軌道交通領(lǐng)域正在興起的建設(shè)本城市線網(wǎng)調(diào)度指揮系統(tǒng)（TCC）就是建設(shè)城市軌道交通信息化集成系統(tǒng)的H2和H3。大部分城市僅有H3級(jí)，個(gè)別城市建有區(qū)域級(jí)TCC。以H3級(jí)全市級(jí)城市軌道交通信息化集成系統(tǒng)為例，線網(wǎng)調(diào)度指揮系統(tǒng)包含了：TCC（調(diào)度指揮系統(tǒng)），線網(wǎng)經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng)和線網(wǎng)決策系統(tǒng)，即普渡模型的第3、4、5層。在TCC級(jí)，即線網(wǎng)調(diào)度指揮中心層，將要實(shí)現(xiàn)整個(gè)城市軌道交通行車(chē)運(yùn)營(yíng)總計(jì)劃及總計(jì)劃調(diào)整（即全市軌道交通運(yùn)行圖編制及調(diào)整）；將要實(shí)現(xiàn)整個(gè)城市軌道交通供電系統(tǒng)（主變電站與牽引變電站）的監(jiān)控；將要實(shí)現(xiàn)全市軌道交通重大設(shè)備的管理與資源共享；將要實(shí)現(xiàn)對(duì)全市軌道交通運(yùn)營(yíng)的客流分析及調(diào)整對(duì)策；將要實(shí)現(xiàn)城市軌道交通防災(zāi)級(jí)應(yīng)急指揮功能；將要構(gòu)建整個(gè)城市軌道交通的安防體系等。

而經(jīng)營(yíng)管理與決策層將會(huì)建立起城市軌道交通的云計(jì)算中心，建立全市軌道交通經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全面的城市軌道交通信息化。

我國(guó)城市軌道交通的發(fā)展處于全世界最前列，巨大的市場(chǎng)將會(huì)催生出新的技術(shù)。近年城市軌道交通事業(yè)的快速發(fā)展將會(huì)促進(jìn)城市軌道交通信息化與自動(dòng)化的融合，將會(huì)促進(jìn)城市軌道交通智能化的發(fā)展，將會(huì)推動(dòng)構(gòu)建城市軌道交通信息化集成系統(tǒng)的新工業(yè)革命。綠色的軌道交通，低碳的、生態(tài)的地鐵將構(gòu)成智慧城市的重要部分。

7.2.3　城市軌道交通自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)

建設(shè)城市軌道交通信息化集成系統(tǒng)，目前工作的重點(diǎn)還是在自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)方面，因?yàn)榻嗄曛饕墙ㄔO(shè)新地鐵；自動(dòng)化開(kāi)通；安全、可靠地運(yùn)營(yíng)。建設(shè)的重點(diǎn)必然放在自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)上。城市軌道交通工程建設(shè)也就要求站在工程的總體的高度考慮自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)，用自動(dòng)化技術(shù)重點(diǎn)解決設(shè)備監(jiān)控與智能化管理，提高整個(gè)城市軌道交通工程的建設(shè)水平。

城市軌道交通自動(dòng)化系統(tǒng)的核心技術(shù)就是對(duì)所有設(shè)備有效監(jiān)控的技術(shù)，同時(shí)為乘客方便出行提供完善地服務(wù)。

（1）車(chē)輛監(jiān)控系統(tǒng)——信號(hào)系統(tǒng)

城市軌道交通的最重要設(shè)備之一是車(chē)輛，是組成城市軌道運(yùn)輸?shù)暮诵摹谋O(jiān)控的視角來(lái)看，對(duì)車(chē)輛這一移動(dòng)設(shè)備的監(jiān)控遠(yuǎn)比對(duì)固定設(shè)備的監(jiān)控困難復(fù)雜的多。城市軌道交通對(duì)車(chē)輛的監(jiān)控是由信號(hào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。

信號(hào)系統(tǒng)（SIG）由列車(chē)自動(dòng)控制系統(tǒng)（ATC即Automatic Train Control ）與外圍通用信號(hào)設(shè)備組成，它是城市軌道交通系統(tǒng)中保證行車(chē)安全，縮短列車(chē)運(yùn)行間隔，提高列車(chē)運(yùn)行質(zhì)量的先進(jìn)控制系統(tǒng)。ATC系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)列車(chē)自動(dòng)控制的各項(xiàng)專(zhuān)用功能，在我國(guó)城市軌道交通建設(shè)中已經(jīng)廣泛使用。隨著新技術(shù)的發(fā)展，不同的ATC系統(tǒng)制式和運(yùn)用模式相繼研制成功，安全性、可靠性和系統(tǒng)功能更臻完善。ATC系統(tǒng)由列車(chē)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)（ATS即Automatic Train Supervision）、列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)（ATP即Automatic Train Protection）、列車(chē)自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)（ATO即Automatic Train Operation）和計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)（CI即Computer Interlocking）構(gòu)成。ATS系統(tǒng)依據(jù)列車(chē)時(shí)刻表，自動(dòng)監(jiān)控列車(chē)運(yùn)行，并實(shí)現(xiàn)列車(chē)運(yùn)行自動(dòng)調(diào)整。ATP系統(tǒng)是保證列車(chē)運(yùn)行的重要安全設(shè)備，自動(dòng)控制列車(chē)運(yùn)行間隔和超速防護(hù)。ATO系統(tǒng)在ATP系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)列車(chē)自動(dòng)駕駛，優(yōu)化列車(chē)運(yùn)行曲線，并在車(chē)站站臺(tái)準(zhǔn)確停車(chē)。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)保證列車(chē)進(jìn)路上的道岔位置正確和運(yùn)行安全。

ATS系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)列車(chē)運(yùn)行的監(jiān)督與控制，輔助調(diào)度人員對(duì)全線列車(chē)進(jìn)行管理。其功能主要包括：調(diào)度區(qū)段內(nèi)的列車(chē)運(yùn)行情況的集中監(jiān)視與控制；監(jiān)測(cè)列車(chē)進(jìn)路控制、列車(chē)間隔控制設(shè)備的工作，按照列車(chē)行車(chē)計(jì)劃自動(dòng)控制軌旁信號(hào)設(shè)備以完成列車(chē)的接發(fā)、運(yùn)行軌跡的自動(dòng)記錄、時(shí)刻表的自動(dòng)生成、顯示、修改與優(yōu)化、運(yùn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)報(bào)表自動(dòng)生成、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視、設(shè)備狀態(tài)及調(diào)度員的操作記錄，還具有列車(chē)車(chē)次號(hào)自動(dòng)傳遞等功能。

ATS系統(tǒng)一般包括控制中心和ATS車(chē)站、車(chē)輛段/停車(chē)場(chǎng)子系統(tǒng)。控制中心ATS設(shè)備有中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、工作站、顯示屏、繪圖儀、打印機(jī)等。每個(gè)設(shè)備集中站設(shè)置ATS分機(jī)，用于采集車(chē)站設(shè)備的信息與傳送控制命令，并實(shí)現(xiàn)車(chē)站進(jìn)路的自動(dòng)控制。車(chē)輛段ATS分機(jī)用于采集車(chē)輛段內(nèi)庫(kù)線列車(chē)的占用情況及進(jìn)/出車(chē)輛段列車(chē)信號(hào)的狀態(tài)。

（2）固定設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)——綜合監(jiān)控系統(tǒng)

除車(chē)輛以外的所有固定設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視與控制是由城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)完成。監(jiān)控的信息范圍有（不以此為限）：系統(tǒng)本身；所有變電所；所有環(huán)境與機(jī)電設(shè)備；車(chē)輛基地所有設(shè)備系統(tǒng)；火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)；通信系統(tǒng)的信息；閉路電視（CCTV）；公共廣播（PA）；乘客信息系統(tǒng)（PIS）；城市軌道交通的各類(lèi)電話(huà)系統(tǒng)；門(mén)禁系統(tǒng)（ACS）；自動(dòng)售檢票系統(tǒng)；信號(hào)系統(tǒng)（運(yùn)營(yíng)要求的必要信息）；地鐵沿線各類(lèi)公用設(shè)施、設(shè)備；地鐵工程結(jié)構(gòu)的設(shè)施及檢測(cè)儀表；其他運(yùn)營(yíng)需要接入的信息。

城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)是對(duì)城市軌道交通線路中所有電力和機(jī)電設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控的分層分布式計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)。包含了內(nèi)部的集成子系統(tǒng)，并與其他專(zhuān)業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)信息共享，促進(jìn)城市軌道交通高效率運(yùn)營(yíng)。綜合監(jiān)控系統(tǒng)包含了自身的子系統(tǒng)（按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)將地鐵供電系統(tǒng)PSCADA與環(huán)境與機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)BUS集成為子系統(tǒng)）并互聯(lián)了諸多地鐵自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)。集成子系統(tǒng)（Integrated Subsystem）是被綜合監(jiān)控系統(tǒng)完全集成在其內(nèi)的專(zhuān)業(yè)自動(dòng)化子系統(tǒng)。集成子系統(tǒng)完全融入綜合監(jiān)控系統(tǒng)，構(gòu)成系統(tǒng)主體，其全部功能都由綜合監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，是綜合監(jiān)控系統(tǒng)的一部分。其中央功能和車(chē)站功能都由綜合監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。綜合監(jiān)控系統(tǒng)的硬件網(wǎng)絡(luò)取代了被集成子系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)，綜合監(jiān)控系統(tǒng)的軟件取代了被集成系統(tǒng)的軟件。被集成子系統(tǒng)構(gòu)成了地鐵線路信息共享平臺(tái)的基礎(chǔ)。互聯(lián)系統(tǒng)（Interconnected System）是仍保持獨(dú)立運(yùn)行的具有自身完整結(jié)構(gòu)的專(zhuān)業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)。綜合監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)外部接口與互聯(lián)系統(tǒng)進(jìn)行必要的信息交互以支持綜合監(jiān)控功能實(shí)現(xiàn)。綜合監(jiān)控系統(tǒng)是線路的信息共享平臺(tái)。

國(guó)內(nèi)軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)始于2001年北京13號(hào)線，雖然發(fā)展時(shí)間并不長(zhǎng)，但是伴隨著國(guó)內(nèi)地鐵建設(shè)高潮的到來(lái)，綜合監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)水平有了飛躍式的發(fā)展，從建設(shè)初期的軟件平臺(tái)完全依賴(lài)進(jìn)口到目前國(guó)產(chǎn)化軟件平臺(tái)成為了主流，掌握了核心技術(shù)的諸多系統(tǒng)集成商將會(huì)把綜合監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)推向新的發(fā)展高度。

城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)集成技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，主要經(jīng)歷了以下兩個(gè)階段的發(fā)展：（1）對(duì)孤島系統(tǒng)的信息整合：綜合監(jiān)控系統(tǒng)的初期階段，主要整合全線的BAS和PSCADA系統(tǒng)，各子系統(tǒng)獨(dú)立招標(biāo)，系統(tǒng)接口管理工作復(fù)雜，綜合監(jiān)控的目的在于把各子系統(tǒng)的信息整合進(jìn)行集中顯示，綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟件僅對(duì)各自動(dòng)化系統(tǒng)的信息進(jìn)行整合，在各系統(tǒng)之上加了一頂“帽子”，構(gòu)成所謂“帽子工程”。（2）深度集成的綜合監(jiān)控系統(tǒng)：隨著全國(guó)地鐵的興建，各地方都規(guī)劃了復(fù)合自身管理特色的綜合監(jiān)控系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)系統(tǒng)集成商對(duì)自有軟件平臺(tái)的不斷開(kāi)發(fā)和完善，綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟件平臺(tái)可以將線路中所有電力和機(jī)電設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，將與此有關(guān)的自動(dòng)化系統(tǒng)深度集成為自身的一部分。實(shí)現(xiàn)分層分布式計(jì)算機(jī)集成。同時(shí)綜合監(jiān)控系統(tǒng)與其他自動(dòng)化系統(tǒng)互聯(lián)進(jìn)行信息交互，支持地鐵運(yùn)營(yíng)。

目前我國(guó)的軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成的發(fā)展正在以設(shè)備監(jiān)控、乘客服務(wù)、運(yùn)營(yíng)管理為基礎(chǔ)，向面向城市軌道交通路網(wǎng)的決策管理方向延伸。綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成進(jìn)一步發(fā)展的目標(biāo)是：安全、節(jié)能、高效和易用。本章以下各節(jié)將以分析綜合監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成與信息集成為主，通過(guò)對(duì)1、2、3層系統(tǒng)集成技術(shù)的分析來(lái)說(shuō)明城市軌道交通領(lǐng)域構(gòu)建信息化集成系統(tǒng)的系統(tǒng)集成技術(shù)內(nèi)涵。

7.2.4　綜合監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成

城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)是按兩級(jí)管理（中央、車(chē)站）、三級(jí)控制（中央、車(chē)站及就地）的原則設(shè)計(jì)的。綜合監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS）、電力監(jiān)控系統(tǒng)（PSCADA）系統(tǒng)進(jìn)行集成，將它們包含在系統(tǒng)之內(nèi)。另外，綜合監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)（FAS）、安全門(mén)（PSD）、信號(hào)系統(tǒng)（SIG）、自動(dòng)售檢票系統(tǒng)（AFC）、門(mén)禁系統(tǒng)（ACS）、廣播系統(tǒng)（PA）、閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)（CCTV）、乘客信息系統(tǒng)（PIS）等互聯(lián)，掌握全線設(shè)備的運(yùn)行情況，負(fù)責(zé)管轄范圍內(nèi)設(shè)備監(jiān)控與調(diào)度。

中央級(jí)設(shè)備主要設(shè)置在控制中心，面向的操作對(duì)象是運(yùn)營(yíng)部門(mén)的行調(diào)、電調(diào)、環(huán)調(diào)（兼維調(diào)）和總調(diào)及相關(guān)維修人員。在中央級(jí)可以對(duì)整個(gè)線路各個(gè)站點(diǎn)系統(tǒng)管轄范圍內(nèi)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、故障情況進(jìn)行監(jiān)視，并向各個(gè)站點(diǎn)發(fā)布指令，統(tǒng)一指揮、協(xié)調(diào)各個(gè)站點(diǎn)的運(yùn)行。

車(chē)站（含車(chē)輛段）級(jí)設(shè)備的監(jiān)控功能主要是完成本站點(diǎn)設(shè)備監(jiān)控、管理。綜合監(jiān)控系統(tǒng)在車(chē)站級(jí)集成了BAS、PSCADA子系統(tǒng)的車(chē)站級(jí)功能，一方面負(fù)責(zé)管轄范圍內(nèi)設(shè)備監(jiān)視，并根據(jù)本站的情況向下級(jí)子系統(tǒng)發(fā)布控制指令，另一方面將本站設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)傳輸給中央級(jí)，并接受中央級(jí)運(yùn)行指令。車(chē)站級(jí)綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備主要設(shè)置在綜合監(jiān)控設(shè)備室、車(chē)控室等地，面向的操作對(duì)象是車(chē)站的值班員。

圖8 綜合監(jiān)控系統(tǒng)總圖

7.2.4.1　中央級(jí)系統(tǒng)構(gòu)成

CISCS設(shè)置在地鐵1、2、3號(hào)線控制中心。中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)存儲(chǔ)、處理從被控系統(tǒng)讀取的數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)反映現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)的變化并生成報(bào)表。中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)將記錄這些信息，更新中央數(shù)據(jù)庫(kù)。中央操作員工作站和大屏幕可顯示這些信息。中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)處理操作員的控制命令，相關(guān)的控制信息同時(shí)被傳送給被控系統(tǒng)。

相關(guān)參考配置如下：

（1）傳輸速率為100M/1000Mbps的冗余、帶路由功能的工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)。

（2）冗余的實(shí)時(shí)服務(wù)器，完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和處理工作。冗余實(shí)時(shí)服務(wù)器應(yīng)能自動(dòng)進(jìn)行切換。每個(gè)實(shí)時(shí)服務(wù)器應(yīng)通過(guò)冗余的以太網(wǎng)接口與中央以太網(wǎng)交換機(jī)連接。

（3）配置冗余的歷史服務(wù)器，完成歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、記錄和管理等工作。冗余歷史服務(wù)器應(yīng)能自動(dòng)進(jìn)行切換，并配置外部磁盤(pán)陣列和磁帶機(jī)。歷史服務(wù)器應(yīng)配置關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，用來(lái)管理歷史數(shù)據(jù)。每個(gè)歷史服務(wù)器應(yīng)通過(guò)冗余的以太網(wǎng)接口與中央以太網(wǎng)交換機(jī)連接。

（4）調(diào)度員工作站

2 套行車(chē)輔助調(diào)度員工作站；

2 套電力調(diào)度員工作站；

2 套環(huán)控（兼維調(diào)）調(diào)度員工作站；

1 套總調(diào)度員工作站。

（5）前端通信處理機(jī)（FEP）。

（6）報(bào)表/事件打印機(jī)和圖形打印機(jī)。

（7）網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)（NMS）。

NMS可對(duì)ISCS的全部網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行配置、監(jiān)視和控制。控制中心設(shè)置網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)1套，主要包括網(wǎng)管服務(wù)器、網(wǎng)管工作站、網(wǎng)管軟件和網(wǎng)管打印機(jī)等。

7.2.4.2　車(chē)站級(jí)系統(tǒng)構(gòu)成

車(chē)站綜合監(jiān)控系統(tǒng)存儲(chǔ)、處理從被監(jiān)控系統(tǒng)讀取的數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)反映現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)的變化并生成報(bào)表。車(chē)站綜合監(jiān)控系統(tǒng)將記錄這些信息，更新車(chē)站數(shù)據(jù)庫(kù)。車(chē)站操作員工作站可顯示這些信息。車(chē)站綜合監(jiān)控系統(tǒng)處理操作員的控制命令，相關(guān)的控制信息同時(shí)被傳送給被控系統(tǒng)。

相關(guān)參考配置如下： （ 1 ） 傳輸速率為100M/1000Mbps的冗余、帶路由功能的工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)。（2）冗余的實(shí)時(shí)服務(wù)器，完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和處理工作。冗余實(shí)時(shí)服務(wù)器應(yīng)能自動(dòng)進(jìn)行切換。每個(gè)實(shí)時(shí)服務(wù)器應(yīng)通過(guò)冗余的以太網(wǎng)接口與車(chē)站以太網(wǎng)交換機(jī)連接。（3）值班員工作站。（4）前端通信處理機(jī)（FEP）。（5）報(bào)表/事件打印機(jī)。（6）IBP 盤(pán)及操作臺(tái)等。

7.2.4.3　車(chē)輛段系統(tǒng)構(gòu)成

車(chē)輛段設(shè)有維修系統(tǒng)、仿真測(cè)試平臺(tái)及培訓(xùn)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。

（1）綜合監(jiān)控維修系統(tǒng)

車(chē)輛段設(shè)置綜合監(jiān)控系統(tǒng)維修中心，設(shè)1套本系統(tǒng)內(nèi)維修調(diào)度員工作站，用于本維修中心的日常檢修和臨時(shí)搶修。綜合監(jiān)控維修系統(tǒng)設(shè)備包括2套1000M工業(yè)級(jí)交換機(jī)、2套維修系統(tǒng)服務(wù)器、1套ISCS維修工作站、1套BAS系統(tǒng)維修工作站、2套PSCADA維修系統(tǒng)工作站（其中1套設(shè)于供電車(chē)間）等設(shè)備。實(shí)現(xiàn)對(duì)綜合監(jiān)控系統(tǒng)及集成系統(tǒng)及其監(jiān)控設(shè)備的故障報(bào)警的匯總、分析和統(tǒng)計(jì)功能，并具備對(duì)相關(guān)設(shè)備的備品備件管理及維修人員的維修工作的管理等功能。

（2）培訓(xùn)系統(tǒng)（TMS）

TMS包括培訓(xùn)服務(wù)器、教員工作站、學(xué)員工作站、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)及打印機(jī)、仿真模擬器、模擬IBP、BASPLC及遠(yuǎn)程I/O、PSCADA的監(jiān)控單元等設(shè)備構(gòu)成。

承包商應(yīng)提供培訓(xùn)系統(tǒng)的軟件，并對(duì)相應(yīng)的功能做出詳細(xì)說(shuō)明。

（3）仿真測(cè)試平臺(tái)（STP）

STP包括服務(wù)器、仿真模擬器、FEP、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)及打印機(jī)等設(shè)備。STP用于綜合監(jiān)控系統(tǒng)和各機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)軟硬件接口、通訊協(xié)議、數(shù)據(jù)格式等內(nèi)容進(jìn)行測(cè)試，可以作為軟件升級(jí)、修改時(shí)的調(diào)試平臺(tái)，還具有綜合監(jiān)控系統(tǒng)自身的功能仿真等作用。仿真測(cè)試平臺(tái)還應(yīng)與主干網(wǎng)絡(luò)相連，起到上載軟件、更新軟件的作用。

（4）網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)（NMS）

NMS可對(duì)ISCS的全部網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行配置、監(jiān)視和控制。車(chē)輛段設(shè)置網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)1套，主要包括網(wǎng)管服務(wù)器、網(wǎng)管工作站、網(wǎng)管軟件和網(wǎng)管打印機(jī)等，承包商還應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)和維護(hù)的需要，配置相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備和軟件，例如硬件防火墻及防病毒軟件等。承包商應(yīng)采取相關(guān)措施有效防止L2（數(shù)據(jù)鏈路層）攻擊，以及來(lái)自防火墻內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)攻擊。

7.2.4.4　網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成

綜合監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)大致可以分為兩部分，即主干傳輸網(wǎng)、中央和車(chē)站局域網(wǎng)。

（1）主干傳輸網(wǎng)絡(luò)

用于綜合監(jiān)控系統(tǒng)控制中心與各車(chē)站、車(chē)輛段局域網(wǎng)的連接。

主干傳輸網(wǎng)絡(luò)通過(guò)通信系統(tǒng)提供的單模光纖實(shí)現(xiàn)連接，與通信傳輸系統(tǒng)的接口在OCC及各車(chē)站（含車(chē)輛段）的通信設(shè)備房光纖配線架的外線側(cè)。中央、車(chē)站和車(chē)輛段與主干網(wǎng)的連接采用1000Mbps單模光纖接口。主干傳輸網(wǎng)的交換設(shè)備應(yīng)為工業(yè)級(jí)的以太網(wǎng)交換機(jī)。

主干網(wǎng)采用冗余雙環(huán)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)建。

（2）局域網(wǎng)

包括控制中心、各車(chē)站、車(chē)輛段的綜合監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部局域網(wǎng)。

中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)局域網(wǎng)

中央局域網(wǎng)為雙冗余的1000Mbps以太網(wǎng)，符合IEEE802.3系列的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

中央采用千兆工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，配置千兆單模光纖接口模塊，用于與主干網(wǎng)絡(luò)的連接。

中央工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)需具備路由功能。

為便于布線，在控制中心的中央控制室考慮另設(shè)兩臺(tái)車(chē)站級(jí)工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)。

車(chē)站級(jí)局域網(wǎng)

車(chē)站級(jí)局域網(wǎng)為雙冗余的1000Mbps以太網(wǎng)，符合IEEE802.3系列的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

車(chē)站級(jí)采用千兆工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，配置千兆單模光纖接口模塊，用于與主干網(wǎng)絡(luò)的連接。

車(chē)站級(jí)工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)需具備路由功能。

作者簡(jiǎn)介：

魏曉東，1967年畢業(yè)于天津大學(xué)精儀系。1984~1991年任安徽工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化系副教授。1991年出版《分散型控制系統(tǒng)》（ 上海科技文獻(xiàn)出版社） 。2000~2012年任北京和利時(shí)系統(tǒng)工程公司副總工、事業(yè)部總設(shè)計(jì)師，北京地鐵13號(hào)線、深圳地鐵一期工程、廣州地鐵3號(hào)線綜合監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)總負(fù)責(zé)人。2006、2010年出版《城市軌道交通自動(dòng)化系統(tǒng)與技術(shù)》初版與第二版（電子工業(yè)出版社）；2010年主編國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50636-2010）、《城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB/T50732-2011）；2010年主編關(guān)于兩化融合的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)企業(yè)信息化集成系統(tǒng)規(guī)范》（GB/T26335-2010）。2013年至今任清華同方數(shù)字城市工程中心技術(shù)專(zhuān)家，住建部城市軌道交通標(biāo)注技術(shù)網(wǎng)Eu委員會(huì)委員，全國(guó)自動(dòng)化系統(tǒng)與集成標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)委員會(huì)委員。

摘自《自動(dòng)化博覽》2018年3月刊