轨道交通中的电力监控系统
电力监控系统(PSCADA)在地铁中的应用
电力监控系统(PSCADA)在地铁中的应用[摘要]电力监控系统(PSCADA)是地铁中较实用的监控系统，其具有良好的应用前景。
本文主要围绕电力监控系统(PSCADA)的基本原理及其在地铁中如何具体实现这两个方面作分析说明。
【关键词】电力监控系统;PSCADA;地铁1.前言传统来讲，地铁和轻轨的自动化系统是由很多独立的系统实现的。
这些独立系统都是由控制中心独立具备各自的专业服务器、操作站、外用设备、不同结构的通信网格及各不相同的监控软件,通过整合来独立完成的。
车站的各种设备都是由监控网络和监控站各自监控的。
另外，各个子系统所需要的硬件和软件设备都各不相同，大多都跟设备供应商联系在一起，设备维护的种类越多，其工作量也相对的越大。
因此，综合监控系统(ISCS)是地铁中最实用的系统，它可以为地铁的信息的相互交互及资源互相共享提供更好的发展前景，这也能提升地铁的安全使用、可靠操作及快速响应。
随着当代信息技术的不断高速发展，地铁综合监控系统(ISCS)也将随之不断的发展、改进。
电力监控系统(PSCADA)的特点就是安全持续稳定运行，要根据实际应用基础上的特点来进一步推进其稳定的发展。
2.SCADA系统简述所谓SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统，在电力系统中被称为远动系统,是在系统设备的远程状态监视、远程控制的需求基础上发展起来的。
在地铁中的应用主要体现在其供电系统主变电所、牵引变电所、降压变电所等不同类别变电所内的高压设备、中压设备、直流设备、低压设备、交直流电源屏、排流柜、轨道电位限制装置等对象进行监控，实现对各种设备的控制、信息采集、数据分析处理、远方维护、统计报表、事故报警、画面调阅、历史数据查询等功能,简单来说就是系统数据的采集和监视控制系统。
随着社会的进步，SCADA系统的应用领域越来越广，为现代发展各领域的数据采集和监视控制带来很多方便。
城市轨道交通电力监控系统的设计及发展
城市轨道交通电力监控系统的设计及发展摘要：结合深圳地铁一期、二期城市轨道交通电力监控系统的设计，详细分析近年来电力监控系统的通信网络架构的变化与发展。
关键词：城市轨道交通；变电所综合自动化系统；通信网络架构中图分类号：c913.32 文献标识码：a 文章编号：1概述城市轨道交通电力监控系统由设置在控制中心的电力监控主站、变电所综合自动化系统（被控站）、供电复示系统、车辆段及停车场接触网隔离开关监控系统（被控站）以及通信通道构成，实施对全线各变电所、接触网设备运行的实时监控和数据采集，及时掌握和处理供电系统的各种事故、警报事件，保证供电的可靠性、安全性；完成对供电系统及设备的事故分析和维护维修调度管理。
2电力监控系统工程设计2.1深圳地铁1号线首期工程电力监控系统设计1）深圳地铁1号线首期工程概述深圳地铁1号线首期工程自罗湖站起始至竹子林站，共13座车站，均为地下站，并在竹子林设车辆段及其它基地、控制中心各一处。
2）深圳地铁1号线首期工程电力监控系统设计深圳地铁1号线首期工程电力监控scada系统采用微机型监控装置，结构形式为1∶n链式结构。
系统由设置在控制中心的主站监控系统、设置在变电所内的全所综合自动化系统以及联系二者的通信通道构成。
其中变电所全所综合自动化系统在被控站完成对变电所供电设备的控制、监视及运行数据的测量。
该系统由控制信号盘（上位plc 监控单元、液晶显示器）、下位监控单元及所内通信网络等部分组成。
控制信号盘上设置液晶显示器和事故、预告音响设备。
下位监控单元装设于各开关柜内，控制开关设备，采集开关位置信号、保护和预告信号，检测电流、电压、有功功率、无功功率、有功电度、无功电度。
控制信号盘上位plc监控单元应配置与外界便携式计算机的接口，用于调试、维护或在通信通道故障时进行所内监控。
对车站内既有牵引混合变电所又有降压变电所的只设一个上位plc监控单元。
3）深圳地铁1号线首期工程变电所综合自动化系统图深圳地铁1号线首期工程变电所综合自动化系统图如图1所示。
城市轨道交通供电系统2
2. 一般要求
① 电力监控系统在控制中心应该设有电力调度中心。如果 采用电力监控系统集成于综合监控系统的建设模式，电力 调度中心由综合监控系统统一设计；如果电力监控系统是 独立建设模式，中心内须设置一套中央监控系统，采集各 变电所的“三遥”信息，实现对全线供电系统的远程监控
功能。 ② 中央监控系统的构成方式应该保证系统运行的可靠性， 系统中的关键设备，如系统服务器、前置数据处理机、交 换机等进行冗余配置。系统计算机访问模式、网络配置形 式等可根据当时技术条件选择适用于工程实际的方案。
城市轨道交通机电设备第 三章
城市轨道交通 供电系统2
第五节、SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）
• 电力监控SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）又称为远动监控和 数据采集，主要用以实现对远方电力运行 设备的监视和控制，以提高供电安全运行 水平。
该要求适用于电力监控系统独立建设模式。 ③ 为了满足电力调度中心与变电所值班、维护人员 的通信需求，在电力调度中心须设置电力调度电话 总机，各变电所内设电力调度电话分机。主变电所 根据当地电力部门的要求装设与上级电力管理部门
联系的调度电话。 ④ 电力监控系统的通信通道必须冗余配置，主、备 用通信通道应支持手/自动切换功能。通信接口类型 可以选择为串口或者以太网口等，但是其通信速率 不得低于相关规范的要求。当电力监控系统独立建 设时，此处通信通道指的是电力调度中心与变电所
• 多模光纤是可传播多种模式电磁波的光纤。根据横截面折射率分 布不同可分阶跃型多模光纤和梯度（渐变）型多模光纤。前者模 间色散大，传输的信息容量较小；后者模间色散小，可传输 的信
城市新型轨道交通电力监控系统分析与探讨
牵引降压混合变电所 自动化系统还应提供一面隔离开关控制柜（ 具体功
能 要 求见 表 １ ｏ 表１ 具体 功 能要 求 分析 表
序 号 设备 及 技 术 性 能 参 数 及 要 求
供 电设备监控对象 的状态、 性能数据进行 实时收集和处 理， 当中心系统或通 信网络发生故障时 ， 系统可对车站范围内的供电设备进行控制。
１
Ｐ Ｌ Ｃ
１ 工程概 况
上海轨道交通１ １ 号线（ Ｒ ３ 线） 北段一期工程主线起点为嘉定的嘉定北站 ， 终 点为江 苏路站 ；支线 自嘉定 新城站至安亭站 ，线路一期 工程主线长约 ３ １ ． ７ １ ９ ｋ ｍ， 设ｌ ６ 座车站； 支 线 从 嘉定 新 城 站 出岔 ， 至 终点 站 安 亭 站 ， 支线 线 路 长约１ ２ ． ８ ０ ４ ｋ ｎ， ｉ 设４ 座车站。 一期工程设赛车场车辆段和嘉定停车场各 １ 座。 全 线 设 置 主变 电所 ２ 座， 控 制 中心 １ 座 。 电动 车组 受 电 方式 为 通 过ＤＣ １ ５ ０ ０ Ｖ 架 空 接 触 网受 电 方式 。供 电 系统 采用 集 中 １ １ ０ — ３ ５ ｋ Ｖ 两 级供 电方式 ， 分 别 由嘉定 新 城主变 电所和隆德路主变电所 向一期工 程ＡＣ ３ ５ ｋ Ｖ ／ Ｄ Ｃ １ ５ ０ ０ Ｖ 牵引变 电所及 ３ ５ ／ ０ ． ４ Ｋ Ｖ降压 变 电所 供 电 。一 期 工程 设 置 １ ７ 座 牵 引 降压 混 合 变 电所 ， １ ２ 座 降
需求 。
４
接触 器
１ 套
２ ． １ ． ５系统 故 障诊 断功 能
所 内任何监控单元发生故障 ， 均应报警 ， 单个监控单元的故障 ， 不影响整
个 网络 的运 行 ， 故障 标志 达 到模块 级 。 系 统具 有容 错 、 自检 、 失 电保 护 、 来 电自 恢 复功 能并 具 有 良好 的人 机界 面 。
谈城市轨道交通电力监控系统
谈城市轨道交通电力监控系统【摘要】随着我国经济的飞速发展，人们生活质量的提高，以及城市现代化进程的不断加快，本文提出了城市轨道交通电力监控系统分层分布总体架构、平台化的技术方案和累积性应用思路，旨在保证监控系统实时性、安全性、可实施性及应用的开放性，同时提出了以综合监控系统为基础的系统架构思路和应用框架。
【关键词】城市轨道交通；电力监控；综合监控中图分类号：c913.32 文献标识码：a 文章编号：引言由于我国国民经济和社会文明的不断发展，城市现代化、智能化的不断进步，对轨道交通的需求日趋增多，城市轨道交通电力监控系统主要是对城市轨道交通全线各类变配电所、接触网等电力设备运行情况进行分层分布远程实时监视和控制，处理供变配电系统的各种异常事故及报警事件，保障系统的正常运行，同时提升供变配电系统调度、管理及维修的自动化程度，提高供电质量，保证系统安全、可靠地运行。
1分层分布的系统架构城市轨道交通虽然在我国起步较晚，但是城市轨道交通在我国的发展还是比较成熟的，城市轨道交通电力监控系统经过多年的实践，单条线路基本上按照两级管理、三级控制方式进行使用和管理，与之相适应的监控系统架构考虑城市轨道交通的地域分布特点，监控系统采用分层分布的结构体系。
分层分布系统架构在监控系统中属于大型复杂系统的系统结构，适用于跨地域、多层次、分级别的大型自动化系统，这种结构既满足目前城市轨道交通的电力应用需求，也满足今后城市轨道交通横向规模综合和纵向应用综合的两度应用发展对支持系统的基础架构要求。
两级管理分别是中央级和车站级，三级控制分别是中央级、车站级和现场级。
它们之间既相互联系又相对独立，分层分布原则确保了层次间的相对独立性，有效分解了系统的复杂度，提升了系统的可实施性；冗余和动态分布原则极大提升了系统的并行度，结合多种软硬件隔离和抗干扰措施，软件支持 1+n 冗余调度，实现系统高可用性的终极目标。
2 系统平台化实现方案由于城市轨道交通已发展多年，根据其发展历程的实践经验可以看出，基于平台化的实时监控系统显现出强大的优势，尤其在综合监控应用模式中，软件平台成为技术方案的核心和技术精华所在。
城市轨道交通强弱电系统简介
13.供电(ɡònɡ diàn)系统(xìtǒng)13.1供电系统(ɡònɡ diàn xì tǒnɡ)构成与功能13.1.1系统(xìtǒng)构成城市轨道交通供电系统(xìtǒng)由以下几部分组成：主变电所、中压供电网络、牵引变电所及降压变电所、牵引网系统、动力照明配电系统、电力监控系统（SCADA）及杂散电流防护系统。
13.1.2系统功能1. 主变电所将来自于城市电网的高压110kV变换为中压35kV电源。
2. 中压供电网络将主变电所的中压电源经中压供电网络分配到各牵引变电所及降压变电所。
3. 牵引变电所及降压变电所牵引变电所将中压电源降压整流后变成供轨道交通列车使用的直流1500V电源；降压变电所将中压电源降为低压0.4/0.23kV后，供轨道交通动力、照明设备使用。
4. 牵引网系统来自于牵引变电所的DC1500V电源通过牵引网（接触网和回流轨）为轨道交通列车提供电能。
5. 动力照明配电系统来自于降压变电所的低压0.4/0.23kV电源通过低压配电系统供给动力照明设备电能。
6. 电力监控系统（SCADA）在轨道交通控制中心，通过调度端（控制中心）、通道、执行端，对整个供电系统主要电气设备进行控制、监视、测量、调节。
7. 杂散电流腐蚀防护系统减少因直流牵引供电引起的经回流轨泄漏的电流（杂散电流）及减少杂散电流的扩散，避免杂散电流对附近结构钢筋、金属管件的电腐蚀，并对杂散电流进行监测。
14.通信系统通信系统是轨道交通运营指挥、企业管理、公共安全治理、服务乘客的网络平台，它是轨道交通正常运转的神经系统，为列车运行的快捷、安全、准点提供了基本保障。
通信系统在正常情况下应保证列车安全高效运营、为乘客出行提供高质量的服务保证；在异常情况下能迅速转变为供防灾救援和事故处理的指挥通信系统。
14.1设计原则及主要设计标准14.1.1设计原则1.通信系统应建成一个高可靠、易扩充、组网灵活和相对独立的专用综合数字通信网，并能方便地与XX市其它轨道交通线路通信系统互连互通。
地铁综合监控系统介绍
与相关系统的接口:与PSD专业
PS车D站设变备电
所
……
硬线
PSD 设备室
PSD SISCS
RJ 45 配
FEP
线
RJ 45 架
FEP
交换机
典型车站
SISCS 设备室
端
子 … IBP
排
PSD与 SISCS 接口的结构图
服务器
车控室
2021/10/10
13
与相关系统的接口:与AFC专业
AFC ISCS
BAS DISCS
BAS设 备
RJ45 RJ45
配 线 架
交换机
IS C S 设备室
车辆段
……
BAS设 备 室
工作站
2021/10/10
11
BAS与 车 辆 段 ISCS接 口 的 结 构 图
与相关系统的接口:与ACS专业
A C S车设站 备变
所电
……
硬线
ACS设 备 室
A C S 车设站 备变
所电 ACS设 备 室
14
与相关系统的接口:与FAS专业
FAS CISCS
RJ 45
FAS 控 制 盘
RJ 45
配
线
架 控制中心调度室
交换机
控制中心
CISCS 设备室
……
服务器
FAS 控 制 盘
车控室
控制中心调度室
FAS与 控 制 中 心 CISCS 接 口 的 结 构 图
FAS SISCS
工作站
RJ 45
RJ 45
配
RJ45
配
RJ45
线
架
交换机
典型车站 ISCS 设备室
轨道交通供电系统—轨道交通SCADA系统
城市轨道交通接触网
3.SCADA系统的优点 对供电系统的监控有以下优点：
（1）集中监控可提高系统运行的安全可靠和经济性。正常时，实现合理的系统运行方式；事故 时，可及时直接显示和记录事故发生时间和内容，有利于加快事故处理。 （2）集中控制使调度人员直接控制运行方式的改变，运行操作效率及其可靠性高，值班人员在 变电所内仅需对电气设备进行监护，劳动条件得到改善。 （3）有利于变电所实现无人值班化，可节省变电所基建和运行费用。
城市轨道交通接触网
1.电力监控系统的任务
城市轨道交通运行的管理和调度是由控制中心来实现的，其中的电力调度是供电系统运行 的管理和调度部门；而城市轨道交通供电系统的各类变电所及其他主要设备是沿线路分散 设置的。
要保证系统运行的安全、可靠及经济性，就必须由电力调度人员对系统进行集中管理和调 度，实现系统运行状态的监视和运行方式的控制。早期的集中调度是通过调度电话来实施 的，通过值班人员对系统运行方式进行监视和控制，属于一种效率低、可靠性差的间接监 控方式。
城市轨道交通接触网
（2）遥信（YX)：是指将被控站设备的状态，如断路器的位置信号、报警信号等，传 输给调度端。遥信的内容包括：
①遥信对象的位置信号； ②高中压断路器、直流快速断路器的各种故障跳闸信号； ③变压器、整流器的故障信号； ④交直流电源系统故障信号； ⑤降压变电所低压进线断路器、母联断路器的故障跳闸信号； ⑥钢轨电位限制装置的动作信号； ⑦预告信号； ⑧断路器手车位置信号； ⑨无人值班变电所的大门开启信号。
1.调度端 调度端设在电力调度所内完成远动对象的监控、数据统计及管理功能等，髙速铁路中 主机均为网络化设备。
城市轨道交通接触网
电力监控系统
遥测（YC）是指将被控站的运行参数（如功率、电压、 电流、电度和温度等），传输给调度端。
调度端装置设置在控制中心内，一般称为主站（MS）； 被监控端设置在变电所内，一般称为分站或远方数据终端 （RTU），调度端与被监控端之间通过通信通道传送遥控、遥 信、遥测和遥调信息。
3．遥测
（遥调（YT）是指调度所直接对被控站某些设 备工作状态和参数的调度，如调节变电所的母线电 压值。
1．遥控
（1）遥信对象的位置信号。 （2）高中压断路器、直流快速断路器的各种故障跳闸信号。 （3）变压器、整流器的故障信号。 （4）交直流电源系统故障信号。 （5）降压变电所低压进线断路器、母联断路器的故障跳闸信号。 （6）钢轨电位限制装置的动作信号。 （7）预告信号。 （8）断路器手车位置信号。 （9）无人值班变电所的大门开启信号。
4．遥调
三、电力监控系统的优点
（1）集中监控可提高系统运行的安全可靠和经济性。正常时，实 现合理的系统运行方式；事故时，可及时直接显示和记录事故发 生时间和内容，有利于加快事故处理。 （2）集中控制使调度人备进行监护，员工 劳动条件得到改善。 （3）有利于变电所实现无人值班化，可节省变电所基建和运行费 用。
（1）主变电所、开闭所、中心降压变电所、牵引变电所、降压变 电所内10 kV及以上电压等级的断路器、负荷开关及系统用电动隔 离开关。 （2）牵引变电所的直流快速断路器、直流电源总隔离开关、降压 变电所的低压进线断路器、低压母联断路器、三级负荷低压总开关。 （3）接触网电源隔离开关。 （4）有载调压变压器的调压开关。
一、电力监控系统的功能
电力监控系统（简称SCADA系统）可实现在控制中心（OCC）对供电 系统进行集中管理和调度，进行实时控制和数据采集。控制中心电力调度 与电力监控大屏幕如图7-10所示。
地铁机电设备监控系统的设计与应用
地铁机电设备监控系统的设计与应用
地铁机电设备监控系统（Metro MEP Monitoring System）是地铁运营管理中的一个重要组成部分，用于监测和管理地铁线路上关键设备的运行情况，确保地铁运营的安全和顺畅。
一、系统架构设计：地铁机电设备监控系统通常由上位机、下位机和网络通信模块组成。
上位机主要负责数据采集、传输和分析，下位机负责设备的实时监控和控制，网络通信模块负责上下位机之间的数据传输和远程监控等功能。
二、设备监测与控制：地铁机电设备监控系统可以对轨道交通运营中的关键设备进行实时监测和控制，例如电力系统、信号系统、通信系统、电梯等。
通过对设备运行数据的采集和分析，可以及时发现设备故障和异常，为运营管理人员提供决策依据。
三、报警与预警功能：地铁机电设备监控系统可以根据设备运行状态和预设的阈值，自动发出预警信息，提醒运营管理人员进行及时处理。
系统还可以自动报警并采取相应的措施，以防止设备故障对地铁运营和乘客安全造成不良影响。
四、数据分析与统计：地铁机电设备监控系统可以对设备运行数据进行实时分析和统计，生成报表和图表，帮助运营管理人员了解设备运行状态和趋势，优化运维方案。
五、实时远程监控：地铁机电设备监控系统可以通过网络通信模块实现远程监控和控制，运营管理人员可以在任何地点通过互联网访问系统，随时监测和管理地铁线路上的机电设备。
地铁机电设备监控系统的设计和应用，可以有效提高地铁线路的安全性和可靠性，减少故障和事故发生的风险。
通过对设备运行数据的分析和优化，可以提高设备的寿命和能效，降低维修和运维成本。
在地铁运营管理中，地铁机电设备监控系统具有重要的价值和意义。
上海轨道交通4号线电力监控系统和变电站综合自动化系统
上海轨道交通4号线电力监控系统和变电站综合自动化系统高占奎1) 白利军2)(1)中铁电气化局集团第一工程有限公司,200071,上海;2)新华控制工程有限公司,200245,上海∥第一作者,工程师) 上海市轨道交通4号线(明珠线二期),全长22.032km,设17座地下车站、1座停车场。
其供电系统采用集中供电方式,共设置2座110kV/35kV 主变电所、1座35kV/10kV中心降压变电所、8座牵引降压混合变电所以及10座降压变电所。
其电力监控系统(SCADA)由控制中心调度主站系统、各变电所内的变电所综合自动化系统和通信通道三部分构成,主要是对主变电所、牵引降压混合变电所和降压变电所实施实时监控,完成变电所事故分析处理和维护维修调度管理等工作。
整个系统是维系地铁各个系统供电安全、可靠运行的重要保障之一。
1 系统结构1.1 电力监控系统的结构控制中心调度主站系统采用冗余的100M以太网体系结构,网络通信协议采用TCP/IP协议。
在正常情况下,两个网同时工作,传送不同的系统信息。
当其中一个网络发生异常或故障时,系统自动将全部需传送的信息切换到另一个网络上。
控制中心调度主站系统主要包括SCADA前置机,数据库服务器(采用共享磁盘阵列实现服务器的冗余,采用RAID5逻辑磁盘组实现磁盘冗余),操作员工作站,报表工作站,维护工作站,网关等主要节点和打印机。
上述节点机主要采用64位Unix机,网关和统计报表工作站采用32位工控机。
全部节点计算机采用L CD液晶显示器。
系统结构如图1所示。
位于停车场的供电复示系统,通过通信系统提供的以太网通道与控制中心调度主站系统通信。
1.2 变电站综合自动化系统的结构变电站综合自动化系统采用分层、分散布置的模式。
各变电站系统共分为站控层(控制信号屏CP)、间隔层(不同电压等级的测控保护一体化装置)以及站内的光纤以太网通讯网络。
控制信号屏是变电站系统的核心,是电力监控调度中心与变电站各智能装置联系的纽带,既完成各变电站系统的当地监视和控制功能,又完成与调度中心的数据交换功能。
轨道交通电力监控系统控制权移交功能的实现
Ｋｅ ｒ ｓ ｍｅｒ ｙ ｗｏ ｄ ： ｔｏ；ｃ ｎｒｌｒｇ ｔ ａ ｄｎ ｖ ｒ ｏ ｔ ｉｈ ；ｈ ｎ ｉｇｏ ｅ ｏ
系统 由控制 中心 级 的电 力监 控 系统 和 车 站 级 的 变 电所 自动 化 系统 构 成 ，两 者通 过 中心 和 车 站 间 的
通 讯 骨 干 网 进行 通 讯 连 接 ，实现 数 据 交 换 ，如 图
１ 示 ［。 所
在 轨 道 交 通 供 电监 控 系统 中 ，控 制 以 中心监 控 为 主 ．车 站 变 电所 监 控作 为 后 备 的手段 ｌ。为 ２ ］
一
性 ，将 只能 设置 一 处 控制 权 源 点 ，另一 处 的控
制权 保持 与控 制权 源 点 的 同步 。较 为理 想 的是 将 控 制 权 源点 设 置在 车 站 变 电所 自动 化 系统 中 ， 中 心控 制 权保 持 与 车站 控 制 权 的数 据 同步 ，通 过 更
改 车站 变 电所 自动化 系统 的控 制 权 源 点 的状 态 实 现权 限 的 转移 。同 时在 设 计 时需 要 考 虑在 系统 重
（ Ａ Ｉ ｅｈ ｏｏｙＤ ｖｌ ｍ ｎ ｉ ｔ ｏ ａｙ Ｎ Ｒ ｃｎｌｇ ｅｅ ｐ ｅｔ ｍｉｄＣ ｍｐｎ ，Ｎ ｎ ｎ １ ０ ３ ｈｎ ） Ｔ ｏ Ｌ ｅ ａｊ ｇ２ ０ ０ ，Ｃ ｉａ ｉ
Ａｂｓｒ ｃ ： ｅｍｏ ｅ ｏ ａ ｄｎ ｖ ｒｃ ｎｒｌｒｇ ｔｉ ｓａ ａｓ ｓｔｍ ｆｍｅｒ ｓｐ ｅｅ ｔｄ ａ ｏ ａｅ ， ｅ ｉｎｐ ｉｃｐｅｉ ｉｃ ｓｅ ｔａ ｔ Ｔｈ ｄ ｆｈ ｎ ｉｇｏ ｅ ｏ ｔｏ ｉｈ ｎ ｐ ｃ ｄ ｙｙｅ ｏ ｔｏｉ ｒｓ ｎｅ ｎｄｃ ｍｐ ｒｄ ｄ ｓｇ ｒｎ ｉｌ ｓｄｓ ｕ ｓｄ
城市轨道交通综合监控系统名词解释
城市轨道交通综合监控系统是指针对城市轨道交通运营管理的需求，结合现代信息技术和轨道交通运营管理需求，设计开发的一种针对城市轨道交通全过程、全要素、全方位、全时段运营管理的综合信息化管理系统。
一、城市轨道交通城市轨道交通是指以铁轨为基础，利用列车或者轨道车辆进行城市内的客运和货运的交通运输方式。
城市轨道交通包括地铁、轻轨、有轨电车等形式。
二、综合监控系统综合监控系统是指由多种不同类型的监控设备和技术集成而成的一套综合性的监控系统，可以实时监测和管理被监控对象的运行、状态和数据。
三、城市轨道交通综合监控系统的功能1. 实时监控：通过视瓶监控、传感器监测等技术手段，对城市轨道交通设施、车辆、乘客等进行实时监控，及时发现并处理异常情况。
2. 运行调度：对地铁、轻轨等城市轨道交通的列车进行运行调度管理，确保车辆的正常运行和旅客的安全。
3. 信息发布：为乘客提供列车到站、列车晚点、车辆故障等实时信息发布，方便乘客合理安排出行。
4. 故障处理：在出现设备故障或列车故障时，系统能够快速定位故障位置并指导维修人员进行处理，以缩短故障处理时间，减少对运营的影响。
5. 安全管理：通过监控系统的建设，加强对轨道交通设施和车辆的安全管理，预防事故的发生，最大程度保障乘客的安全。
6. 数据分析：系统能够对城市轨道交通运营的各项数据进行收集、整理、分析和报表生成，为管理决策提供可靠的数据支持。
四、城市轨道交通综合监控系统的技术支持1. 视瓶监控：通过在车站、隧道和车辆上安装摄像头，实现对城市轨道交通全程的视瓶监控。
2. 传感器监测：利用压力传感器、温度传感器、振动传感器等设备对轨道交通设施及车辆进行实时监测。
3. 通信网络：建设覆盖整个城市轨道交通系统的通信网络，保障各设备之间的信息传输畅通。
4. 车载终端设备：在地铁、轻轨等车辆上安装车载终端设备，实现对车辆行驶状态的实时监测和管理。
5. 数据中心：建设城市轨道交通综合监控系统的数据中心，负责收集、存储、处理和分析运营数据。
地铁综合监控系统介绍
地铁综合监控系统介绍地铁作为现代城市交通的重要组成部分，每天承载着数以万计的乘客穿梭于城市的地下。
为了确保地铁的安全、高效运行，地铁综合监控系统发挥着至关重要的作用。
地铁综合监控系统就像是地铁的“大脑”和“神经中枢”，它集成了多个子系统，对地铁的各种设备和运行状态进行实时监测、控制和管理。
这个系统能够收集、处理和分析大量的数据，从而为运营人员提供准确、及时的信息，帮助他们做出明智的决策。
地铁综合监控系统通常包括以下几个主要部分：首先是环境与设备监控系统（BAS）。
它负责监控地铁车站和隧道内的环境参数，比如温度、湿度、空气质量等，同时对通风、空调、给排水等设备进行控制。
通过 BAS 系统，能够确保地铁内部的环境舒适，为乘客提供良好的乘车体验，并且保障设备的正常运行。
其次是电力监控系统（PSCADA）。
地铁的运行离不开电力供应，PSCADA 系统主要对供电系统进行监控和管理，包括变电站的设备、接触网的状态等。
它能够实时监测电力参数，及时发现并处理电力故障，确保地铁供电的稳定和可靠。
还有火灾自动报警系统（FAS）。
地铁处于相对封闭的地下空间，一旦发生火灾，后果不堪设想。
FAS 系统能够及时探测到火灾的发生，并迅速发出警报，联动其他系统采取灭火和疏散措施，最大程度地保障乘客和工作人员的生命安全。
此外，还有门禁系统（ACS）。
ACS 对地铁车站内的重要区域进行出入控制，只有授权人员能够进入特定区域，这有助于保障地铁设施的安全和正常运营秩序。
地铁综合监控系统的工作原理是通过分布在地铁各个部位的传感器和监测设备，采集各种数据，如设备运行状态、环境参数、客流量等。
这些数据通过网络传输到中央控制室的服务器中，经过处理和分析后，以直观的图形、表格等形式展示在监控屏幕上。
运营人员可以通过操作终端，对相关设备进行远程控制和调度。
例如，当某个车站的温度过高时，BAS 系统会自动调整空调的运行参数，或者当某段线路的电力出现异常时，PSCADA 系统会立即发出警报并采取相应的保护措施。
城市轨道交通电力监控系统研究
统的运行 环境适 用于多种计算机 的操作 系统和商用 关系数 据库 ， 包括现有 的主流操作系统和主流数据库 管理 系统 。
２ ２ 基 于 内存 的 实时 关 系数 据 库子 系统 ．
目前城市轨道交通 的电力应 用需求 ， 满足今 后城市 轨道 也 交通横向规模综合和纵 向应用综合的两度应用 发展对支持
实时监控 系统显现 出强大 的优势 ， 尤其 在综合 监控 应用模 式中， 软件平 台成 为技术方 案 的核 心和技 术精华 所在 。平
台化 的方 案 使 项 目的 设 计 、 程 的 实 施 和 业 主 的应 用 更 侧 工
用节点 ， 而现场测控设备是整个监控的接 口设 备。
１ 分 层 分 布 的 系 统 架 构
统 是 数 据 采 集 、 理 、 析 与 系 统 实 时 控 制 的 关 键 节 点 和使 处 分
现场级测控设备与监 控系统 的中心和车站级均 有通信 接 口。它们位于各监 控对象 附近 ， 起接 口转换 、 息采 集 、 信 传送 、 汇聚 、 命令接收 、 执行和反馈作用。
２ 系 统 平 台化 实现 方 案 国 内外 城 市 轨 道 交 通 经 过 多 年 的 实 践 ， 于 平 台 化 的 基
收稿 日期 ：０ ２０ —４ ２ １ —６１
总线 支持 轨 道 交 通 供 电 应 用 、 境 监 控 、 电设 备 等 各 种 实 环 机 时业 务 应 用 的数 学 模 型 以及 其 他 相 关 扩 展 业 务 应 用 。
冗余和动态分布原 则极 大提升 了系统 的并行度 ， 合多种 结 软硬件隔离和抗干扰措施 ， 软件支持 ｌ ＋Ｎ 冗余调 度 ， 现 实
地 域 、 层 次 、 级 别 的 大 型 自动 化 系 统 ， 种 结 构 既 满 足 多 分 这
轨道交通电力监控系统设计与应用
轨道交通电力监控系统设计与应用摘要：随着我国现代化建设事业的不断进步发展，城市建设的不断进步，轨道交通也得到了长足发展。
发展轨道交通，提高了运输效率，减轻交通压力，提高行车的安全性。
由于轨道交通涉及到公共安全问题，关系到广大乘客的生命、财产以及公共资源的安全，这就要求轨道交通的监控系统要比普通的监控更安全、更稳定、更加可靠。
本文就针对对轨道交通中的监控系统设计与应用进行分析探讨。
关键词：轨道交通；电力监控系统；设计；应用轨道交通电力监控系统指的是对城市轨道交通情况进行全面监控的电力系统，该系统的监控对象包括城市轨道交通的接触网、变电所、配电所等电力设备，主要任务是监控这些电力设备的实际运行情况，通过远程实时控制和远程实时监视，及时发现电力设备的异常状况，报警异常事件，确保电力设备的正常运行。
并通过实时监控，进一步提高电力设备供电系统及配电系统的自动化程度，提高其电力设备管理水平，实现设备自动化调度，做好电力设备维修工作。
交通电力系统主要通过车站变电所及通信通道系统完成信息传输，这两个系统都属于通信专业系统。
其中，变电所综合系统现场测控装置与通信网相互连接而成，并由此形成主控中心、车站以及现场的综合体系，该体系是一种多层应用体系。
系统各个子系统负责的工作大不相同，车站监控系统与主控制系统主要负责数据分析、数据处理以及数据收集等，也作为系统的使用节点与实时监控关键节点存在，几个子系统形成拓扑结构，接口设备指的是系统中的监控设备。
1轨道交通电力监控系统概述轨道交通电力监控系统就是地下轨道供电系统设置中能有效调控、监管电力系统维持正常状态的控制平台。
它能及时发现轨道交通运行中的不稳定因素，并在第一时间获得有效的解决方案，将安全隐患在还未进一步扩大前扼杀于萌芽状态，以确保城市地下轨道交通的正常运转，为市民的出行提供便利。
轨道交通电力监控系统能对城市地下轨道交通中涉及的全部配电过程进行严密监督与管理，及时将获得的原始数据筛选、分类、整合，大大简化了工作技术人员的工作量，达到实现人力资源与电能资源优化合理配置的目的。
城市轨道交通电力监控系统实时数据库的研究的开题报告
城市轨道交通电力监控系统实时数据库的研究的开题报告一、选题背景和意义城市轨道交通电力监控系统是保障城市轨道交通安全、正常运营的基础设施之一，而实时数据库是保障电力监控系统及时高效运行的重要组成部分。
实时数据库通过及时采集、处理、分析车站、隧道及线路等多个节点的数据，并对数据进行实时监控和分析，从而能够在电力设备出现故障时快速响应，及时处理，保障线路运行安全与稳定。
因此，研究城市轨道交通电力监控系统实时数据库的优化与完善，对于提高城市轨道交通安全性，保障运营效率具有重要的现实意义和应用价值。
二、研究内容和方案本研究将以某城市轨道交通电力监控系统实时数据库为研究对象，探究如何优化与完善该系统的实时数据库，研究内容主要包括以下方面：1. 实时数据采集与处理技术：通过研究现有的实时数据采集与处理技术，探索实时数据的采集方式及数据传输机制，提高数据传输效率和实时性，确保数据的真实性和准确性。
2. 数据库性能分析与优化：分析数据库性能瓶颈，对数据库进行优化配置，提高数据库的速度、可靠性和稳定性。
通过采用缓存等技术，提高数据的读取速度和响应速度，优化数据库查询效率。
3. 数据安全性分析与加强：对实时数据库的数据安全性进行分析和评估，确保数据的完整性和安全性。
通过设置权限和加密技术等方式，加强数据的保护，防止数据泄露和攻击。
三、预期研究结果通过本研究，预计可以取得以下研究成果：1. 实现城市轨道交通电力监控系统的实时数据采集与处理技术的升级，提高数据的实时性和准确性，确保数据的真实性和可靠性。
2. 优化实时数据库的性能并加强数据安全性：通过引入新的数据库技术和配置方式，提高数据库的速度、可靠性和稳定性，确保数据库的高效运行。
同时，加强数据保护，增强数据的安全性，有效防止数据的泄露和攻击。
四、研究方案的可行性分析本研究的研究对象是某市轨道交通电力监控系统实时数据库，其具有较高的现实意义和应用价值。
而现有的实时数据库技术、数据库优化、数据库安全等方面的研究也较为成熟，为本研究提供了强大的理论基础和技术支持。
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线上的设备较多就无法保证数据的实时性 。因此 , 系统设计时 , 应尽量不采用或少采用 MODBUS总 线结构 , 尽可能采用串口服务器 。现场设备的数 据 , 经过串口服务器的转换 , 通过光纤以太网与通 信控制器 XCCU 进行数据交换 , 避免了 MODBUS 总线信号受电气环境的影响 , 在保证数据的实时性 的同时 , 也提高了数据传输的安全性 。
21控制系统 Tisnet2P600。以 32位 CPU 组成的 新华控制器为核心的过程控制系统 , 可以根据不同 的工业现场环境 , 灵活配置输入输出 I/O 模件 ; 具 有丰 富 通 信 功 能 , 与 第 三 方 设 备 的 接 口 涵 盖 了 MODBUS、 PROF IBUS、 TCP / IP 等 主 流 通 信 方 式 , 可以方便的与其他厂家的系统进行通信 。同一类型 的 I/O 模件也可以根据现场的工况要求 , 灵活配 置 。实际应用中 , 一些远离变电站的遥信信号 , 传 输距离比较远 , 采用普通的 24V DC作为采样电压 不可靠 , 因此 , 采用支持 220V DC 作为采样电压 的端子板 , 将采样电压提高到 220V , 提高了系统 的可靠性 。
控制信号屏是信号采集的核心 , 项目实施过程 中 , 对柜体本身的设计提出了具体的要求 , 室内屏 柜设计最低要求应符合 IP40 防护等级 , 而室外设
和运算结果转发到通信控制器 XCCU。 通信控制器 XCCU 和控制系统 TISNET2P600都
配置在各个变电所的控制信号屏中 ; 同时 , 控制信 号屏配置 1台一体化工控机作为现场级的 HM I, 装 有综合监控软件系统 X ISCS2100。这样 , 控制信号 屏就成为一个相对独立的系统 , 可以对本站的设备 进行信息采集和监控 , 实现现场级监控 。
2009年 3月 第 45卷 第 3期
铁道通信信号 RA ILWAY SIGNALL ING & COMMUN ICATION
M arch 2009 Vo l145 No13
轨道交通中的电力监控系统方来自峰 3摘 要 : 地铁数量的快速增长 , 加强了城市交通能力 。介绍了新华轨道交通综合监控系统 , 以及 该系统在地铁电力监控项目中的应用情况 。 关键词 : 控制中心 ; 通信控制器 ; 网络 Abstract: The rap id expansion of subway has been reinforcing the capacity of urban mass transit. This paper mainly dealt w ith Xinhua Integrated Monitoring System of urban mass transit and described its ap2 p lication in a subway p roject of Electric power monitoring. Key words: Control center; Communication controller; Network
3 优化方案
311 通信网络部分 首先 , 鉴于系统的安全性和可靠性 , 本系统与
备应符合 IP65 防护等级 ; 同时 , 为防止高湿环境 下凝露产生的影响 , 在屏柜中设置除湿加热器设 备 。屏内其他主要设备情况如下 。
11通信控制器 XCCU。它是信号采集的核心 , 在地铁变电所中 , 通信结构一般如图 3所示 。
无 线 局 域 网 (W ireless Local A rea Networks, WLAN ) 是计算机网络与无线通信技术相结合的产 物 。它采用无线电波 、红外线或激光 , 通过无线信 道传输媒介代替传统网线 , 提供传统有线局域网 (Local A rea Network, LAN ) 的功能 , 能够使用户 实现随时 、随地接入宽带网络 。
种现 场 设 备 信 息 , 并 转 发 到 综 合 监 控 软 件 系 统 X ISCS2100的数据库中 , 供 HM I使用 。
3. 控制系统 TISNET2P600。它主要负责采集 硬接点信号 , 并且作为一个专业的工业控制系统 , 可以进行非常复杂的逻辑运算 , 最后将采集的信息
系统病毒的侵害 , 提高了系统的安全性和可靠性 。 313 控制信号屏部分
2 新华轨道交通综合监控系统
新华轨道交通综合监控系统主要由综合监控软 件系统 X ISCS2100、通信控制器 XCCU 和控制系统
3 上海新华控制技术 (集团 ) 有限公司 工程师 , 201108 上海 收稿日期 : 2008212225
TISNET2P600三部分组成 。 1. 综合监控软件系统 X ISCS2100。它安装在
3 北京交通大学 工程硕士 , 100044 北京 收稿日期 : 2009201204
1 无线局域网构成
无线局域网采用 IEEE802111 标准 , 工作频率 为 214 GHz。如图 1 所示 , WLAN 主要由站 ( Sta2 tion, STA ) 、接入点 (Access Point, AP) 、无线介 质 (W ireless M edium , WM ) 和分布式系统 (D is2 tribution System , DS) 组成 。
随着我国经济的快速发展 , 地铁作为城市建设的大型基础设 施 , 被越来越多的居民作为出行 交通工具的同时 , 也拉动了区域 经济的发展 。本文主要结合在地 铁电力监控系统的设计 、施工 、 调试经验 , 谈一下新华轨道交通 综合监控系统在电力监控自动化 项目中的应用 。
1 轨道交通电力监控系统
间隔层设备之间的通信 , 尽量不采用屏蔽双绞线作
介质 , 尽可能采用软光纤 , 使环境对通信的干扰降至
最低 。其次 , 整个系统的
骨干网络采用千兆冗余光
纤环网 。满足网络的高可
靠性 、冗余自愈 、抗强电
磁干扰等工业要求 ; 同时 ,
高带宽 , 大容量的数据传
输能力 , 解决了信号采集
产生的网络瓶颈问题 , 为
在地 铁 电 力 监 控 自 动 — 44 —
图 3 通信控制器 XCCU 通信结构图
2009年 3月 第 45卷 第 3期
铁道通信信号 RA ILWAY SIGNALL ING & COMMUN ICATION
M arch 2009 Vo l145 No13
无线局域网规划与应用
[ 6 ] 陈辉 1地铁综合监控系统的远程维护方 [ J ] 1 都市快 轨交通 12007 (4) 1
[ 7 ] 王开满 ,张慎明 ,江平 1轨道交通自动化监控系统的 特点及其 发 展 趋 势 [ J ] 1 城 市 轨 道 交 通 研 究 12006
(02) 1
(责任编辑 : 诸 红 )
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根据现场保护设备及系统的配置情况 , 通信控 制器 XCCU 与其他设备或系统的通信协议一般包括 如 下 几 种 : MODBUS、 TCP / IP、 IEC60870252104、 IEC60870252103及部分厂家的专有协议 。
由于 MODBUS总线轮询的访问方式会造成单 个设备信号 轮询 时间 过长 , 如果 一条 MODBUS总
[ 3 ] 戴琳 1轨道交通综合监控系统运行模式研究 [ J ] 1铁 道工程学报 12008 (02) 1
[ 4 ] 梁东升 ,湛维昭 ,吴殿华 ,等 1广州地铁 3号线主控系 统的工程设计 [ J ]1城市轨道交通研究 12007 (01) 1
[ 5 ] 陈辉 1KVM 远程监控技术在地铁综合监控系统中的 应用 [ J ]1铁道工程学报 12007 (02) 1
数据实时性提供了保证 。
312 监控软件部分
综合 监 控 软 件 系 统
X ISCS2100, 是 将 电 力
SCADA、信 号 系 统 ATC、
环境与设备监控系统 BAS、 火灾报警系统 FAS、车站 辅助设备管理等集为一体
的大 型 SCADA 系 统 。其 优点人机界面友好 , 功能 全面且易于管理和操作 。
地铁项目中 , 电力监控自动 化系统一般采用二级管理 (车 站级 、控 制中 心级 ) 和三 级监 控 (控 制 中 心 、车 站 级 、现 场 级 ) 的 结构 。整个电 力监 控自 动化系统由控制中心的主站监控 系统 、各类变电所内的综合自动 化子系统及网络通信层构成 ; 并 在车辆段供电车间设置复示系 统 , 用于实现运营维修人员对全 线供电系统设备及电能耗的监视 和对设备的维修管理 , 提高维护 及维修的质量和效率 。系统结构 如图 1所示 。其中 , 控制中心的 一般结构如图 2所示 。
31HM I。控制信号屏设计中 , 在充分考虑设备 的运行环境后 , 采取了不同的措施 。 HM I作为底 层的监控设备 , 在实现监控功能的同时 , 对整机的
性能要求比较高 , 为了减少故障率 , 选用了低功 耗 、宽温 、防尘 、防潮性能比较好的产品 。针对工
控机风扇易损问题 , 选用无风扇设计的产品 , 保障
了 HM I的稳定性和可靠性 。
新华轨道交通综合自动化监控系统是一套专业
的国产自动化控制系统 , 目前已在诸多地铁项目中
取得了应用 。
参考文献
[ 1 ] 湛维昭 1地铁综合监控系统的集成模式 [ J ] 1都市快 轨交通 12007 (04) 1
[ 2 ] 张发明 ,王颖 1 北京地铁 10 号线综合监控系统简介 [ J ]1城市轨道交通研究 12007 (01) 1
徐 博 3
摘 要 : 介绍无线局域网的构成 , 以用户需求 、WLAN 损耗计算 、网络大小以及最小干扰等方面 详细分析网络规划 , 并展望网络应用前景 。 关键词 : 无线局域网 ; 构成 ; 网络规划 ; 应用 Abstract: This article introduces the composition of W ireless Local A rea Network (WLAN ). It mainly analyzes the network p lanning and the app lying p rospect of WLAN. Key words: WLAN; Composition; Network p lanning; App lication