武汉地铁4号线综合监控系统简介

武汉地铁4号线综合监控系统简介
作者：李兆辉肖小峰
来源：《数字技术与应用》2011年第11期
摘要：介绍了武汉地铁4号线综合监控系统的构成，描述了深度集成、界面集成和互联的子系统，重点介绍了供电监控、环境与设备监控、火灾自动报警三个深度集成子系统功能。

关键词：地铁运营管理综合监控系统
中图分类号: U231 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2011)11-0021-01
1、ISCS系统概述
综合监控系统（ISCS）是一个功能强大的、开放的、模块化的、可扩展的分布式控制系统，是一个集成和互连了多个子系统的综合系统。

其目的是用系统化方法将各分散的自动化系统联结为一个有机的整体，实现轨道交通各专业系统之间的信息互通、资源共享，提高各系统的协调配合能力，高效实现系统间的联动，提高轨道交通全线的整体自动化水平。

2、武汉地铁四号线ISCS系统构成
系统由位于控制中心的中央级ISCS系统、网络管理系统（NMS）；各车站级ISCS系统、车辆段级ISCS系统、停车场级ISCS系统；车辆段的设备维护管理系统（DMS）、培训管理系统（TMS）等组成。

ISCS系统采用主备、冗余、分层、分布式C/S结构，采用TCP/IP 协议，并采用行之有效的故障隔离和抗干扰措施。

2.1 系统软、硬件构成
ISCS系统的硬件分为两层：中央级ISCS系统；车站级ISCS系统。

ISCS系统软件分为三层：
(1)数据接口层：前端处理器（简称“FEP”）专门用于集成和互联系统的数据采集和协议转换。

(2)数据处理层：用于实时、历史数据管理，主要由中心、车站、车辆段、停车场服务器构成，通过实时数据库和关系数据库提供ISCS系统的应用功能。

(3)人机接口层：用于处理人机接口，主要由操作员工作站构成，通过从中心、车站、车辆段、停车场服务器获取数据，在操作站上显示人机界面，完成各种监控操作。

2.2 网络系统构成
(1)主干层：用于控制中心、与各车站、车辆段、停车场局域网的互联。

主干网采用单模光纤的千兆以太环网。

(2)局域层：包括控制中心ISCS系统、各车站ISCS系统、车辆段ISCS系统、停车场ISCS系统、TMS、DMS、NMS的局域网。

各局域网详细如下：1)控制中心中央级局域网：控制中心局域网为冗余的1000Mbps交换式工业以太网；控制中心采用千兆工业光纤以太网交换机，分别配置千兆以太网接口和百兆以太网接口；千兆电口分别连接中央级实时服务器、历史服务器等设备；千兆单模光口连接主干网，千兆多模光口用于连接中心设备机房交换机和中心调度大厅交换机；百兆以太网口连接FEP、操作工作站；中心互联的系统通过100M以太网口或422/485串口接入前端处理器。

2)车站、车辆段、停车场局域网：车站级局域网为冗余的100Mbps交换式工业以太网；车站级采用千兆工业光纤以太网交换机，通过千兆单模光口连接主干网络，通过100M以太网电口连接车站级ISCS系统服务器和其他设备；各集成和互联系统通过100M以太网口或422/485串口接入车站交换机或FEP。

3)现场层: 即各系统执行层面上的网络。

BAS系统现场层采用ControlNet现场总线，与ISCS系统之间采用百兆以太网。

3、典型子系统功能
武汉地铁四号线综合监控系统深度集成了供电监控(PSCADA)、环境与设备监控(BAS)、火灾自动报警(FAS)三个子系统；界面集成了站台屏蔽门(PSD)、有线广播(PA)、闭路电视(CCTV)、乘客信息(PIS)四个子系统；等子系统；互连子系统包括门禁系统(ACS)、列车自动监控(ATS)、传输(TS)、时钟(CLK)、自动售检票(AFC)、通信专业集中告警设备等。

3.1 PSCADA
ISCS系统与各PSCADA系统共同构成全线完整的电力监控系统，完成对全线开闭所、牵引降压混合变电所和降压变电所内的10kV开关柜、750V开关柜、400V开关柜、牵引变压器、配电变压器、交直流电源屏等供电设备的实时监控管理，指挥供电设施的检修调度及事故情况下的抢修调度工作，保证全线的安全可靠供电。

PSCADA系统的功能主要有控制、数据采集处理、显示、报警、调度事物管理以及维修、事故抢修等调度功能。

PSCADA系统实行中央级、车站两级管理；实行中央级、车站级和设备就地级三级控制。

除了设备的就地操作以外，根据PSCADA系统的特点，中央级和车站级监控的重心有所不同：PSCADA系统的监控重心在控制中心，车站控制室保留对供电设备的控制功能但重点
是监视；对所控设备，中央级和车站控制室级遥控必须是互斥关系，即中心和车站不可同时对受控设备进行遥控操作。

3.2 BAS
BAS负责全线正常、阻塞、火灾工况下的机电设备如通风空调系统、冷水系统、给排水系统、照明系统、扶梯系统（自动扶梯、电梯）等设备的运行状态监视和控制管理。

BAS实行中央级、车站级两级管理，实行中央级、车站级、就地级三级控制方式，中央级主要负责全线BAS的日常调度、控制模式、运行统计等工作，车站级主要负责本站机电设备的单点控制、执行中央级模式控制、编辑临时时间表控制、显示各种工作状态与报警。

3.3 FAS
FAS对车站、车辆段、停车场、电缆通道等建筑设施的火警安全进行可靠监视管理，具有火灾探测和报警功能，并能在火灾时发出模式指令，使相关BAS运行转入火灾模式，实现消防联动。

FAS实现中央级、车站级两级管理，实行中央级、车站级、就地级三级控制方式，中央级由中心环境调度员负责全线FAS集中监控与管理，运营模式、设备运行统计等等工作。

车站级由车站值班调度员作为本站FAS集中监控与管理，负责车站级的FAS的管理与联动控制。

4、结语
武汉地铁四号线ISCS建立与武汉市轨道交通指挥中心相联的信息高速通道，从技术层面上提供切实高效的技术手段，增强应对各种突发事件的应变能力，提高轨道交通的运营管理水平以及服务质量。

参考文献
[1]徐杰,刘春煌,李平，等.城市轨道交通系统信息共享平台研究[J].城市轨道交通研
究,2005(2):35．。