地铁综合监控系统应用发展研究

地铁综合监控系统应用发展研究

阮文强

身份证号：150422199308123917

摘要：目前综合监控系统在城市轨道交通中的应用发挥重要作用，能够为地铁车辆的稳定、可靠运行提供技术支撑。本文从地铁综合监控系统的应用分析入手，在此基础上对地铁综合监控系统的发展进行展望。

关键词：地铁；综合监控系统；构成；发展

为满足民众高效化、便捷化出行需求，我国各大城市纷纷踏入地铁工程建设道路，作为地铁系统中的重要组成部分，综合监控系统的建构与应用，可为电力、通信、调度等设备运行状态的管控提供支撑，并实现对设备异常与故障的快速响应，并通过对地铁运行数据、信息数据的全面采集提供保障。鉴于此，探讨综合监控系统的应用与发展，对助力我国城市轨道交通事业的可持续发展有着重要影响。

一、城市地铁综合监控系统应用

（一）基本构成

通常情况下，综合监控系统会以计算机硬件平台为载体，实现对广播系统、乘客信息系统、设备监控系统、闭路电视系统、环境监控系统、电力监控系统、屏蔽门系统、电力监控系统等的集成。运行期间以统一软件、网络平台作为各类设备、监控系统的运行载体，并以统一数据库为基准进行地铁运行数据的存储与利用。同时，综合监控系统还涉及到与自动售检票系统、门禁系统、信号系统、时钟系统等的数据接口接入，可实现在运行阶段各专业信息共享与交互[1]。

立足功能、软硬件、运营管理等维度的分析，可将综合监控系统划分为中央级、车站级、现场级体系结构，其中中央级以地铁全线作为监控对象，响应时间以秒级为基准。车站级主要是将某个站点作为监控对象，虽然监控范围缩减，但仍以秒级作为响应时间标准。现场级则是强调对单个设备的监控，系统响应时间以毫秒级为基准。尽管各层级系统独立设置，但可借助对应技术实现相互联系，如借助骨干网进行中央级与车站级有效连接，利用FEP进行现场级与车站级有效连接。分析综合监控软件的软硬件构成，其中硬件构成涉及到中央级、车站级以及现场级ISCS系统；软件构成则包括高级应用软件、中间件、支撑软件等。

（二）关键技术

1. 控制冲突关键技术

综合系统中PA、CCTV等系统与BAS、PSCADA等系统在运行期间不可避免的存在操作、控制冲突情况，对此需借助对应技术来实现对冲突问题的有效规避，具体包括：（1）控制权限机制。即在监控操作系统在建设时以多任务、多用户为核心，可支持用户本地登录以及网络远程登录。而用户不同登录方式的实现，则需以主机账号的获取为前提[2]。管理员可在生成系统时依据需求创设不同用户，并为用户设置对应的权限等级。同时，用户账户设定时需对一个用户类进行关联，实现对用户导航、访问权限的控制。（2）操作功能。地铁运行期间某个控制对象可受到不同位置不同岗位人员的控制，若使用过程中未对用户控制加以管理，易增大出现地铁安全事故的概率。对此，为保证设备控制符合唯一性要求，可对综合监控系统增设操作互斥、控制闭锁等功能，通过对权限控制的优化来促进中心操作员的协调。并要求系统在构建时严格遵循闭锁互斥原则，即远程与现场控制互斥、车站控制与中控制互斥。（3）保留控制。通常情况下，保留控制主要表现单体和组控制保留。其中单体设备控制保留的设置，可避免同个设备受到不同人员同时操控导致故障异常出现。而设备组控制保留的设置，可避免不同设备在工作站上被不同操作人员控制产生冲突[3]。（4）控制优先级。具体表现为：①PA系统控制优先级。即综合监控系统在中心和车站对PA具有优先级控制，其中中心调度员相较于车站调度员拥有更高优先级，话筒广播相较于预录广播有更高优先级等。②CCYV系统优先级。其中公安相较于综合控制系统优先级更高，中心调度员相较于车站调度员优先级更高。

2. 分布式实时数据库

为保证综合监控系统的运行符合稳定性、安全性要求，可借助分布式实时数据库技术来优化系统构建。系统运行期间域服务器、中央服务器会产生大量访问数据信息，基于对分布式实时数据库的构建，可在各层次内做到对实时数据的分布，且操作员可在任意服务器内完成对数据信息的访问，并通过对数据的集成分析与利用，为综合监控的有效运行提供数据支撑。

3. 数据发送与同步技术

监控系统运行期间分布大量不同类型的数据，具体包括涵盖告警与采样的历史数据、软件模块交互数据、依托于冗余机制保持稳定运行的数据、牵引降压变电所等子系统采集数据、系统交互数据等。其中数据发送与同步技术的应用，包括：（1）实时数据的同步与发送。即对系统中设备异常故障的报警信息、设备运行状态以及模拟测量值等数据的实时发送与同步。主要步骤是利用模拟、网络等专用通道将报警、变化、事件等相关数据传输至数据采集单元，接着以接口协议转换为基础将实时信息转化为内部数据，并为各专业进行同步发布。然后各专业可利用实时数据库对处理后相应数据进行保存，对客户端数据请求利用多线程机制进行数据发布[4]。（2）历史数据发送与同步。历史数据处理是综合监控系统查询、存储功能满足的前提基础。主要处理步骤为：首先利用网络、数字、模拟接口将报警、变化、事件等数据传输至采集单元。其次，以两台服务器为载体进行数据采集单元的驻留，依托于接口协议将采集单元转换成内部数据，并根据各专业需求进行同时发布。再次，历史数据服务程序根据处理要求对告警、采样、事件等历史数据进行接收，通过过滤提取后存储至磁盘，并对冗余点进行历史数据的同步执行。以主历史数据格式为参照，对冗余点接收的历史数据进行同格式转化与存储，以供其他程序查询。

二、地铁综合监控系统展望

结合对综合监控系统在地铁领域的应用现状分析，为进一步发挥出综合监控系统的功能与价值，需在发展过程中充分考虑以下几点：第一，应做到量身定做。为避免综合监控的盲目跟风导致开发、建设成本增大，频繁出现运行异常。需在监控功能设计时充分考虑到地铁运行实际情况，结合用户需求的分析来针对性设计系统功能，以确保地铁单位对综合监控系统的应用符合运营现状。第二，积极引进云技术。作为以虚拟化资源为核心的结算方法，云计算技术与综合监控系统的融合，能够实现对数据智能搜索、分析、共享等问题的有效解决，并为综合监控系统的智能化发展提供技术支撑。

结束语：

综上所述，随着城市地铁工程规模的持续扩增，综合监控系统的应用愈发受到地铁管理部门的重视。鉴于此，为最大化发挥综合监控的功能与价值，需在优化构建综合监控系统的基础上，重视对关键技术的融合应用，并通过对云计算等先进技术的引进来促进综合监控系统优化建设，进而为城市轨道交通事业的发展打下良好基础。

参考文献：

[1] 孙傲雷, 吴乔正, 王晓明. 新型轨道交通综合监控系统运维平台的应用研究[J]. 智能建筑, 2022(2):4.

[2] 李中浩. 城市轨道交通综合监控系统的发展方向[J]. 城市轨道交通研究, 2019, 22(7):2.

[3] 宁凯风. 地铁综合监控系统关键技术研究与应用[J]. 科学与信息化, 2019(6):2.

[4] 李志远. 地铁综合监控系统构建及发展趋势浅谈[J]. 科学与信息化, 2021, 000(018):140-141.