文｜上海寶信軟件股份有限公司 汪 侃

ICentroView綜合監(jiān)控系統(tǒng)解決方案在城市軌道交通領(lǐng)域的應(yīng)用

文｜上海寶信軟件股份有限公司 汪 侃

1 引言

城市軌道交通的建設(shè)側(cè)重于“精細(xì)化、集約化、人性化”，其系統(tǒng)及設(shè)備的耦合程度較高。在其眾多系統(tǒng)中，綜合監(jiān)控系統(tǒng)作為綜合性自動(dòng)化管理系統(tǒng)扮演著“承上啟下”的角色，在建設(shè)及運(yùn)營階段均有著不可替代的作用，是當(dāng)前國內(nèi)外軌道交通技術(shù)發(fā)展的亮點(diǎn)之一。

綜合監(jiān)控系統(tǒng)的集成互聯(lián)對(duì)象涉及供電、信號(hào)、車站設(shè)備、視頻監(jiān)控、廣播等數(shù)十個(gè)子系統(tǒng)（如圖1所示），管理要求較高。通過一體化的設(shè)計(jì)，寶信ICentroView綜合監(jiān)控系統(tǒng)（以下簡稱ICV）解決了傳統(tǒng)分立式監(jiān)控系統(tǒng)存在的下列問題：

◆ 數(shù)據(jù)分散，支持運(yùn)營業(yè)務(wù)困難；

◆ 報(bào)警分散，難以對(duì)事故作出快速反應(yīng)；

◆ 控制分散，系統(tǒng)間聯(lián)動(dòng)困難；

◆ 設(shè)備由分散系統(tǒng)維護(hù)，缺乏統(tǒng)一調(diào)度。

圖1 綜合監(jiān)控系統(tǒng)示意圖

2 系統(tǒng)及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

ICV具有“面向調(diào)度、面向設(shè)備、服務(wù)乘客”的特點(diǎn)，便于調(diào)度人員使用，使設(shè)備維護(hù)管理直觀高效，同時(shí)便于為乘客提供服務(wù)；在實(shí)現(xiàn)一體化操作、高效處理突發(fā)事件、優(yōu)化管理策略的同時(shí)，也便于系統(tǒng)的運(yùn)營管理。

可靠性、穩(wěn)定性、安全性是綜合監(jiān)控系統(tǒng)的重要特征。ICV從軟硬件兩方面，接入層、處理層、應(yīng)用層、展示層四個(gè)層次入手，合理應(yīng)用硬件冗余、軟件容錯(cuò)技術(shù)，保障系統(tǒng)的可靠性；同時(shí)采用有效的冗余故障隔離和抗干擾措施及端口級(jí)冗余技術(shù)，保障互聯(lián)系統(tǒng)雙方的獨(dú)立性及數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

ICV整體解決方案具有冗余體系下的數(shù)據(jù)流設(shè)計(jì)規(guī)劃，具有經(jīng)過考驗(yàn)的海量數(shù)據(jù)處理能力；采用專業(yè)級(jí)實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫，能夠憑借毫秒級(jí)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理能力來提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

ICV采用邏輯嚴(yán)謹(jǐn)、效率高的C/S軟件結(jié)構(gòu)，從設(shè)備層、數(shù)據(jù)接口層、數(shù)據(jù)處理層到人機(jī)界面層，每一環(huán)節(jié)均層次清晰、功能明確。其軟件層次如圖3所示。

圖2 ICV-ISCS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

通過對(duì)全系統(tǒng)進(jìn)行隱患登記和消除，ICV可將系統(tǒng)的隱患事件全部控制在可忽略的范圍之內(nèi)，以提高系統(tǒng)可靠性。同時(shí)，ICV嚴(yán)格遵循安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則，保障系統(tǒng)的整體可用性。ICV采用先進(jìn)的技術(shù)解決了兩級(jí)冗余環(huán)網(wǎng)間的互通所帶來的冗余盲區(qū)問題，使整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了真正的全冗余，能保證發(fā)生任何單一的節(jié)點(diǎn)故障時(shí)受控設(shè)備及模式均能不間斷、無擾動(dòng)地自動(dòng)切換運(yùn)行。

系統(tǒng)采用分布式系統(tǒng)架構(gòu)，硬件支持模塊化擴(kuò)展，具備向上和向外擴(kuò)展的能力。應(yīng)用軟件構(gòu)造在統(tǒng)一的消息中間件上（如圖4所示），實(shí)現(xiàn)軟件功能的“熱插拔”，具有靈活的適應(yīng)性和可移植性。

圖3 ICV-ISCS軟件層次模型圖

圖4 應(yīng)用軟件架構(gòu)示意圖

3 設(shè)計(jì)理念

針對(duì)軌道交通綜合監(jiān)控業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)多、監(jiān)控點(diǎn)數(shù)多、安全性要求高的特點(diǎn)，ICV通過數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、報(bào)警、事件處理、流媒體、冗余管理、授權(quán)管理、聯(lián)動(dòng)控制、時(shí)間表控制、順序控制、報(bào)表管理等功能的深度集成及一體化操作，實(shí)現(xiàn)了軌道交通綜合監(jiān)控各子系統(tǒng)的接入、監(jiān)控及管理工作，實(shí)現(xiàn)了多專業(yè)、多系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、信息集成和信息共享。

（1）應(yīng)用軟件直接面向調(diào)度與站務(wù)人員，幫助其掌握監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)、實(shí)現(xiàn)正常及緊急事件處理和聯(lián)動(dòng)、為乘客提供舒適的車站環(huán)境及廣播/導(dǎo)乘信息等引導(dǎo)服務(wù)。ICV采用分布式軟件架構(gòu)：在數(shù)據(jù)接口層實(shí)現(xiàn)車站級(jí)集成與互連系統(tǒng)的通信傳輸；在數(shù)據(jù)處理層提供控制策略、報(bào)警事件、時(shí)間表及聯(lián)動(dòng)管理、數(shù)據(jù)庫等應(yīng)用軟件模塊，實(shí)現(xiàn)通用功能和子系統(tǒng)功能。

（2）通過基于人體工程學(xué)設(shè)計(jì)的人機(jī)監(jiān)控界面，運(yùn)營人員可以更有效地組織對(duì)設(shè)備的監(jiān)控管理。

（3）利用可在線編輯的場景控制、時(shí)間表工具，運(yùn)營人員可以根據(jù)實(shí)際的運(yùn)營客流等情況隨時(shí)增減或調(diào)整預(yù)設(shè)的場景或時(shí)間表控制。

（4）聯(lián)動(dòng)管理及報(bào)警推圖功能使管理人員可第一時(shí)間了解現(xiàn)場狀況并根據(jù)提示進(jìn)行緊急事件處理。

（5）通過對(duì)系統(tǒng)設(shè)備及通信狀態(tài)的監(jiān)控，維護(hù)人員可及時(shí)了解現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行情況，組織相關(guān)設(shè)備維護(hù)工作。

ICV同時(shí)也構(gòu)建了基于地鐵綜合監(jiān)控的設(shè)備編碼及企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)接口規(guī)則，有針對(duì)性地統(tǒng)一管理綜合監(jiān)控所面對(duì)的大量機(jī)電設(shè)備，能夠根據(jù)設(shè)備管理與維護(hù)的重點(diǎn)對(duì)設(shè)備進(jìn)行清晰的編碼、分類和統(tǒng)一管理，能夠根據(jù)設(shè)備特點(diǎn)安排預(yù)維修以減少故障，并在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)快速定位。

4 工程管理

地鐵工程實(shí)施單位多、各專業(yè)交叉影響大，綜合監(jiān)控更是與各專業(yè)都存在施工配合與接口調(diào)試的綜合監(jiān)控系統(tǒng)，受干擾的因素更多。ICV解決方案針對(duì)工程的不同階段建有各具重點(diǎn)的管理體系和方法，保證工程實(shí)施的進(jìn)度。

在設(shè)計(jì)階段，ICV解決方案重點(diǎn)把握需求的跟蹤以及技術(shù)接口規(guī)范的實(shí)效性，建立規(guī)范的文件交互機(jī)制、需求溝通機(jī)制、接口推進(jìn)機(jī)制（分實(shí)施規(guī)范、協(xié)議細(xì)則、廠內(nèi)測試三個(gè)階段），以減少在現(xiàn)場實(shí)施及聯(lián)調(diào)期間的變化和協(xié)調(diào)量。

調(diào)試與聯(lián)調(diào)階段是地鐵機(jī)電系統(tǒng)有機(jī)融合的檢驗(yàn)階段和成果逐步體現(xiàn)的階段，細(xì)致的計(jì)劃管理和實(shí)用高效的調(diào)試是這一階段的重點(diǎn)任務(wù)。ICV解決方案采用所提供的軟件在線配置管理專利技術(shù)，利用“分散設(shè)計(jì)修改、集中部署管理”的機(jī)制，以點(diǎn)管面，可極大地提高現(xiàn)場調(diào)試和實(shí)施的效率。

5 結(jié)束語

提升自主集成及創(chuàng)新能力，掌握核心技術(shù)并降低造價(jià)是我國軌道交通發(fā)展和建設(shè)的趨勢和目標(biāo)。國內(nèi)一些具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的綜合監(jiān)控解決方案在這樣的背景下不斷成熟，實(shí)踐不斷證明它們的可靠性、可用性、可維護(hù)性指標(biāo)均非常優(yōu)良。ICV解決方案作為其中之一，歷經(jīng)了軌道交通、冶金、路橋隧等多種大型綜合監(jiān)控項(xiàng)目的考驗(yàn)?？梢钥隙?，其具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的應(yīng)用產(chǎn)品必將在高速發(fā)展的軌道交通領(lǐng)域不斷創(chuàng)造新的成績。