鐘 輝

0 引言

在地鐵的日常運營中，由于中心操作員（含臨時/備用中心）、車站操作員和車輛段操作員等多個位置均能對全線某個受控對象進行控制操作，如果不進行操作范圍管理，可能造成人為操作事故，影響列車運行，因此必須對控制權(quán)限進行管理。

控制權(quán)管理方式包括：中心控制和車站控制的控制權(quán)互斥；就地控制和遠方控制（中心級或車站級）的控制權(quán)互斥。對于存在車站之間的交叉控制區(qū)域，設置相應的優(yōu)先順序，與中心與車站類似的方式進行處理，實現(xiàn)控制權(quán)互斥。

控制權(quán)限分為4 個級別：中心、車站、就地控制和本體控制，其中前面三級為軟件控制。

1 正常情況控制權(quán)限移交方案

中心級、車站級和就地控制（主要指變電所和環(huán)控室）對受控設備的控制權(quán)之間必須互斥，中心級和車站級、車站和就地不可同時對受控設備進行控制操作。即在中心級控制方式下，車站級、就地控制級不能對設備進行控制。若車站級需對設備進行控制時，必須待中心級將控制權(quán)下放到車站級，就地控制級沒有控制權(quán)，此時，中心級失去對設備的控制權(quán)。中心級控制權(quán)、車站級和就地控制權(quán)之 間的移交，必須由移交各方確認。

各個子系統(tǒng)的權(quán)限分布通常有2 種情況：

（1）權(quán)限默認屬于中心，如PSCADA 系統(tǒng)（Power Supervisory Control And Data Acquisition System，電力監(jiān)控系統(tǒng)）。

PSCADA 系統(tǒng)的軟件控制權(quán)限為控制中心、車站、變電所（就地級）三級。正常情況下，控制權(quán)限在中心，車站和變電所沒有控制權(quán)限。

如果車站需要控制權(quán)，則由中心轉(zhuǎn)移給車站，具體流程如圖1所示。中心操作員通過人機界面向車站發(fā)出權(quán)限轉(zhuǎn)移請求，車站收到請求后在相關操作員界面上彈出提示窗口，如果接受，則權(quán)限轉(zhuǎn)移至車站，如果拒絕，則權(quán)限仍保留在中心。當車站不再需要操作權(quán)限時，可以歸還權(quán)限給中心，具體流程：車站操作員通過人機界面向中心發(fā)出權(quán)限歸還請求，中心收到請求后在相關操作員界面上彈出提示窗口，如果接受，則權(quán)限歸還至中心，如果拒絕，則權(quán)限仍保留在該車站。

在某些緊急或者特殊的情況下，作為權(quán)限默認所在地，中心可以強制收回PSCADA 系統(tǒng)的操作權(quán)限，具體流程：中心操作員在操作界面上選擇需要強制收回的系統(tǒng)或?qū)ο?，選擇收回權(quán)限，則操作權(quán)限強制收回至中心，無需車站確認。

對于中心向變電所的權(quán)限轉(zhuǎn)移和收回、車站向變電所的權(quán)限轉(zhuǎn)移和收回，同上述中心向車站轉(zhuǎn)移操作流程。

圖1 正常情況下PSCADA 系統(tǒng)的權(quán)限轉(zhuǎn)移示意圖

（2）權(quán)限默認屬于車站，如 BAS 系統(tǒng)（Building Automation System，環(huán)境與設備監(jiān)控系統(tǒng)）。

BAS 系統(tǒng)的軟件控制權(quán)限為控制中心、車站、環(huán)控室（就地級）三級。和PSCADA 系統(tǒng)所不同的是：正常情況下，控制權(quán)限在車站，中心和環(huán)控室沒有控制權(quán)限。

如果中心需要控制權(quán)，則由車站轉(zhuǎn)移給中心，具體流程如圖2所示。車站操作員通過人機界面向中心發(fā)出權(quán)限轉(zhuǎn)移請求，中心收到請求后在相關操作員界面上彈出提示窗口，如果接受，則權(quán)限轉(zhuǎn)移至中心，如果拒絕，則權(quán)限仍保留在該車站。當中心不再需要操作權(quán)限，可以歸還權(quán)限給車站，具體流程：中心操作員通過人機界面向車站發(fā)出權(quán)限歸還請求，車站收到請求后在相關操作員界面上彈出提示窗口，如果接受，則權(quán)限歸還至車站，如果拒絕，則權(quán)限仍保留在中心。

圖2 正常情況下BAS 的權(quán)限轉(zhuǎn)移示意圖

在某些緊急或者特殊的情況下，作為權(quán)限默認所在地，車站可以強制收回BAS 系統(tǒng)的操作權(quán)限，具體流程：車站操作員在操作界面上選擇需要強制收回的系統(tǒng)或?qū)ο螅x擇收回權(quán)限，則操作權(quán)限強制收回至車站，無需中心確認。

對于車站向環(huán)控室的權(quán)限轉(zhuǎn)移和收回，同上述車站向中心轉(zhuǎn)移操作流程。

2 異常情況控制權(quán)限移交方案

綜合監(jiān)控系統(tǒng)或者其他控制系統(tǒng)均可以進行權(quán)限下發(fā)/權(quán)限收回指令，控制權(quán)限轉(zhuǎn)移一般必須由雙方控制系統(tǒng)確認；在緊急情況下，預定義的最優(yōu)先的一方控制系統(tǒng)可以強制收回控制權(quán)限。

在通訊異常情況或者緊急情況下，ISCS 系統(tǒng)（Integrated Supervision and Control System，綜合監(jiān)控系統(tǒng)）之間可以互相進行強制權(quán)限轉(zhuǎn)移以便在緊急情況下ISCS 操作員可以進行設備控制。

在特別嚴重的故障情況下，ISCS 針對每個子系統(tǒng)會有一系列緊急情況下的自動權(quán)限轉(zhuǎn)移方案，以保證系統(tǒng)的正常運行。

對于PSCADA 系統(tǒng)，通常操作權(quán)限在中心。當中心出現(xiàn)故障無法控制時，系統(tǒng)自動將權(quán)限轉(zhuǎn)移到就地級的變電所。當故障恢復后，權(quán)限將自動轉(zhuǎn)移回中心。當變電所通信出現(xiàn)故障時，由于中心及車站等遠方無法進行有效控制，系統(tǒng)也會自動將權(quán)限轉(zhuǎn)移到就地級的變電所。當通信故障恢復后，權(quán)限將自動轉(zhuǎn)移回中心。

對于BAS 系統(tǒng)，通常其操作權(quán)限在車站。如果車站出現(xiàn)故障無法控制，則系統(tǒng)會啟動緊急自動權(quán)限轉(zhuǎn)移方案，將BAS 操作權(quán)限轉(zhuǎn)移至環(huán)控室。當環(huán)控室通信出現(xiàn)故障時，由于中心和車站等遠方無法進行有效控制，系統(tǒng)也會自動將權(quán)限轉(zhuǎn)移到就地級的環(huán)控室。當通信故障恢復后，權(quán)限將自動轉(zhuǎn)移回車站。

在出現(xiàn)中心非常嚴重故障或系統(tǒng)解裂這類情況時，通常系統(tǒng)分解成一個或一系列的島，應用平臺在每一個島中選擇一個操作單元（車站、車輛段、控制中心等均可以是一個操作單元）作為主要操作單元，原預定義的主控中心權(quán)限自動地由該操作單元承擔。其他權(quán)限轉(zhuǎn)移等遵循原有的方式進行。

3 結(jié)語

上述權(quán)限轉(zhuǎn)移方案已在北京地鐵15 號線東段工程綜合監(jiān)控系統(tǒng)中成功應用，該工程已于2011年底順利開通運營，目前系統(tǒng)運行安全穩(wěn)定，完善的權(quán)限轉(zhuǎn)移方案為實際運營操作提供了有效的安全保障，為地鐵調(diào)度指揮系統(tǒng)的組建和有效工作奠定了堅實基礎。保證了綜合監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，為地鐵安全運營保駕護航。另外，該權(quán)限轉(zhuǎn)移方案不僅適用于地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)，同樣適用于其他行業(yè)的調(diào)度系統(tǒng)。

隨著地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的大范圍應用，控制權(quán)限移交在地鐵日常運營中使用頻率逐漸增大，如何確定好適用于不同城市不同地鐵線路綜合監(jiān)控系統(tǒng)操作員控制權(quán)限移交方案已變得越來越重要，它直接關系著地鐵運營安全。各城市地鐵運營公司對于調(diào)度指揮的管理也各不相同，因此在建設期間討論并明確控制權(quán)限轉(zhuǎn)移方案和調(diào)度管理方案至關重要。

[1]魏曉東.城市軌道交通自動化系統(tǒng)與技術[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011.

[2]陳瑞陽.工業(yè)自動化技術[M].北京：機械工業(yè)出版社，2011.

[3]劉曉娟，林海香，司徒國強.城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)[M].成都：西南交通大學出版社，2011.