吳海君

本文主要論述智能化集成系統(tǒng)在深圳北站綜合交通樞紐配套工程中的實(shí)現(xiàn)，闡述了智能化集成系統(tǒng)的構(gòu)成、實(shí)現(xiàn)方式和效果。

【關(guān)鍵詞】深圳北站 配套工程 智能化集成 工業(yè)控制軟件

深圳北站綜合交通樞紐配套工程是深圳北站綜合交通樞紐除國鐵站房外的重要配套部分，建筑面積39.8萬平米，包括地鐵4/5/6號(hào)線車站、樞紐東西廣場（含換乘大廳、監(jiān)控中心B1a建筑、長途汽車站E1建筑、公交場站、出租場站、社會(huì)車輛停車場等）、4棟配套建筑（A1寫字樓＼B1b酒店＼C1邊檢樓＼D1商業(yè)）、新區(qū)大道改造工程、4條市政道路等。

深圳北站綜合交通樞紐配套工程信息化集成系統(tǒng)包括23個(gè)子系統(tǒng)，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)（FAS）、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS）、變配電監(jiān)控系統(tǒng)（PSCADA）、停車場管理系統(tǒng)（PMS）、智能化集成系統(tǒng)（也叫綜合監(jiān)控系統(tǒng)）、旅客資訊信息系統(tǒng)（PIS）、視頻監(jiān)控系統(tǒng)（CCTV）、門禁系統(tǒng)、入侵報(bào)警子系統(tǒng)、緊急告警子系統(tǒng)、保安巡更系統(tǒng)、大屏幕顯示系統(tǒng)、應(yīng)急指揮系統(tǒng)、電源供電和防雷接地系統(tǒng)、通信傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、時(shí)鐘系統(tǒng)、有線電視系統(tǒng)、日常及應(yīng)急廣播系統(tǒng)、公眾及公務(wù)電話系統(tǒng)、專用電話系統(tǒng)、無線對(duì)講系統(tǒng)、公安通信系統(tǒng)。監(jiān)控中心設(shè)在西廣場的B1a建筑內(nèi)，東廣場設(shè)有分控中心，4棟配套建筑（A1寫字樓＼B1b酒店＼C1邊檢樓＼D1商業(yè)）、長途汽車站E1和新區(qū)大道改造工程隧道分別設(shè)有監(jiān)控室。地鐵4/5/6號(hào)線車站系統(tǒng)設(shè)備納入全線考慮，不在樞紐配套工程內(nèi)。

智能化集成系統(tǒng)采用施耐德公司的CitectSCADA系列工業(yè)控制軟件，將相對(duì)獨(dú)立的信息化集成各子系統(tǒng)集成在統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和人機(jī)界面環(huán)境上，從而實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)之間的信息資源的共享與管理。

1 智能化集成系統(tǒng)構(gòu)成

智能化集成系統(tǒng)采用分層分布式體系結(jié)構(gòu)，三級(jí)控制（中央級(jí)、區(qū)域級(jí)、現(xiàn)場級(jí)）、兩級(jí)管理運(yùn)行方式（中央級(jí)、區(qū)域級(jí)），體系結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

中央級(jí)智能化集成子系統(tǒng)設(shè)置在西廣場B1a建筑的監(jiān)控中心，由2臺(tái)冗余實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器、2臺(tái)冗余歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器（含磁盤陣列、信息化集成系統(tǒng)共用）、1臺(tái)STP（軟件測試）服務(wù)器、1臺(tái)集中告警服務(wù)器（服務(wù)器均采用IBM X3650 M2產(chǎn)品）、6套雙屏調(diào)度工作站、2臺(tái)雙屏維護(hù)工作站、1臺(tái)集中告警工作站（工作站均為HP400）、6臺(tái)MOXA DA682通訊控制器FEP、3臺(tái)HP打印機(jī)、西門子SCALANCE X系列冗余1000M環(huán)形工業(yè)以太網(wǎng)（信息化集成系統(tǒng)共用）組成。

區(qū)域級(jí)智能化集成子系統(tǒng)由9套HP400系列雙屏調(diào)度工作站組成，分別設(shè)置在東廣場分控中心3套、四棟配套建筑消防控制室各1套、長途汽車站消防控制室和新區(qū)大道控制室各1套。

現(xiàn)場級(jí)為被集成或互聯(lián)的相關(guān)信息化集成子系統(tǒng)，本文不詳述。

2 智能化集成系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)

2.1 智能化集成系統(tǒng)集成及互聯(lián)原則

智能化集成系統(tǒng)采用施耐德公司CitectSCADA工業(yè)控制軟件深度集成技術(shù)，將火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)（FAS）、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS）、變配電監(jiān)控系統(tǒng)（PSCADA）、停車場管理（PMS）誘導(dǎo)子系統(tǒng)四個(gè)系統(tǒng)深度集成，采用相同的CitectSCADA監(jiān)控平臺(tái)的應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)被集成子系統(tǒng)的全部管理功能，避免了不同軟件間接口對(duì)系統(tǒng)可靠性和實(shí)時(shí)性的影響，完全滿足運(yùn)營管理的要求。采用CitectSCADA監(jiān)控平臺(tái)的智能化集成系統(tǒng)具備時(shí)間表控制、模式控制、群組控制以及點(diǎn)控制等功能，能反映各監(jiān)控對(duì)象的實(shí)時(shí)工作狀態(tài)，各相關(guān)系統(tǒng)的安全聯(lián)鎖由各相關(guān)系統(tǒng)控制層完成，與火災(zāi)密切關(guān)聯(lián)的重要聯(lián)動(dòng)也由控制層完成?？刂茖颖３窒鄬?duì)獨(dú)立工作，即控制層脫離智能化集成系統(tǒng)的信息管理層時(shí)仍能獨(dú)立運(yùn)行。

互聯(lián)系統(tǒng)包括視頻監(jiān)控系統(tǒng)（CCTV）、門禁系統(tǒng)、乘客咨詢系統(tǒng)（PIS）、廣播系統(tǒng)、無線對(duì)講系統(tǒng)、UPS等。每個(gè)被互聯(lián)系統(tǒng)都是一個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的系統(tǒng)、具有自身的完整結(jié)構(gòu)，智能化集成系統(tǒng)通過通訊控制器FEP與互聯(lián)系統(tǒng)進(jìn)行必要的信息交互以支持信息共享平臺(tái)的構(gòu)建。

2.2 智能化集成系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過程

智能化集成系統(tǒng)采用的CitectSCADA是基于Windows環(huán)境的工業(yè)控制軟件，采用冗余分層分布式的Client/Server結(jié)構(gòu)，通過組態(tài)對(duì)各項(xiàng)任務(wù)（如I/O處理、報(bào)警、趨勢、報(bào)表等）進(jìn)行分配來平衡和協(xié)調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷，各項(xiàng)任務(wù)可按需要運(yùn)行在不同的計(jì)算機(jī)來分擔(dān)負(fù)荷。中央級(jí)和區(qū)域級(jí)采用基于TCP/IP或UDP/IP的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

中央級(jí)智能化集成子系統(tǒng)的冗余實(shí)時(shí)服務(wù)器配置CitectSCADA V7.0 Server，是CitectSCADA服務(wù)器端的運(yùn)行平臺(tái)，通過雙冗余1000Mbps工業(yè)以太網(wǎng)，實(shí)時(shí)服務(wù)器利用軟件內(nèi)嵌的驅(qū)動(dòng)（或先期通過通訊控制器FEP的協(xié)議轉(zhuǎn)換）來處理、存儲(chǔ)、管理從被集成或互聯(lián)系統(tǒng)傳送來的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，同時(shí)又為網(wǎng)絡(luò)中的其它服務(wù)器和工作站提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)服務(wù)器是數(shù)據(jù)集中采集和監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)處理中心，利用CitectSCADA的標(biāo)準(zhǔn)功能實(shí)現(xiàn)I/O Server冗余、報(bào)警冗余、趨勢冗余，兩臺(tái)冗余服務(wù)器間無縫切換在后臺(tái)自動(dòng)完成，保證了系統(tǒng)在復(fù)雜繁重的任務(wù)下穩(wěn)定運(yùn)行。

冗余歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器配置內(nèi)嵌SQL Server 2005的CitectSCADA Historian軟件，使用CITECT API方式快速將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)經(jīng)過壓縮放入關(guān)系數(shù)據(jù)庫中。歷史服務(wù)器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析整理，報(bào)表服務(wù)等功能。

通訊控制器FEP是嵌入式工業(yè)計(jì)算機(jī)，配置有4個(gè)以太網(wǎng)接口和10個(gè)RS232＼RS422＼RS485接口，通訊控制器安裝有CitectSCADA數(shù)據(jù)通信及協(xié)議轉(zhuǎn)換功能模塊來完成接口的處理，具有轉(zhuǎn)換各種硬件接口、軟件協(xié)議的能力，實(shí)現(xiàn)智能化集成系統(tǒng)與被集成/互聯(lián)系統(tǒng)之間相關(guān)信息的轉(zhuǎn)發(fā)。

調(diào)度員工作站配置CitectSCADA V7.0 Display Client，提供一個(gè)豐富友好的人機(jī)界面（HMI），通過訪問實(shí)時(shí)服務(wù)器來監(jiān)控現(xiàn)場的實(shí)時(shí)情況，并隨時(shí)可以在用戶登錄權(quán)限允許的范圍進(jìn)行的操作控制。其中中央級(jí)調(diào)度工作站可以管理整個(gè)樞紐配套工程范圍內(nèi)設(shè)備監(jiān)控，而區(qū)域級(jí)調(diào)度工作站只能管理本區(qū)域內(nèi)的設(shè)備監(jiān)控，中央級(jí)調(diào)度員工作站操作權(quán)限高于區(qū)域級(jí)調(diào)度員工作站。

集中告警服務(wù)器配置有CitectSCADA維護(hù)軟件，維護(hù)管理功能主要包括生成報(bào)表（操作記錄統(tǒng)計(jì)、模擬量統(tǒng)計(jì)、設(shè)備維護(hù)報(bào)表統(tǒng)計(jì)）、設(shè)備故障率分析、設(shè)備全貌列表、用戶管理和權(quán)限管理、運(yùn)營數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)等，維護(hù)人員通過維護(hù)工作站對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)及時(shí)掌握、處理和日志記錄，保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

STP服務(wù)器是整個(gè)軟件平臺(tái)的測試平臺(tái)和開發(fā)平臺(tái)，配置CitectSCADA軟件的仿真程序，對(duì)智能化集成系統(tǒng)的全部系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的功能進(jìn)行測試，滿足軟件安裝兼容性測試及相關(guān)系統(tǒng)的接口實(shí)現(xiàn)測試要求，保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

通訊信輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是信息化集成系統(tǒng)共用設(shè)備網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，該網(wǎng)絡(luò)主干采用1000M環(huán)形冗余工業(yè)以太網(wǎng)，智能化集成系統(tǒng)通過該網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)與被集成或互聯(lián)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，雙冗余網(wǎng)絡(luò)特性為數(shù)據(jù)傳送提供可靠保障。

2.3 智能化集成系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)成果

智能化集成系統(tǒng)采的CitectSCADA是一套開放、冗余、完整的工業(yè)控制軟件，在統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和人機(jī)界面環(huán)境上實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)（FAS）、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS）、變配電監(jiān)控系統(tǒng)（PSCADA）、停車場管理（PMS）誘導(dǎo)子系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)（CCTV）、門禁系統(tǒng)、乘客咨詢系統(tǒng)（PIS）、廣播系統(tǒng)、無線對(duì)講系統(tǒng)、UPS等運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控、設(shè)備信息采集，處理系統(tǒng)內(nèi)各種報(bào)警事件，解決各系統(tǒng)之間的異構(gòu)互聯(lián)問題，實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制，提高了深圳北站綜合交通樞紐運(yùn)營服務(wù)水平、監(jiān)控水平、防災(zāi)能力及管理水平。

3 結(jié)束語

經(jīng)過精心組織、高效管理，深圳北站綜合交通樞紐配套工程信息化集成系統(tǒng)得以順利按期竣工和投入運(yùn)營使用，為深圳北站綜合交通樞紐提供了安全、節(jié)能、舒適、便捷、環(huán)保、健康的運(yùn)營環(huán)境，并為深圳北站綜合交通樞紐獲得2012-2013年度中國建設(shè)工程魯班獎(jiǎng)和第十一屆中國土木工程“詹天佑獎(jiǎng)”作用貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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[2]楊建軍.新時(shí)期大型公共建筑智能化集成系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J].智能建筑，2013.

作者單位

深圳市地鐵集團(tuán)有限公司 廣東省深圳市 518000