有關(guān)地鐵綜合監控系統的聯(lián)動(dòng)功能設計分析論文

　　地鐵具有大容量、高效率、低污染、集約化的特點(diǎn)，可有效緩解我國城市交通矛盾，因此，近年來(lái)我國地鐵已進(jìn)入快速發(fā)展階段，運營(yíng)過(guò)程中面對大客流、突發(fā)性事件及自然災害等運營(yíng)安全、管理、服務(wù)問(wèn)題日漸突出，同時(shí)地鐵工作人員每天都需要進(jìn)行大量日常設備功能的動(dòng)作序列操作。

　　綜合監控系統(ISCS)具有與各子系統的通信接口，集成相關(guān)子系統的數據，對子系統擁有完整的數據采集和命令下達通道，具備與運營(yíng)相關(guān)的、可實(shí)現系統間協(xié)調工作的全部資源，可以實(shí)現多樣化、高性能、復雜的聯(lián)動(dòng)功能，使地鐵的調度和運營(yíng)更加安全、方便、高效。

　　1地鐵聯(lián)動(dòng)功能

　　地鐵的機電系統對保障乘客和設備安全、提高運營(yíng)管理水平和服務(wù)質(zhì)量起到至關(guān)重要的作用。在傳統管理體制下，各機電自動(dòng)化系統多為分立系統且信息互通受限，各系統之間的復雜聯(lián)動(dòng)實(shí)現較困難，降低了運營(yíng)的整體效率和救災應急水平。綜合監控系統采用系統化方法將各分散的機電自動(dòng)化系統融合為一個(gè)有機的整體，通過(guò)集成和互聯(lián)眾多子系統，實(shí)現各系統間的資源共享與信息互通，從而改變了傳統各業(yè)務(wù)系統各自封閉的狀態(tài)，及時(shí)有效地收集和處理信息，達到綜合利用各種信息以增強管理決策和信息服務(wù)的能力。利用ISCS這個(gè)高度共享的信息平臺，可提高日常管理與救災調度工作的效率，增強地鐵系統指揮調度的統一性、靈活性和系統間的協(xié)調運作能力。

　　ISCS的聯(lián)動(dòng)是指ISCS根據相關(guān)邏輯判斷條件，自動(dòng)觸發(fā)控制命令，指揮集成和互聯(lián)的子系統執行一系列的控制動(dòng)作(包括設備動(dòng)作、監控畫(huà)面動(dòng)作等)，并對運營(yíng)人員提供相關(guān)操作建議。ISCS提供多種聯(lián)動(dòng)操作模式，如程序控制、模式控制、時(shí)間表控制、遠程組控等。按照覆蓋范圍或區域，綜合監控系統的聯(lián)動(dòng)主要分為中央級聯(lián)動(dòng)和車(chē)站級聯(lián)動(dòng)。結合實(shí)際運營(yíng)場(chǎng)景考慮，聯(lián)動(dòng)可分為正常聯(lián)動(dòng)、緊急聯(lián)動(dòng)(包括嚴重事件、災害、阻塞、故障、維護等)。為滿(mǎn)足運營(yíng)管理和使用需求、提高正常運營(yíng)情況下事件處理的便利性而執行的聯(lián)動(dòng)功能稱(chēng)之為正常聯(lián)動(dòng)。正常聯(lián)動(dòng)一般是按時(shí)間表自動(dòng)激活或操作員手動(dòng)啟動(dòng)執行。對于處置發(fā)生在地鐵線(xiàn)路及車(chē)站的各類(lèi)緊急事件，ISCS作為最直接面向地鐵運營(yíng)的系統，需要對事件及時(shí)做出反應，迅速進(jìn)入緊急聯(lián)動(dòng)模式。緊急聯(lián)動(dòng)一般由事故觸發(fā)或操作員手動(dòng)觸發(fā)。

　　綜合監控系統的聯(lián)動(dòng)功能可有效提高地鐵的應急處理能力，減輕緊急情況下運營(yíng)人員的工作壓力，避免發(fā)生不必要的操作錯誤，降低勞動(dòng)強度，提高現代地鐵的運營(yíng)和調度管理水平。

　　2聯(lián)動(dòng)功能設計

　　2.1設計原則

　　ISCS匯集各個(gè)設備系統的信息，可根據不同系統之間的聯(lián)動(dòng)要求，促進(jìn)各專(zhuān)業(yè)之間的協(xié)調，進(jìn)而設計并實(shí)現必要的系統間聯(lián)動(dòng)。聯(lián)動(dòng)功能應根據運營(yíng)緊急事件處理需求和日常運營(yíng)管理需求進(jìn)行設計，因此，ISCS的聯(lián)動(dòng)操作設計和實(shí)施應遵循以下原則：

　　2.1.1基本原則

　　1)聯(lián)動(dòng)功能既可以在系統之間自動(dòng)激活執行，也可以作為一個(gè)控制序列由操作員手動(dòng)執行;

　　2)對操作和對時(shí)間有嚴格要求的聯(lián)動(dòng)直接在相關(guān)子系統內完成，比如電力子系統內跳閘連鎖;

　　3)如果聯(lián)動(dòng)功能由綜合監控系統完成更經(jīng)濟(如可以減少接口等)或更易于以后維護，則由綜合監控系統完成;

　　4)聯(lián)動(dòng)功能主要以用戶(hù)提供的邏輯/描述等為依據，通過(guò)對聯(lián)動(dòng)規則庫的配置實(shí)現。

　　2.1.2子系統的支持

　　聯(lián)動(dòng)得到相關(guān)子系統的支持，從獲得信息及可執行的角度出發(fā)，要求子系統提供相應的信息輸入、輸出，即所有的必要信息獲取必須是可觀(guān)的。

　　對子系統監控對象的要求：

　　1)聯(lián)動(dòng)需要監視的對象有：信號、供電(PSCA-DA)、車(chē)輛、屏蔽門(mén)(PSD)、火災自動(dòng)報警(FAS)、環(huán)境與設備監控(BAS)、售檢票(AFC)、視頻監控(CCTV)、門(mén)禁(ACS)等;

　　2)聯(lián)動(dòng)需要控制的對象有：電扶梯、閘機、乘客服務(wù)(PIS)、廣播(PA)、導向(BAS、FAS、AC)等。

　　2.1.3啟動(dòng)邏輯條件

　　所有邏輯條件的計算均可通過(guò)邏輯表達式完成。

　　2.1.4執行位置

　　對于不同的執行位置，綜合監控系統軟件的實(shí)現差異較大，需明確聯(lián)動(dòng)執行位置(車(chē)站、中心、車(chē)站及中心等)。

　　2.1.5結果輸出位置

　　聯(lián)動(dòng)執行結果輸出到子系統的位置應明確，例如：輸出到子系統(如PA、CCTV)、輸出到車(chē)站或中心的操作員工作站、輸出到大屏幕(OPS)等。

　　2.1.6參數調整

　　可以對聯(lián)動(dòng)的關(guān)鍵參數進(jìn)行配置調整。

　　2.1.7權限

　　聯(lián)動(dòng)的輸出結果可依據操作員的權限進(jìn)行配置。

　　2.2聯(lián)動(dòng)觸發(fā)

　　聯(lián)動(dòng)是由觸發(fā)源來(lái)觸發(fā)執行的，即當滿(mǎn)足觸發(fā)條件時(shí)系統才執行聯(lián)動(dòng)動(dòng)作。觸發(fā)源可以是某個(gè)監控點(diǎn)的狀態(tài)，也可以是多個(gè)監控點(diǎn)經(jīng)過(guò)邏輯運算得到的結果。另外，時(shí)刻也可作為觸發(fā)條件，主要用于時(shí)間表控制，可設置為每工作日、每日、每周、每月等。聯(lián)動(dòng)動(dòng)作可以通過(guò)寫(xiě)入某些控制點(diǎn)來(lái)完成操作，也可以調用某個(gè)系統提供的接口進(jìn)行間接操作，同時(shí)也支持調用外部程序執行相關(guān)命令或彈出相關(guān)畫(huà)面的操作，甚至可以直接聯(lián)動(dòng)本地或者異地的另一個(gè)預案。

　　2.3控制方式

　　出于對聯(lián)動(dòng)控制安全性的考慮，ISCS的聯(lián)動(dòng)觸發(fā)執行應提供全自動(dòng)、半自動(dòng)和手動(dòng)3種控制方式。

　　1)全自動(dòng)聯(lián)動(dòng)：ISCS接收并處理接口系統的報警/狀態(tài)觸發(fā)點(diǎn)后，自動(dòng)發(fā)送控制命令到需要聯(lián)動(dòng)的子系統，無(wú)需人工干涉。同時(shí)，相關(guān)圖形或畫(huà)面根據需要自動(dòng)彈出。

　　2)半自動(dòng)聯(lián)動(dòng)：當與預定義的聯(lián)動(dòng)功能相關(guān)的報警點(diǎn)觸發(fā)動(dòng)作后，將在人機交互界面(HMI)上發(fā)出預警信息來(lái)提示操作員，只有當操作員確認后，才自動(dòng)向需要聯(lián)動(dòng)的系統發(fā)出控制指令。

　　3)手動(dòng)聯(lián)動(dòng)：人工選擇啟動(dòng)一組涉及多個(gè)系統的順序控制序列，系統自動(dòng)按照預定義的順序和閉鎖條件向不同的系統發(fā)布指令。

　　對于正常聯(lián)動(dòng)一般可采用全自動(dòng)方式，而對可能會(huì )導致重大影響的聯(lián)動(dòng)功能則一般采用人工確認的半自動(dòng)和手動(dòng)方式，即：重要的聯(lián)動(dòng)(如火災、阻塞等工況下的聯(lián)動(dòng))均需要操作人員手動(dòng)確認后，聯(lián)動(dòng)控制才能被順序執行。

　　2.4配置管理

　　ISCS聯(lián)動(dòng)功能的配置管理主要包括：

　　1)聯(lián)動(dòng)預案項管理：預案項管理主要用于系統管理員在授權情況下，根據系統需求靈活增刪預案所涉及的節點(diǎn)、動(dòng)作、算法、時(shí)間、彈出窗等事項，以增強系統配置的靈活性，適應運營(yíng)管理需求。

　　2)聯(lián)動(dòng)預案管理：預案管理用于根據預案項靈活配置系統運營(yíng)預案，可以靈活的增加或減少預案，并支持預案的查詢(xún)。

　　3)觸發(fā)源管理：根據ISCS的特點(diǎn)，聯(lián)動(dòng)功能的觸發(fā)源有事件觸發(fā)和時(shí)間觸發(fā)兩種。作為完善的綜合監控系統，需要結合預案管理提供完備的觸發(fā)源管理，主要包括事件觸發(fā)源配置和管理、時(shí)間觸發(fā)源配置和管理、手動(dòng)觸發(fā)源配置和管理、觸發(fā)源邏輯關(guān)系管理等。

　　4)聯(lián)動(dòng)監視管理：無(wú)論何種類(lèi)型的聯(lián)動(dòng)被觸發(fā)時(shí)，系統可以查看并人工干預聯(lián)動(dòng)的執行情況，提供更便利的操作性和可交互性，主要包括聯(lián)動(dòng)執行和監視、聯(lián)動(dòng)日志記錄等。

　　另外，通過(guò)在線(xiàn)配置功能，用戶(hù)可以方便的查詢(xún)、增加或修改聯(lián)動(dòng)預案。通過(guò)聯(lián)動(dòng)預案的靈活配置和組合，可以實(shí)現復雜的聯(lián)動(dòng)方案。

　　2.5聯(lián)動(dòng)預案

　　按照覆蓋范圍或區域，分別考慮中央級聯(lián)動(dòng)預案(中央即控制中心)和車(chē)站級聯(lián)動(dòng)預案(含車(chē)輛段級)，在此基礎上再細分為正常聯(lián)動(dòng)、緊急聯(lián)動(dòng)(包括嚴重事件、災害、阻塞、故障、維護等)。

　　2.5.1中央級聯(lián)動(dòng)預案

　　以“CLD6：列車(chē)站臺火災(中央)”為例，若列車(chē)在站臺起火，執行中央級聯(lián)動(dòng)預案，ISCS聯(lián)動(dòng)步驟如下：

　　1)建議中央操作人員通過(guò)信號系統ATS終端系統，在前一個(gè)站臺對同向列車(chē)執行扣車(chē)。

　　2)建議中央操作人員通知反方向列車(chē)不要進(jìn)入該站臺。

　　3)建議中央操作人員啟動(dòng)BAS的相關(guān)排煙模式。

　　4)自動(dòng)顯示相應的CCTV圖像。

　　5)在中央操作人員確認的條件下，啟動(dòng)受影響車(chē)站的相關(guān)廣播。

　　6)在中央操作人員確認的條件下，啟動(dòng)受影響車(chē)站的相關(guān)PIS顯示內容。

　　7)在中央操作人員確認的條件下，切斷受影響區段的供電。

　　8)建議中央操作員命令車(chē)站操作人員在車(chē)站執行疏散模式。

　　9)建議中央操作員命令車(chē)站操作人員在列車(chē)駕駛員無(wú)法打開(kāi)屏蔽門(mén)時(shí)，協(xié)助打開(kāi)所有屏蔽門(mén)。

　　10)建議中央操作員通知消防隊并報警。

　　2.5.2車(chē)站級聯(lián)動(dòng)預案

　　以“SLD6：列車(chē)站站臺火災(車(chē)站)”為例，當車(chē)站ISCS系統檢測到車(chē)站站臺火災報警，車(chē)站級聯(lián)動(dòng)預案執行，ISCS聯(lián)動(dòng)步驟如下：

　　1)在該站操作站HMI上彈出一個(gè)報警窗口。

　　2)在該站操作站HMI上自動(dòng)顯示火災發(fā)生的地點(diǎn)平面圖。

　　3)自動(dòng)啟動(dòng)BAS的相關(guān)排煙模式(大系統、小系統、隧道通風(fēng)系統)。

　　4)在該站操作站HMI上自動(dòng)顯示火災發(fā)生地點(diǎn)的CCTV圖像。

　　5)自動(dòng)通知中央(中央聯(lián)動(dòng)執行CLD6車(chē)站站臺火災(中央)預案)和相關(guān)車(chē)站。

　　6)建議該站操作人員通知相關(guān)人員。

　　7)建議該站操作人員派人到相關(guān)區域檢查故障。

　　8)建議該站操作人員通過(guò)IBP盤(pán)執行“車(chē)站緊急疏散”命令，包括：AFC閘機釋放、ACS門(mén)禁釋放(只限通道門(mén)禁)。

　　9)在該站操作人員確認的條件下，啟動(dòng)：①控制中心OPS系統切換為火災發(fā)生地點(diǎn)的CCTV圖像;②車(chē)站PA系統廣播防災內容;③車(chē)站PIS系統顯示防災內容;④車(chē)站導向標志轉換為人員疏散模式。

　　10)在操作人員確認第一次火災報警或在規定時(shí)限內同一區域再次接收到火災報警時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)：①警鈴報警;②電梯迫降至疏散層并打開(kāi)電梯門(mén);③切斷車(chē)站非消防電源;④防火卷簾門(mén)(隔斷作用)降至地面;⑤防火卷簾門(mén)(疏散作用)降至離地180cm，收到就近溫感動(dòng)作后，降至地面;⑥電動(dòng)翻轉門(mén)動(dòng)作，用于人員疏散或者消防隊員進(jìn)站搶救;⑦專(zhuān)用風(fēng)機啟動(dòng);⑧專(zhuān)用閥動(dòng)作。

　　3結束語(yǔ)

　　地鐵綜合監控系統的聯(lián)動(dòng)功能設計應以“安全第一”為基礎，堅持高度集中、統一指揮的原則。針對地鐵的聯(lián)動(dòng)功能設計，充分利用綜合監控系統本身的信息集成優(yōu)勢，與實(shí)際運營(yíng)需求緊密結合，建立完善的聯(lián)動(dòng)預案體系，減少手工操作，提高操作的速度和準確率，簡(jiǎn)化與各子系統的傳輸環(huán)節，縮短緊急事件的處理時(shí)間，減輕運營(yíng)人員的工作壓力和強度，進(jìn)而有效提升地鐵的運營(yíng)水平。

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