城市轨道交通综合监控系统概述(课堂PPT).ppt

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,目录,什么是综合监控系统,1,2,3,4,综合监控系统的发展及趋势,综合监控系统主要监控对象及概况,综合监控系统主要构成原则,5,综合监控系统构成,综合监控系统的集成分类,6,1,综合监控系统（,ISCS,，,Integrated Supervisory Control System,）：,通俗地说,是一个高度集成的,综合自动化监控系统,，其目的主要是通过集成,轨道交通,多个,主要,强,弱电系统,，,形成统一的监控层硬件平台和软件平台,，从而,实现,对,轨道交通,主要,强,弱电设备的,集中监控和管理功能，实现,对列车运行情况和客流统计数据的,关联监视功能,，,最终实现,相关各系统之间的,信息共享和协调互动功能,。通过综合监控系统的统一用户界面，运营管理人员能够更加方便、更加有效地监控管理整条线路的运作情况。,1,、什么是综合监控系统,2,一、国外城市轨道交通自动化监控系统的发展,国外城市轨道交通自动化监控系统经历了从低层次的分享离元件监控、子系统分布监控、子系统集中监控、多系统综合监控、,多线路集中监控的过程,。,多线路集中监控目前有两种做法：,1,、在各条线路综合监控系统的基础上，将各线的,OCC,（,operating control center,，运行控制中心）,联网，形成集中监控中心网络，在此网络的支持下，建立一个集中监控管理中心，使各条线路与运营相关的信息共享，实现各条线路的协调管理，实现 整个城市轨道交通的统一调度指挥。这种方法是构建集中监控中心的,主流方法。,2,、在在各条线路分立系统的基础上，将多条线路的同一子系统连接起来，在集中监控中心设立专业的总调度中心，实现对各条线的协调管理。如东京城轨。,2,、城市轨道交通综合监控系统的发展及趋势,3,二、国内城市轨道交通自动化监控系统的发展,国内城市轨道交通自动化监控系统起步晚，但起点高，经历了子系统集中监控、多系统综合监控、多线路集中监控的过程,。,1,、,2002,年北京轨道交通西直门至东直门线实现了供电、环控和防灾报警综合自动化监控系统。,2,、,2004,年深圳轨道交通一期采用了综合自动化监控系统，集成了,EMCS,SCADA,FAS 3,个系统。,3,、广州轨道交通,3,号线和,4,号线开始了国内最大的综合监控系统，集成和互联的系统有,12,个。,2,、城市轨道交通综合监控系统的发展及趋势,4,三、对城市轨道交通自动化监控系统的要求,全数字信息,信息平台是开放系统,信息平台是高可靠性系统,信息平台具有良好的扩展性,信息平台可无缝接入城轨各子系统,信息平台具有良好的易用性。,2,、城市轨道交通自动化监控系统的发展及趋势,5,四、城轨综合监控系统还存在以下发展趋势：,1,、综合监控系统深度集成化,1.1,从横向看集成的子系统的个数,1.2,从纵向看集成的层次,综合监控系统深度集成化已经成为一种趋势,2,、综合监控系统路网化。,从单线路综合监控系统向路网综合监控系统（,TCC),发展,3,、综合监控系统国产化,目前较高国产化率的有,BAS,、自动扶梯、电梯系统、给排水系统、供电系统和通信系统，国产化率达到,85%,以上，而信号系统和,AFC,系统国产化率较底。,2,、城市轨道交通自动化监控系统的发展及趋势,6,3,、,ISCS,主要监控对象,ISCS,与子系统的关系，主要有两种：集成和互联。,所谓,集成,方式,是指被集成子系统的中央级和车站级上位机的监控功能皆,由综合监控系统实现,脱离了综合监控系统,各集成系统原有的上位机监控功能将难以实现。,所谓,互联,方式是指定互联接入系统,其自身是一个独立系统,可脱离综合监控系统,单独工作,互联系统只是将一些运营所需的信息上传至综合监控系统,从而实现各机电系统之间的信息互通和协调互动功能。,7,采用,集成,的监控对象主要有,6,个：,电力监控系统,(PSCADA),环境与设备监控系统,(BAS),感温光纤探测系统（,DTS,）,门禁系统（,ACS,）,屏蔽门（,PSD,）,防淹门（,FG,）,采用,互联,的监（测）控对象主要有,9,个：,自动售检票系统（,AFC,）,火灾自动报警系统,(FAS),信号系统（,SIG,）,闭路电视系统（,CCTV,）,无线通信系统（,RCS,）,乘客信息显示系统（,PIS,）,通信集中告警系统（,TEL/ALARM,）,调度电话（,DLT,）,广播系统（,PA,）,3,、,ISCS,主要监控对象,8,电力监控系统,（,PSCADA,）,一般轨道交通,线的,各,车站、停车场、车辆段、主变电站和控制中心,设有相对独立的变电所综合自动化系统（,PSCADA,），,负责对主变电站,110kV,和变电所,33kV,交流高中压系统、,1500V,直流供电系统、,0.4kV,交流系统、接触网系统等进行实时监控。,PSCADA,系统的功能主要有控制、数据采集处理、显示、报警、调度事务管理以及维修、事故抢修等调度功能。,PSCADA,系统实行中心级、车站控制室,两级管理,，中心级、车站控制室和设备就地级,三级控制,。,ISCS,通过网络把各变电所,PSCADA,系统,集成,起来，完成对全线各类电力设备的中央级监控功能和车站控制室的监控功能。变电所内的电力设备就地级监控功能由变电所,PSCADA,系统自身完成。,集成系统概况,电力监控系统,（,PSCADA,）,9,环境与设备监控（,BAS,）,一般轨道交通,线,各,车站、停车场和车辆段设有相对独立的环境与设备监控系统（,BAS,），,负责全线正常、阻塞工况下的通风空调系统、水系统、给排水系统、照明系统、电扶梯等设备的运行状态监视和控制管理。,BAS,实现中心级、车站级,两级管理,，中心级、车站级、就地级,三级控制,方式。,ISCS,通过网络把各站点的,BAS,集成,起来，完成对全线机电设备的中央监控功能和车控室监控功能。机电设备的就地级监控功能由,BAS,系统自身完成。,集成系统概况,环境与设备监控（,BAS,）,10,火灾自动报警（,FAS,）,一般轨道交通,线车站、停车场、车辆段和主变电站,均设有,FAS,系统,负责公共区、设备房和区间等区域的火灾报警以及对气体灭火系统、防火阀、消防水泵等设备进行监控。,ISCS,通过网络把各站点,FAS,集成起来，完成,FAS,中央级监控功能和车站级监控功能。,ISCS,与各站点内相对独立的,FAS,共同构成全线完整的,FAS,。,集成系统概况,火灾自动报警（,FAS,）,11,感温光纤探测系统（,DTS,）,轨道交通,线,各,车站设置有感温光纤探测系统，,负责区间和电缆夹层的火灾报警和温度监测。,ISCS,通过网络把各站点,DTS,集成,起来，完成,DTS,中央级监控功能和车站级监控功能。,ISCS,与各站点内相对独立的,DTS,共同构成全线完整的,DTS,。,集成系统概况,感温光纤探测系统（,DTS,）,12,屏蔽门（,PSD,）,轨道交通线,地下车站设有屏蔽门,（地面高架为安全门）,，,ISCS,通过网络把各站点,PSD,集成,起来，,负责监视屏蔽门状态，提供服务和安全保障,。,集成系统概况,屏蔽门（,PSD,）,13,防淹门（,FG,）,轨道交通线在穿越河流时,设置防淹门，,ISCS,对,FG,进行集成，,负责监视防淹门状态。,集成系统概况,防淹门（,FG,）,14,自动售检票系统（,AFC,）,轨道交通线各,车站和控制中心设有独立的,AFC,系统。,负责监控,AFC,设备的工作状态、客流引导、各种数据的统计分析等。,在控制中心和车站,ISCS,实现与,AFC,系统互联，,ISCS,实现对客流信息和,AFC,设备状态信息的监视功能。,互联系统概况,自动售检票系统（,AFC,）,15,门禁系统（,ACS,）,轨道交通线各,车站、停车场、车辆段和控制中心设有的,ACS,系统，,用于,轨道交通,建筑内外的出入通道、重要设备管理用房的智能化控制管理，确保,轨道交通,运营环境的安全保障。,在控制中心和车站,ISCS,通过网络与,ACS,系统互联，,ISCS,完成对,ACS,设备的监控功能。,互联系统概况,门禁系统（,ACS,）,16,广播系统（,PA,）,轨道交通线各,车站和控制中心设有广播系统（,PA,），,主要用于对乘客进行公告信息广播,发生灾害时兼做防灾广播，对乘客进行安全疏散引导,以及为运营管理及维护人员播发有关信息等。,在车站和控制中心，,ISCS,与,PA,互联。,ISCS,实现对,PA,设备的监控功能。,互联系统概况,广播系统（,PA,）,17,闭路电视系统（,CCTV,）,轨道交通线各,车站和控制中心设有,CCTV,系统。,主要用于运营管理人员实时监视车站客流、列车出入站及旅客上下车情况，加强运营组织管理，提高效率，保证安全正点地实现运送旅客等目的。,在车站和控制中心，,ISCS,与,CCTV,互联。,ISCS,实现对,CCTV,图像切换、云台调节等控制功能和视频（含软件解码显示图像）终端显示功能。视频信息的传输通道、画面合成功能和后备控制键盘等由,CCTV,提供并实现。,互联系统概况,闭路电视系统（,CCTV,）,18,无线通信系统（,RCS,）,无线通信系统（,RCS,）是车辆与车站及控制中心信息传输的通道。,在控制中心，综合监控系统与,RCS,实现互联。,在线列车的重要故障信息,将通过,RCS,上传至,ISCS,，,ISCS,在中央、停车场,DCC,的工作站可显示在线列车的重要故障状态。,互联系统概况,无线通信系统（,RCS,）,19,乘客信息显示系统（,PIS,）,乘客信息显示系统（,PIS,）是提高,轨道交通,服务质量、加快各种信息（如：广告、天气预报、新闻、重大事件等）向车站的发布。,综合监控系统在控制中心和车站与,PIS,实现互联。综合监控系统负责将时钟信息、,ATS,信息和与运营相关的车站和车载显示所需的文本信息提供给,PIS,系统，同时将,PIS,系统车载视频画面显示在,ISCS,工作站上。,PIS,系统需将车载视频信息提供给,ISCS,系统，同时负责播出画面的合成及播出控制等功能，并负责车站和车载的终端显示功能,。,互联系统概况,乘客信息显示系统（,PIS,）,20,通信集中告警系统（,TEL/ALARM,）,轨道交通线各,车站和控制中心设有通信集中网管系统（,TEL/ALARM,），实现将通信系统中各子系统的有关告警信息集中进行收集处理功能。,在控制中心，综合监控系统与通信集中网管系统互联。,ISCS,实现对通信系统中各子系统的关键和重要告警信息集中监视功能。,互联系统概况,通信集中告警系统（,TEL/ALARM,）,21,调度电话（,DLT,）,轨道交通线各,车站和控制中心设有,DLT,系统，主要用于调度人员之间通信。,在控制中心，,ISCS,与,DLT,互联。,ISCS,实现监视全线所有调度电话的分布图、调度电话的工作状态和故障状态，同时实现通话模拟拨号、选叫、录音控制和召集会议等功能。,DLT,系统维护功能和后备控制功能由,DLT,系统完成。,互联系统概况,调度电话（,DLT,）,22,时钟系统（,CLK,）,CLK,系统为,轨道交通,工作人员、乘客和各有关系统提供统一的标准时间信号。,在控制中心，,ISCS,与,CLK,互联，实现全线设备系统的对时功能，并根据集成系统的需要将此时钟信息发送给相关集成系统。,互联系统概况,时钟系统（,CLK,）,23,信号系统（,SIG,）,轨道交通线各,车站和控制中心设有独立的,SIG,，,负责监控全线的列车运行状况。,SIG,包括,ATS,、,ATO,、,ATP,、微机联锁系统等。,在控制中心,ISCS,实现与,SIG,互联，,ISCS,实现与,SIG,的信息互通功能，并实现与相关系统联动功能。,互联系统概况,信号系统（,SIG,）,24,1,）综合监控系统应围绕行车和行车指挥、防灾和安全、乘客服务等开展设计，以进一步提高运营行车管理的水平。,2,）综合监控系统面向的对象为控制中心的各中央调度员（行调、电调、环调、值班调度和值班主任助理）、车站控制室和停车场消防控制室的值班人员和车辆段维修中心的系统维护人员等。综合监控系统应满足以上这些岗位的功能要求。,3,）综合监控系统的故障告警功能，分别在控制中心及停车场维修中心实现，在控制中心综合监控系统应能采集相关集成系统的重要设备故障的汇总信息，以方便中央维调人员的维护管理工作；另外在停车场维修中心应能采集相关集成系统的重要设备故障信息，并具备对所采集信息进行汇总统计的功能，从而方便停车场维修人员进行日常的系统设备的维护工作。,4,、,ISCS,系统构成原则,25,4,）当出现异常情况由正常运行模式转为灾害运行模式时，综合监控系统应能迅速转变为应急模式，为防灾、救援和事故处理指挥提供方便。,5,）,轨道交通,自动化系统应由上位监控层、中间控制层和末端设备层三层构成；综合监控系统属于上位监控层，是由控制中心、车站综合监控系统的交换机、服务器、工作站和前置处理器（,FEP,）等设备组成；中间控制层和末端设备层由相关接入系统和现场设备组成。,6,）控制中心与车站上位监控层的计算机设备通过工业级骨干传输网络连接。上位监控层与中间控制层设备主要通过符合国际或行业标准的通用开放式的智能通信接口形式进行连接。中间控制层与末端设备层主要通过通用开放式的工业控制网络、现场总线和硬线等接口形式进行连接。,4,、,ISCS,系统构成原则,26,7,）综合监控系统应根据各集成系统的实际需求向相关集成系统开放全线骨干网络资源，为集成系统具有逻辑上独立的全线网络传输通道，并保证综合监控系统网络安全。,8,）综合监控系统应能实时反映各监控对象的工作状态，综合监控系统应具备对监控对象的进行模式控制、程序控制、时间表控制和点动控制等控制功能。,9,）,轨道交通,弱电系统的安全联锁控制功能主要在中间控制层实现。控制层设备应具备相对独立的工作能力，即控制层设备脱离中央或车站信息管理层时，仍能独立运行，满足紧急情况下运营的应急需求。,10,）综合监控系统应采用模块化设计，易于扩展。综合监控系统不仅应满足,某轨道交通线,运营管理的需求，还应考虑线路扩展的需求，同时还应为其他线路的接入和更高一级管理系统的连接预留一定的条件。,11,）综合监控系统换乘站方案考虑两条相关线路的建设时间的先后次序等因素，采用分别设置综合监控系统及相关接入系统的方案。,12,）综合监控系统应采用高可靠的产品，保证能全天候不间断地运行。,4,、,ISCS,系统构成原则,27,5,、,ISCS,系统构成概述,硬件构成,ISCS,硬件,分为,两,层：,第一层：中央级综合监控系统,第一层包括冗余的实时服务器、冗余的历史服务器、外部磁盘阵列、磁带库、中央前端处理器（,FEP,）、各种调度员工作站（如电调、环调、行调、值班调度和值班主任助理）、网管服务器、网管工作站、软件测试平台服务器、事件打印机、报表打印机、彩色图形打印机、冗余的带路由功能的网络交换机、大屏幕系统（,OPS,）、不间断电源（,UPS,）等。,第,二层：车站级综合监控系统。,第二层包括冗余的车站级服务器、外部磁盘阵列、值班站长工作站、事件打印机、报表打印机、冗余的带路由功能的网络交换机、车站前端处理器（,FEP,）、综合后备盘（,IBP,）和,UPS,等。,28,5,、,ISCS,系统构成概述,软件构成,ISCS,软件分为三层：,第一层：数据接口层,专门用于数据采集和协议转换，主要由综合监控系统前端处理器（,FEP,）构成。通过,FEP,的数据采集、协议转换、数据隔离等功能实现与相关系统的数据通信。,第二层：数据处理层,专门用于数据处理，主要由车站服务器和中央服务器构成，通过实时数据库和关系数据库提供,ISCS,的应用功能。,第三层：人机接口层,专门用于处理人机接口，主要由操作员工作站构成，通过网络从车站和中央服务器获取数据，在工作站上显示人机界面。,29,6,、,ISCS,系统的集成分类,ISCS,按照集成方式与深度分为,3,类,：,一、信息综合管理系统,信息综合管理系统是在,OCC,建立一个局域网，将已建好的城轨各分立自动化系统的必要信息综合在一起，实现信息共享，但只监督不控制,。,二、顶层信息集成的综合监控系统,顶层信息集成的综合监控系统是在,OCC,和车站的监控层将部分子系统集成和互联起来构成综合监控系统,。,三、深度集成的综合监控系统,深度集成的综合监控系统采用同一软件平台将被集成的子系统完全集成在一起,。,被集成子系统的中央层、车站监控层和控制层被集成在综合监控平台上，它们的功能都由综合监控软件来实现。深度集成的综合监控系统以数个被集成子系统的集成平台为基础，再将被互联子系统接入，构建一个功能强大、体系结构完整的综合监控系统。,30,6,、,ISCS,系统的集成分类,31,6,、,ISCS,系统的集成分类,32,6,、,ISCS,系统的集成分类,33,作业,画出综合监控系统平台示意图,34,Thank You!,35,