第一篇：有关地铁综合监控系统的联动功能设计分析论文
地铁具有大容量、高效率、低污染、集约化的特点，可有效缓解我国城市交通矛盾，因此，近年来我国地铁已进入快速发展阶段，运营过程中面对大客流、突发性事件及自然灾害等运营安全、管理、服务问题日渐突出，同时地铁工作人员每天都需要进行大量日常设备功能的动作序列操作。
综合监控系统(ISCS)具有与各子系统的通信接口，集成相关子系统的数据，对子系统拥有完整的数据采集和命令下达通道，具备与运营相关的、可实现系统间协调工作的全部资源，可以实现多样化、高性能、复杂的联动功能，使地铁的调度和运营更加安全、方便、高效。
1地铁联动功能
地铁的机电系统对保障乘客和设备安全、提高运营管理水平和服务质量起到至关重要的作用。在传统管理体制下，各机电自动化系统多为分立系统且信息互通受限，各系统之间的复杂联动实现较困难，降低了运营的整体效率和救灾应急水平。综合监控系统采用系统化方法将各分散的机电自动化系统融合为一个有机的整体，通过集成和互联众多子系统，实现各系统间的资源共享与信息互通，从而改变了传统各业务系统各自封闭的状态，及时有效地收集和处理信息，达到综合利用各种信息以增强管理决策和信息服务的能力。利用ISCS这个高度共享的信息平台，可提高日常管理与救灾调度工作的效率，增强地铁系统指挥调度的统一性、灵活性和系统间的协调运作能力。
ISCS的联动是指ISCS根据相关逻辑判断条件，自动触发控制命令，指挥集成和互联的子系统执行一系列的控制动作(包括设备动作、监控画面动作等)，并对运营人员提供相关操作建议。ISCS提供多种联动操作模式，如程序控制、模式控制、时间表控制、远程组控等。按照覆盖范围或区域，综合监控系统的联动主要分为中央级联动和车站级联动。结合实际运营场景考虑，联动可分为正常联动、紧急联动(包括严重事件、灾害、阻塞、故障、维护等)。为满足运营管理和使用需求、提高正常运营情况下事件处理的便利性而执行的联动功能称之为正常联动。正常联动一般是按时间表自动激活或操作员手动启动执行。对于处置发生在地铁线路及车站的各类紧急事件，ISCS作为最直接面向地铁运营的系统，需要对事件及时做出反应，迅速进入紧急联动模式。紧急联动一般由事故触发或操作员手动触发。
综合监控系统的联动功能可有效提高地铁的应急处理能力，减轻紧急情况下运营人员的工作压力，避免发生不必要的操作错误，降低劳动强度，提高现代地铁的运营和调度管理水平。
2联动功能设计
2.1设计原则
ISCS汇集各个设备系统的信息，可根据不同系统之间的联动要求，促进各专业之间的协调，进而设计并实现必要的系统间联动。联动功能应根据运营紧急事件处理需求和日常运营管理需求进行设计，因此，ISCS的联动操作设计和实施应遵循以下原则：
2.1.1基本原则
1)联动功能既可以在系统之间自动激活执行，也可以作为一个控制序列由操作员手动执行;
2)对操作和对时间有严格要求的联动直接在相关子系统内完成，比如电力子系统内跳闸连锁;
3)如果联动功能由综合监控系统完成更经济(如可以减少接口等)或更易于以后维护，则由综合监控系统完成;
4)联动功能主要以用户提供的逻辑/描述等为依据，通过对联动规则库的配置实现。
2.1.2子系统的支持
联动得到相关子系统的支持，从获得信息及可执行的角度出发，要求子系统提供相应的信息输入、输出，即所有的必要信息获取必须是可观的。
对子系统监控对象的要求：
1)联动需要监视的对象有：信号、供电(PSCA-DA)、车辆、屏蔽门(PSD)、火灾自动报警(FAS)、环境与设备监控(BAS)、售检票(AFC)、视频监控(CCTV)、门禁(ACS)等;
2)联动需要控制的对象有：电扶梯、闸机、乘客服务(PIS)、广播(PA)、导向(BAS、FAS、AC)等。
2.1.3启动逻辑条件
所有逻辑条件的计算均可通过逻辑表达式完成。
2.1.4执行位置
对于不同的执行位置，综合监控系统软件的实现差异较大，需明确联动执行位置(车站、中心、车站及中心等)。
2.1.5结果输出位置
联动执行结果输出到子系统的位置应明确，例如：输出到子系统(如PA、CCTV)、输出到车站或中心的操作员工作站、输出到大屏幕(OPS)等。
2.1.6参数调整
可以对联动的关键参数进行配置调整。
2.1.7权限
联动的输出结果可依据操作员的权限进行配置。
2.2联动触发
联动是由触发源来触发执行的，即当满足触发条件时系统才执行联动动作。触发源可以是某个监控点的状态，也可以是多个监控点经过逻辑运算得到的结果。另外，时刻也可作为触发条件，主要用于时间表控制，可设置为每工作日、每日、每周、每月等。联动动作可以通过写入某些控制点来完成操作，也可以调用某个系统提供的接口进行间接操作，同时也支持调用外部程序执行相关命令或弹出相关画面的操作，甚至可以直接联动本地或者异地的另一个预案。
2.3控制方式
出于对联动控制安全性的考虑，ISCS的联动触发执行应提供全自动、半自动和手动3种控制方式。
1)全自动联动：ISCS接收并处理接口系统的报警/状态触发点后，自动发送控制命令到需要联动的子系统，无需人工干涉。同时，相关图形或画面根据需要自动弹出。
2)半自动联动：当与预定义的联动功能相关的报警点触发动作后，将在人机交互界面(HMI)上发出预警信息来提示操作员，只有当操作员确认后，才自动向需要联动的系统发出控制指令。
3)手动联动：人工选择启动一组涉及多个系统的顺序控制序列，系统自动按照预定义的顺序和闭锁条件向不同的系统发布指令。
对于正常联动一般可采用全自动方式，而对可能会导致重大影响的联动功能则一般采用人工确认的半自动和手动方式，即：重要的联动(如火灾、阻塞等工况下的联动)均需要操作人员手动确认后，联动控制才能被顺序执行。
2.4配置管理
ISCS联动功能的配置管理主要包括：
1)联动预案项管理：预案项管理主要用于系统管理员在授权情况下，根据系统需求灵活增删预案所涉及的节点、动作、算法、时间、弹出窗等事项，以增强系统配置的灵活性，适应运营管理需求。
2)联动预案管理：预案管理用于根据预案项灵活配置系统运营预案，可以灵活的增加或减少预案，并支持预案的查询。
3)触发源管理：根据ISCS的特点，联动功能的触发源有事件触发和时间触发两种。作为完善的综合监控系统，需要结合预案管理提供完备的触发源管理，主要包括事件触发源配置和管理、时间触发源配置和管理、手动触发源配置和管理、触发源逻辑关系管理等。
4)联动监视管理：无论何种类型的联动被触发时，系统可以查看并人工干预联动的执行情况，提供更便利的操作性和可交互性，主要包括联动执行和监视、联动日志记录等。
另外，通过在线配置功能，用户可以方便的查询、增加或修改联动预案。通过联动预案的灵活配置和组合，可以实现复杂的联动方案。
2.5联动预案
按照覆盖范围或区域，分别考虑中央级联动预案(中央即控制中心)和车站级联动预案(含车辆段级)，在此基础上再细分为正常联动、紧急联动(包括严重事件、灾害、阻塞、故障、维护等)。
2.5.1中央级联动预案
以“CLD6：列车站台火灾(中央)”为例，若列车在站台起火，执行中央级联动预案，ISCS联动步骤如下：
1)建议中央操作人员通过信号系统ATS终端系统，在前一个站台对同向列车执行扣车。
2)建议中央操作人员通知反方向列车不要进入该站台。
3)建议中央操作人员启动BAS的相关排烟模式。
4)自动显示相应的CCTV图像。
5)在中央操作人员确认的条件下，启动受影响车站的相关广播。
6)在中央操作人员确认的条件下，启动受影响车站的相关PIS显示内容。
7)在中央操作人员确认的条件下，切断受影响区段的供电。
8)建议中央操作员命令车站操作人员在车站执行疏散模式。
9)建议中央操作员命令车站操作人员在列车驾驶员无法打开屏蔽门时，协助打开所有屏蔽门。
10)建议中央操作员通知消防队并报警。
2.5.2车站级联动预案
以“SLD6：列车站站台火灾(车站)”为例，当车站ISCS系统检测到车站站台火灾报警，车站级联动预案执行，ISCS联动步骤如下：
1)在该站操作站HMI上弹出一个报警窗口。
2)在该站操作站HMI上自动显示火灾发生的地点平面图。
3)自动启动BAS的相关排烟模式(大系统、小系统、隧道通风系统)。
4)在该站操作站HMI上自动显示火灾发生地点的CCTV图像。
5)自动通知中央(中央联动执行CLD6车站站台火灾(中央)预案)和相关车站。
6)建议该站操作人员通知相关人员。
7)建议该站操作人员派人到相关区域检查故障。
8)建议该站操作人员通过IBP盘执行“车站紧急疏散”命令，包括：AFC闸机释放、ACS门禁释放(只限通道门禁)。
9)在该站操作人员确认的条件下，启动：①控制中心OPS系统切换为火灾发生地点的CCTV图像;②车站PA系统广播防灾内容;③车站PIS系统显示防灾内容;④车站导向标志转换为人员疏散模式。
10)在操作人员确认第一次火灾报警或在规定时限内同一区域再次接收到火灾报警时，自动启动：①警铃报警;②电梯迫降至疏散层并打开电梯门;③切断车站非消防电源;④防火卷帘门(隔断作用)降至地面;⑤防火卷帘门(疏散作用)降至离地180cm，收到就近温感动作后，降至地面;⑥电动翻转门动作，用于人员疏散或者消防队员进站抢救;⑦专用风机启动;⑧专用阀动作。
3结束语
地铁综合监控系统的联动功能设计应以“安全第一”为基础，坚持高度集中、统一指挥的原则。针对地铁的联动功能设计，充分利用综合监控系统本身的信息集成优势，与实际运营需求紧密结合，建立完善的联动预案体系，减少手工操作，提高操作的速度和准确率，简化与各子系统的传输环节，缩短紧急事件的处理时间，减轻运营人员的工作压力和强度，进而有效提升地铁的运营水平。
第二篇：地铁综合监控系统的集成模式
地铁综合监控系统的集成模式
摘 要 通过对国内外城市轨道 交通 综合自动化系统的调研,结合广州地铁多条线路的综合监控系统的实际工程经验,详尽 分析 目前 地铁综合监控系统的集成模式。通过比选指出顶端信息集成模式存在的不足,并提出将相关控制层设备纳入综合监控系统的深度系统集成模式的设计新思路。关键词 地铁 综合监控系统 集成和互联 顶端信息集成模式 深度系统集成模式 国内地铁综合监控集成技术概述
近年来,随着 科学 技术的进步和 计算 机集成技术的 发展 ,通过统一平台将多个地铁机电系统进行集成的设想成为了可能。在当前国内城市轨道交通大规模建设时期,广州地铁借鉴国外成功的系统集成经验,率先在国内地铁项目引入综合集成的技术,从广州地铁3号线开始新增主控系统(即综合监控系统)。通过该系统提供的统一软硬平台,将中央调度
人员和车站值班人员所关心的监控信息汇集在一起,在功能强大的集成软件开发平台的支持下,最终用户可通过图形化人机界面,方便有效地监控管理整条线路相关机电系统的运作情况。该系统实现了各底层系统之间信息共享和协调互动,从而推动广州地铁自动化整体水平迈上了一个新的台阶。
随着广州地铁综合集成技术的成功引入,国内其他城市轨道交通同行也积极响应,纷纷打破以往各监控系统分立的建设模式,在各地城市轨道交通的新线建设项目中增设综合监控系统。综观全国,综合监控集成技术已遍地开花,构建综合监控信息共享平台已成为国内地铁自动化技术发展的方向,已成为实现地铁行业管理科学化和信息化的一项重要措施。综合监控系统的集成平台
地铁的基本运营状态包括正常运营状态、夜间停止运营状态和紧急运营状态。地铁运营服务就是在这三种状态下,保证人员和设备的安全,提供人性化服务,从而提高地铁运营管理效率。
现代 化的地铁运营管理要求自动化系统能提供一个可实现信息互通和资源共享的平台。综合监控系统采用通用
性好、符合国际标准或行业标准的、高可靠性的 网络 交换机、服务器和工控机等网络和计算机产品来构建统一硬件集成平台,采用模块式、类似积木结构的多层软件开发平台定制 应用 软件,采用通用开放的硬件接口及软件通信协议,以集成和互联的方式与各接入系统实现信息交换,最终实现对各相关机电设备的集中监控功能和各系统之间的信息互通、信息共享和协调互动功能。
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。
综合监控系统的主要功能包括对机电设备的实时集中监控功能和各系统之间协调联动功能两大部分。一方面,通过综合监控系统,可实现对电力设备、火灾报警信息及其设备、车站环控设备、区间环控设备、环境参数、屏蔽门设备、防淹门设备、电扶梯设备、照明设备、门禁设备、自动售检票设备、广播和闭路电视设备、乘客信息显示系统的播出信息
和时钟信息等进行实时集中监视和控制的基本功能;另一方面,通过综合监控系统,还可实现晚间非运营情况下、日间正常运营情况下、紧急突发情况下和重要设备故障情况下各相关系统设备之间协调互动等高级功能。综合监控系统的集成平台示意如图1所示。3 现有集成模式的分类和比较
3.1 现有集成模式的分类
根据国内外地铁综合监控系统的最新发展状况,按照集成规模和深入程度来分类,目前综合监控系统的集成模式主要包括两种,即顶层信息集成模式和深度系统集成模式。
3.1.1 顶层信息集成模式
国内外地铁早期建设的地铁综合监控系统皆采用顶层信息集成模式,典型工程实例为广州地铁3、4号线主控系统(即综合监控系统)等,此类系统的服务对象是车站值班人员和中央调度人员。顶层信息集成的综合监控系统,是在中央、车站和车辆段将集成系统和互联系统的重要监控信息统一汇集处理,然后再显示到中央和车站的图形化人机界面上,其实质就是将早期分立监控模式下各子系统的上下位机结构拆分成两个独立部分进行设计、实施和调试。其一大特点就是在
各站点将原来分立的各集成子系统拦腰截为两部分,上位机监控部分功能由综合监控系统来完成,下位控制器部分功能由各集成子系统完成,建立在此结构上的综合监控系统,通常会设臵专门的网关接口设备(如前端处理器FEP)来实现与各接入系统的数据通信和信息隔离,这样的系统划分方式将导致综合监控系统独享上层已搭建的网络资源。顶层信息集成模式下各系统划分示意图如图2所示。3.1.2 深度系统集成模式
深度系统集成模式是在 总结 国内外地铁建设经验教训的基础上,对顶层信息集成模式的一种继承和 发展。深度集成模式不但吸收了顶层信息集成模式的优点,而且对其不足进行了有益的补充。目前 ,国内近期新建线路的综合监控系统多采用此种集成模式,典型工程实例为广州地铁5、6号线、北京地铁10号线、深圳地铁4号线和西安地铁2号线等。此类综合监控系统的服务对象,除车站值班人员和中央调度人员之外,还包括车辆段内各相关机电设备的维护管理人员。其指导思想就是将原来分层设臵的多个监控系统作为一个大规模的综合自动化系统,进行统一设计、招标、实施和调试。深度系统集成模式的综合监控系统的 内容 也相应扩大,包括了原来顶层集成模式的综合监控系统、电力监控子系统(PSCADA)、环境与设备监控子系统(BAS)、火灾自动报警子系
统(FAS)和门禁子系统(ACS)等多个部分。其主要特点为将分立监控系统上下位机结构作为一个整体进行考虑,原来分立系统的功能统一在综合监控系统软硬件平台上完成。深度系统集成模式在接入方式上进行了优化设计,多个控制层设备(如PSCADA控制器、BAS控制器、FAS报警盘和ACS控制器等)皆直接连接到综合监控系统的站级局域 网络 上,这样的设计在简化网络层次的同时,还满足相关子系统设备异地通信和远程访问等功能需求。深度系统集成模式下各系统划分示意图如图3所示。3.2 两种集成模式的比较
自从20世纪90年代中期开始,随着网络技术和 计算 机技术的发展,综合监控集成技术在国外早期建设的地铁工程中逐渐得到推广 应用。这段时期的综合监控系统的集成模式大多采用顶层信息集成模式,强调对综合监控系统的自身性能保护,通过网关接口设备(前端处理器FEP)将各接入系统所上传的监控信息进行有选择性的筛选,有效地控制子系统上传点数的总体规模,从而保证自身系统的稳定性和实时性。客观来看,这种集成模式受到当时网络传送带宽和计算机软件数据处理能力等多方面因素的限制,通过有效手段控制整个系统监控点数的办法,是与当时的计算机网络技术和系统集成技术水平相适应的。作为国内地铁首次采用综合集成技术的广州地铁3号线和4号线主控系统,就是采用这种集成
模式的系统构架来进行工程实施的。虽然系统功能上基本满足运营调度指挥的需要,但是在实际工程实施过程中却发现,由于硬件构架上的限制,采用顶端信息集成模式的系统存在以下 问题。
3.2.1 顶层信息集成模式的缺陷
(1)从网络资源利用率来看,一方面该模式的综合监控系统独自享用网络资源且余量较大,另一方面各重要集成子系统站间通信和远程访问等功能所需的网络通道却无法由综合监控系统提供。为了实现这些站间通信功能,这些子系统只好采用另外再单独组网的方式来解决,如广州地铁3号线BAS子系统和FAS子系统等。这样既造成既有资源浪费,又牺牲子系统原有的部分辅助功能,同时还增加了工程整体投资成本。
(2)从软件数据采集和处理方面来看,由于该模式的综合监控系统通过网关设备将两个分开的软件平台连接在一起,使得原本可以一次完成数据采集、数据处理和数据表示的一体化软件处理方式,变为先由被集成子系统进行数据采集、数据处理、数据表示后再转发到综合监控系统,综合监控系统接收到数据后再进行数据转换、数据再处理和数据表示等过程。由此可以看出,在整个数据处理过程中增加了一个转换和再
处理环节,直接导致系统的整体实时响应性受到拖累。为克服这种不利 影响 ,综合监控系统只能采用控制系统监控点数规模的 方法 来解决实时响应性的问题,这样也间接导致被集成子系统的部分原有功能被弱化或舍弃。
(3)从工程实施过程上来看,由于整个机电自动化系统层次过多、多个承包商之间接口繁琐和接口协调量过大,导致各系统的调试工作量巨大、联调次数增加,故障诊断和系统维护也极为不便。
3.2.2 深度系统集成模式的优势
广州地铁在3、4号线的实际工程经验的基础上,从5号线开始提出了深度系统集成的新思路。深度系统集成模式是对顶端信息集成方式的一种继承和发展,可以克服顶端信息集成模式自身存在的缺陷,其指导思想就是采用同一厂商的开放性软件集成平台来构建中间控制层和上层信息监控管理层的信息共享平台。相对于顶端信息集成模式而言,深度系统集成模式具备以下优势。
(1)在控制整体投资成本的同时,强化系统功能和实现网络资源共享。由于该模式的综合监控系统在上下位机的连
接方式上采用主要控制层设备直接接入综合监控系统站级局域网的方式,这样控制层设备之间的站间通信功能和远程访问、下载和维护功能,皆可以通过综合监控系统构建的全线网络来实现,这在以往顶端信息集成模式中是无法实现的。采用深度系统集成模式的综合监控系统,既满足运营指挥调度人员的功能需求,又兼顾运营维护管理人员的功能需求,系统实现功能更加强大。同时,由于共享网络资源,集成子系统不需要再单独组网,因此整体工程的投资略有下降,系统性价比也更高。
(2)系统性能更强大。从软件数据采集和处理方面来看,由于该模式的综合监控系统用同一厂商的开放性软件集成平台,使得大多数监控数据可以采用一次完成数据采集、数据处理和数据表示软件的处理方式,而不需要进行顶端信息方式常见的数据转换和数据再处理等过程,因此减少了中间环节,系统实时响应性得到了保证,系统监控点数的规模也可相应扩大,从而导致实现功能更加完善和强大。
(3)降低了整体工程的实施难度。由于该模式的综合监控系统采用一体化设计思路,具有系统构架简约、层次简化和软件平台一体化等特点,因此在工程实施过程中,调试工作易于协调和统筹安排,部分调试工作安排在实验室即可进行,从
而使整个系统的现场调试工作量减少,现场调试时间相应缩短,现场联调次数也减少,故障诊断和系统维护较为方便。此特点正好与目前大规模和工期较短的国内城市轨道 交通 的建设特点相适应。
3.2.3 结论
综合上述 分析 ,以上两种集成模式的综合监控系统各有特点且结构各异,相比较而言,采用深度集成模式的综合监控系统性能更优、实现功能更强和性价比较高,因此逐渐被国内各地地铁同行所接受和采纳。目前,国内广州、深圳、北京、西安等城市的地铁新线皆根据各自的特点采用类似的建设模式,因此可预见,采用深度系统集成模式的综合监控系统,是目前地铁综合自动化系统发展的趋势和方向。
结语
本文论述的综合监控系统集成模式的思路来自这几年广州地铁多条新建线路综合监控系统工程的实践,是对国内地铁综合自动化系统创新建设模式发展过程的提炼和总结。随着城市轨道交通事业的蓬勃发展,具有活力的创新实践必将广泛地开展。
参考 文献
[1]广州地铁设计 研究 院.广州市轨道交通五号线首期工程初步设计说明书[G].广州.2004.[2]广州地下铁道总公司.广州市轨道交通五号线首期工程技术要求[G].广州.2004.[3]GB50157—2003地铁设计规范[S].北京: 中国 计划出版社.2003.[4]魏晓东.城市轨道交通自动化系统与技术[M].北京: 电子 工业 出版社,2005.[5]湛维昭.地铁机电系统综合集成平台的设计[J].都市快轨交通.2006,19(2):81-84.11
第三篇：广州、深圳及上海地铁综合监控系统考察报告
综合监控系统考察调研报告
二○○六年七月
目 录
一、考察概况...................................................................................................................................1
二、各城市地铁综合监控系统考察情况.......................................................................................1
（一）广州...............................................................................................................................1
（二）深圳...............................................................................................................................7
（三）上海...............................................................................................................................9
三、总结.........................................................................................................................................11
一、考察概况
此次考察主要目的是了解国内相关地铁线路综合监控系统的集成和互联情况，集成子系统的招标实施方案以及综合监控系统的系统架构、软件平台的选择、大屏幕系统的显示方案等内容。
二、各城市地铁综合监控系统考察情况
（一）广州
1）设计院技术交流
7月10日上午，在设计院与综合监控系统设计项目部的设计人员进行了交流，了解到了广州地铁综合监控系统（主控系统）的实施情况及发展趋势。主要包括以下内容：
（1）广州5号线综合监控系统集成了FAS、BAS、SCADA、ACS，同时对FG、PSD做了车站及中央的界面集成，另外与AFC、SIG、CLK、ATS、CCTV、PA、PIDS等系统进行了互连。
（2）广州3、4号线综合监控软件采用UNIX操作系统，没有考虑采用Windows操作系统，5号线设计对操作系统没有限制，但最终招标结果是UNIX，综合监控软件平台两种操作系统均可以选择。WINDOWS对将来的运营管理大有好处。
（3）对于FAS系统集成的问题。被集成后的FAS工作站均予以保留，原因一是FAS主机要同时提供给BAS、综合监控接口，主机可用的接口不多，可以利用工作站提供的接口扩展；二是综合监控工期比FAS晚，前期需要用工作站来调试。BAS工作站也同样保留，原因一样。今后设计的改进方向：被集成后FAS、BAS车站工作站应该逐步取消，只在控制中心设置工作站，利用综合监控独立组建的数据网，通过划分VLAN的方式提供给FAS、BAS逻辑通道，使用控制中心设置的工作站调试所有的车站FAS、BAS系统。
（4）广州3号线在车站设置有FEP，所有被集成子系统的数据经FEP处理后上传综合监控主干网，各系统的维修信息不经过FEP处理而是通过VLAN提供逻辑通道直接上传至控制中心维修调度。在接入的子系统不多的情况下，FEP可以适当考虑取消，但要增加车站服务器的负担。
（5）建议车站综合监控与其它子系统之间均采用光纤连接，避免用屏蔽电缆带来的干扰、防雷及强电等隐患。目前暂没有实施先例。
设计方的意见是由于工业以太网交换机的光纤接口模块比电口模块贵近1倍，出于投资考虑，对于现场干扰严重和传输距离较远的系统接口采用光纤接口。
2）广州地铁现场参观
7月10日下午，考察人员先后参观了广州3、4号线共用的大石控制中心及4号线新造车辆段的后备控制中心以及大石、新造两个车站的整体工艺布置及综合监控系统的设备情况。
（1）大石控制中心
控制中心大屏（预留位置）控制中心天花装修
由于广州地铁3,4号线尚未全线开通，因此大石控制中心尚未投入使用。控制中心大屏的支架已经安装完毕，显示屏单元的位置作了预留，即将安装（如左图）。
右图是控制中心天花及灯光的效果图，灯光亮度采用连续可调方式，管线避免了直接照在在大屏幕系统显示单元上造成反光，影响大屏的显示效果，值得学习和借鉴。
（2）新造车辆段后备控制中心
4号线的新造车辆段考虑了大石控制中心故障情况下的后备调度功能。设备仍然考虑一套，客户端设置两套，在大石控制中心人员疏散情况下，可以通过后备控制中心维持运营调度。
目前4号线不是全线开通，大石控制中心也未投入使用，通过车辆段的后备控制中心功能，维持先期开通部分的运营调度。新造车辆段后备控制中心布局如下图：
（3）控制中心综合监控系统设备
广州地铁3,4号线主控系统（综合监控系统）由北京和利时工程有限公司联合法国泰雷兹公司实施，和利时公司的技术人员对广州地铁4号线控制中心的设备配置情况进行了介绍。考察人员了解了4号线主控系统的设计界面并就相关技术问题与现场工程技术人员进行了交流。
4号线控制中心主控系统的设备
（4）大石、新造车站车站控制室
考察人员了解了3,4号线车站控制室的工艺布置情况，通过实施综合监控系统，对包括车站IBP在内的车控室设备进行了统一布置，效果如下图： 实施综合监控系统后，车站控制室布局较以前有了很大改观，主要体现在两个方面，值得学习和借鉴：
◎IBP由综合监控系统统一实施，车站控制室一改以往零乱的局面；
◎各系统在车站控制室内的工作站LCD采用相同规格型号的产品，视觉效果好。
（5）大石、新造车站环控电控室及变电所
了解了BAS在环控电控室及SCADA变电所自动化部分的设备布置及与低压智能柜的接口，通过与现场相关技术人员的交流，了解了各系统的使用情况及需要改进和提高的建议。3）VTRON大屏幕系统
7月11日上午，考察人员参观了VTRON公司的大屏幕拼接墙的生产线、功能演示及应用。VTRON大屏幕拼接墙采用“虚拟屏”技术实现各系统画面在大屏幕上的显示功能。在广州3，4，5号线、军方、电信等行业有良好的运用业绩。其中，深圳地铁一期工程采用VTRON 提供的27*3 67寸大屏系统目前为亚洲轨道交通第一屏。
VTRON 接待厅8×2 67寸大屏系统
（二）深圳
7月12日，考察人员首先参观竹子林控制中心，通过和运营技术人员和车站值班人员交流，了解了控制中心的功能分区划分，大屏幕拼接墙的使用情况、相关值班人员职责以及平时的运营管理等情况。
1）竹子林控制中心
竹子林控制中心早期规划为6条线的运营指挥中心，一期工程大屏幕系统预留了后续工程的显示区域。
2）竹子林控制中心FAS+BAS+SCADA系统设备
深圳地铁一期工程采用FAS+BAS+SCADA系统，由北京和利时工程公司实施，采用和利时公司自主的基于WINDOWS的软件平台，在该平台上实现了FAS,BAS,SCADA的各项功能。深圳地铁一期工程已累计运营了近500天，考察人员向运营、维护人员了解了FAS+BAS+SCADA系统的实际运营情况。
2）竹子林车站
深圳地铁一期工程竹子林车站的整体布局与广州3,4号线类似，效果如下图：
不足之处在于前期设计工作协调不够，车站控制室面积较为紧张，IBP布局效果部好，还有就是各系统工作站LCD尺寸和颜色差别太大，15寸，17寸，19寸，21寸都存在，严重影响了效果。
（三）上海
7月13日，考察人员参观了上海宝钢集团自动化控制系统（部分软件集成由宝信公司实施），了解了宝钢这一国有大型企业信息化建设情况。深入工程的生产第一线，了解自动化控制在复杂、恶劣环境下的运用及实现的巨大生产效益。同时参观了宝钢总部的生产控制 中心，宝信公司的技术人员向考察人员介绍了生产流程、系统功能等情况。
7月14日上午，考察人员在上海地铁申通公司与综合监控系统业主进行了技术交流，了解了上海地铁目前综合监控系统的实施情况：
1）目前上海仅有7、10号线正在建设综合监控系统。目前都还没有招标。
2）10号线综合监控系统集成了BAS、SCADA系统，使用通信系统100M通道作为主干网，综合监控系统与FAS、AFC、CCTV、PA、ATS、PIDS等系统互连。其中FAS单独组网（光纤环网）、CCTV、PA使用通信通道。BAS集成了ACS系统。
3）上海地铁提出了今后综合监控系统建设的新思路：在综合监控系统至上在建设一层信息管理系统，所有子系统的运行状态、报警信息均收集到综合监控信息管理系统，使用该系统的分析、统计功能，为灾害预警、运营决策等提供支持。
4）上海电气对综合监控系统软件平台、操作系统选择阐述了自己看法，本人较倾向于控制中心操作系统采用UNIX，其余工作站采用WINDOWS的方式。
5）考察人员和上海地铁申通公司及上海电气公司的技术人员深入讨论了分布式及集中式系统架构的选择与各自的优缺点。
7月14日下午，考察人员在宝信公司与宝信、wonderware、海德公司进行了技术交流，着重讨论了wonderware软件平台对综合监 控系统功能要求的支持，工业以太网交换机，容错服务器技术等。会上就综合监控系统设计和工程中应考虑和注意的相关技术问题进行了讨论。
三、总结
本次考察，通过与广州、深圳、上海地铁相关技术人员和运营管理人员的沟通和交流，在设计理念方面，对综合监控系统如何更加贴近运营、给维护带来便利有了新的认识；在技术方面，对综合监控系统如何选用合适的软硬件平台、系统架构有了更深入的理解。
第四篇：音视频监控联动报警系统浅析
音视频监控联动报警系统
《中国安防行业“十二五”发展规划》中 “十二五”末期实现产业规模翻一番的总体目标，年增长率达到20%左右，2015年总产值达到5000亿元，安防产业正日益成为支柱产业之一。
视频监控系统、可视对讲系统、门禁一卡通系统、电子巡更系统、出入口控制系统、防盗和联网报警系统等均属于安防系统。其中，视频监控系统处于核心地位，而且视频监控系统在安防系统中的产值也最大，达到40-45%。全球前二十大安防企业排名中，基本全是视频监控设备供应商。
现在视频监控系统的规模越来越大，监控画面越来越多，单靠人眼盯着监控画面是不现实的。目前大部分已投入使用的视频监控系统，主要作用是发生异常情况后调看录像资料，发挥的是事后诸葛亮作用，没有完全发挥视频监控系统的作用。其实安全防范以预防各种可能有危害的行为和事件发生为主，以对事件采取及时有效措施和事后取证为辅。对于一个安防视频监控系统的评价，主要看预防效果、报警事件响应及时性、可采取的有效措施。基于目前视频监控系统的应用现状，本文主要阐述更具实用性的音视频监控联动报警系统。
音视频监控和报警一直是安防行业最重要的两个部分，音视频监控和报警结合一起使用，可以做到提前预防、及时处理；以预防为主，事后取证为辅。音视频监控联动报警系统原理图如下：
前端传感探测器I/O报警输出接口连接网络摄像机的I/O报警输入接口，网络摄像机的I/O报警输出接口连接相关设备的I/O报警输入接口，如门禁，电灯等。拾音器的音频输出接头插入网络摄像机的音频输入接口，网络摄像机的音频输出接口连接音箱。传感探测器报警信号输入到网络摄像机，网络摄像机接收到报警信号后会产生两个动作，一个动作是输出报警信号到门禁、电灯等设备，联动门禁开门或关门、灯光开启或关闭等；另一个动作是由监控管理平台完成：监控管理平台接收到前端网络摄像机报警信号后，将该摄像机的监控画面从电视墙多画面监控窗口中弹出放大显示，并启动录像或抓拍，拨打紧急电话，在监控中心发出报警声音，多方位对安保人员进行提醒。安保人员可以马上获取监控现场信息，及时采取相应措施。安保人员还可通过音视频监控系统的语音功能进行音频广播、对讲，实现语音现场指挥。
在网络视频监控行业深耕多年的深圳联特微电脑信息技术开发有限公司（以下简称深圳联特微）凭借自主研发的优势，在音视频监控联动报警系统领域有自己一套成熟的产品及系统解决方案。其产品包括前端网络摄像机、后端监控管理平台。网络摄像机支持报警输入输出，双向语音功能，后端监控管理平台具备流媒体转发、录像存储、报警处理、电子地图、智能分析、网络矩阵等功能。其设计的很多系统解决方案不仅解决了客户实际问题，还深得系统集成商、工程商的青睐。所以相比很多产品供应商提供的产品解决方案，深圳联特微的系统解决方案、行业解决方案更具优势。
下面以深圳联特微公司在东莞口岸局音视频监控联动报警的实际应用案例来进一步阐述该系统的实现过程。
东莞市口岸局是代表政府规划、建设、管理东莞口岸和协调处理口岸问题的职能机构。内设人秘、业务、财务3个科，辖下有东莞市港澳货运车辆检查管理服务中心和东莞市口岸建设发展有限公司。此次音视频监控联动报警系统主要是对市口岸局办公大楼重要出入口、电梯内部、办事窗口、公共区域、围墙周界进行监控。其中围墙周界安装红外对射进行周界布防，当有入侵事件发生，红外对射报警主机触发门岗警笛鸣叫，同时红外对射将报警I/O信号输入到围墙监控摄像机。各办事窗口天花上安装拾音器，负责现场声音的采集，拾音器将音频信号输入到办事窗口监控摄像机。在监控中心，3台联特微增强版NKE-8004-12网络矩阵统一管理前端网络摄像机传送过来的音视频及报警信号。每台网络矩阵连接4个显示屏，一共有12个显示屏，8个屏分别灵活设置显示4画面、9画面、16画面，还有4个屏拼接显示东莞口岸局办公大楼电子地图。网络矩阵接收到报警信号后，触发电子地图上的摄像机图标由绿色变为闪烁的红色（告知发生报警的具体位置），抓拍现场图片，在相应多画面监控的显示屏上将现场实时图像从窗口中弹出放大显示，并触发监控中心音箱鸣叫。值班人员根据以上一连串自动反馈的信息，迅速做出响应，安保工作效率得到明显提升。网络矩阵一天24小时对前端监控摄像机音视频进行录像，保证音视频监控系统对历史事件的可追溯性。具体系统结构图如下：
音视频监控联动报警系统以其高效的安保效率得到很多用户的高度认可，但在实际工程应用中，存在各种各样的问题，如系统不能有效地联动报警，软件经常报错，以致有部分用户对音视频监控联动报警系统的实际使用效果产生怀疑。这其中与两个因素有关，一个是工程施工质量，另一个是产品的成熟度。工程施工质量是保证音视频监控联动报警系统正常运行的基础，没有好的施工队伍及合格的施工材料，很难打好基础。产品的选择也是至关重要，有了基础，就要把好产品选型关，只有经过反复测试，实际应用案例验证过的产品才是成熟产品，这种产品最能保证音视频监控联动报警系统的实际应用效果。
随着高清视频监控产品、智能视频分析产品、防盗报警产品技术的日益成熟、功能的日益完善，音视频监控联动报警系统的发展前景将更为广阔。集成了高清、智能视频分析技术的音视频监控联动报警系统，可以更精准、更智能地协助安保人员系统地完成安保工作。
第五篇：综合监控系统报告
综合监控系统
随着地铁现代化和自动化技术的发展，对运营安全和管理水平要求的不断提高，运营过程中被监控对象之间的关系越来越复杂，对信息采集和处理的实效性要求越来越高，对运营的安全、可靠性越来越受到重视，对资源共享和信息共享提出了更高的要求。
现代化的地铁运营管理要求自动化系统能提供一个可实现信息互通和资源共享的平台。地铁综合监控系统是一个面向调度和车站操作人员的大型计算机集成系统，采用先进的计算机及网络技术，集成和互联多个自动化系统（如电力监控系统、消防报警系统、设备监控系统等），形成一个统一的监控系统平台，实现了各集成和互联系统的信息整合和共享、综合监视与操作。
综合监控系统的主要功能包括对机电设备的实时集中监控功能和各系统之间协调联动功能两大部分。一方面，通过综合监控系统，可实现对电力设备、火灾报警信息及其设备、车站环控设备、区间环控设备、环境参数、屏蔽门设备、防淹门设备、电扶梯设备、照明设备、门禁设备、自动售检票设备、广播和闭路电视设备、乘客信息显示系统的播出信息和时钟信息等进行实时集中监视和控制的基本功能；另一方面，通过综合监控系统，还可实现非运营情况下、正常运营情况下、紧急突发情况下和重要设备故障情况下各相关系统设备之间的调互动。
一、综合监控系统的集成方案。
综合监控系统从集成的深度来划分，有顶层信息集成、深度集成两种集成方案。
1、顶层信息集成
顶层信息集成实质是将早期分立监控模式下各子系统的上下位机结构拆分成两个独立部分进行设计、实施和调试。上位机监控部分功能由综合监控系统来完成，下位控制器部分功能由各集成子系统完成，建立在此结构上的综合监控系统，通常会设置专门的网关接口设备(如前端处理器FEP)来实现与各接入系统的数据通信和信息隔离。
顶层信息集成模式强调对综合监控系统的自身性能保护, 数据处理过程中需要通过网关接口设备(前端处理器FEP)将各接入系统所上传的监控信息进行有选择性的筛选,控制子系统上传点数的总体规模,从而保证自身系统的稳定性和实时性。国内早期的综合监控系统，比如上海地铁3号线主控系统,就是采用这种集成模式的系统构架来进行工程实施的。
顶层信息集成模式受到当时网络传送带宽、计算机软件数据处理能力和各子系统间接口协议不开放等多方面因素的限制，整个数据处理过程中增加了一个转换和再处理环节,造成系统的实时响应性受到拖累。为克服这种不利影响,综合监控系统只能采用控制系统监控点数的方法来解决实时响应性的问题,这样也间接导致被集成子系统的部分原有功能被弱化或舍弃。同时，各重要集成子系统站间通信和远程访问等功能所需的网络通道却无法由综合监控系统提供。为了实现这些站间通信功能,这些子系统只能采用另外再单独组网的方式来解决。
2、深度集成
深度集成是将原来分层设置的多个监控系统作为一个大规模的综合自动化系统，进行统一设计、招标、实施和调试。深度系统集成模式的综合监控系统的内容也相应扩大，包括了顶层集成模式的综合监控系统、电力监控子系统(PSCADA)、环境与设备监控子系统(BAS)、火灾自动报警子系统(FAS)和门禁子系统(ACS)等多个部分。其主要特点为将分立监控系统上下位机结构作为一个整体进行考虑，原来分立系统的功能统一在综合监控系统软硬件平台上完成。深度系统集成模式在接入方式上进行了优化设计，多个控制层设备(如PSCADA控制器、BAS控制器、FAS报警盘和ACS控制器等)皆直接连接到综合监控系统的站级局域网络上，这样的设计在简化网络层次的同时，还满足相关子系统设备异地通信和远程访问等功能需求。
深度集成模式的综合监控系统在上下位机的连接方式上采用主要控制层设备直接接入综合监控系统站级局域网的方式，这样控制层设备之间的站间通信功能和远程访问、下载和维护功能，皆可以通过综合监控系统构建的全线网络来实现，这在以往顶层信息集成模式中是无法实现的。
从软件数据采集和处理方面来看，由于深度集成模式的综合监控系统采用同一厂商的开放性软件集成平台，使得大多数监控数据可以采用一次数据采集、数据处理和数据表示的处理方式，而不需要进行顶端信息方式所需的数据转换和数据再处理等过程，因此减少了中间环节，系统实时响应性得到了保证，系统监控点数的规模也可相应扩大，因此实现功能相对于顶层信息集成来说更加完善和强大，各城市地铁新线综合监控系统皆根据各自的特点采用类似的建设模式。
二、综合监控系统的构成方案
综合监控系统根据运营管理模式、采集信息的处理方式以及中央级存储和管理数据量的大小，在构成上可分为以下三种方案。
方案一：在中央级设置冗余的全局实时和历史数据服务器，将车站级的所有联网子系统的全部数据实时地采集到中央级来进行统一的管理和控制。由于数据量的庞大，处理复杂，需要分别设置实时数据服务器和历史数据库服务器，以便监视和控制全线所有监控对象，实时反映现场状态并进行及时的响应和存储。车站级仅设实时服务器，仅保存本站所需的、常用的、重要的数据和参数。
方案二：综合监控系统不设置全局性控制服务器及实时数据服务器，车站级作为数据收集、处理和保存的核心；中央级综合监控系统仍设置冗余的实时服务器和历史服务器，但其软硬件配置上与车站级服务器属于同一档次。在中心数据库中不收集、保存和管理全局数据，仅保存控制中心监控所需的、常用的、重要的数据和参数，一般数据和参数根据调度员所需临时访问各车站数据库。
方案三：车站分为集中站和分站，中央级综合监控系统设置冗余实时服务器和冗余历史服务器，中心不担负每个车站级实时数据处理，只负责必须由中央级实现的功能，而将大量实时数据处理功能下放到车站一级。车站一级又分为集中
站和分站，每3-4个车站设置一个集中站，其余为分站。集中站设冗余服务器，负责各站的数据处理，分站不设服务器。系统采用分布式数据结构，车站主要负责系统联动与模式控制功能。
集中站与分站的关系：正常情况下，集中站具有本站设备监控功能，对分站设备只有监视功能和数据存储功能；分站监控本站设备，分站授权给集中站后，集中站也可以具有对分站设备的控制功能。中心级与集中站、分站的关系：正常情况下，中心级直接与集中站互传信息，集中站与分站互传信息；经过集中站授权后，中心级综合监控系统可以与分站直接互传信息。
综合以上三个方案，在运营管理方面，方案
一、方案三更适用于OCC集中运营管理，亦即更容易向将来车站无人管理模式过渡，方案二集中管理功能相对较为弱化，不易将来向车站无人管理模式过渡；在系统安全可靠性方面，方案一每一个数据均双重拷贝，当某一车站的服务器宕机时，不会存在数据丢失，且其故障范围只影响本站，方案三每个数据亦双重拷贝，但当集中站宕机时，其故障波及范围包括本站及其分站，方案二多数数据仅储存于车站服务器内，无异地备份；在投资方面，三个方案之间差别不大；在可扩展性方面，三个方案均应采用分布式模块化体系结构，其差别主要在方案一、三中央级结构庞大，扩展代价相对于方案二要高，由于方案三车站级采用集中站/分站结构，其扩展灵活性比方案一、二要低。
三、综合监控系统的基本构成
系统主要由中央综合监控系统、车站综合监控系统（包括综合后备盘）及综合监控骨干网等组成。
1、中央综合监控系统
中央综合监控系统由中央监控网络、运营控制中心（OCC）实时服务器、历史服务器、磁盘阵列、磁带记录装置、各类操作员工作站（总调工作站、电调工作站、环调工作站、维调工作站）、不间断电源、打印机、网络管理系统（NMS）、大屏幕系统（OPS）等组成，用于监视全线各车站（包括车辆段）的各个子系统 的运行状态，完成中央级的操作控制功能。
综合监控系统的中央级对全线重要监控对象的状态、性能等数据进行实时地收集及处理，通过各种调度员工作站和大屏幕以图形、图像、表格和文本的形式显示出来，供调度人员参考和使用。
综合监控系统根据一定的逻辑关系自动向分布在各站点的被监控对象或系统发送模式、程控、点控等控制命令，或由调度员人工发布控制命令，从而完成对全线环境、设备和乘客的集中监控。当系统处于正常工作模式时，中央级的控制级别高于车站级。中央级综合监控系统根据不同的情况启动相应的预设工作模式实现全线与综合监控系统联网的各子系统联动控制。
2、车站综合监控系统
车站综合监控系统由车站监控网络、车站服务器、车站（或车辆段）操作员工作站、前端处理器（FEP）、打印机、综合后备盘（IBP）等组成，用于监视车站各子系统的运行状态，完成车站级的操作控制功能。
车站级综合监控系统对全站监控对象的状态、性能等数据根据中央级综合监控系统的授权进行实时的收集及处理，通过值班员工作站以图形、图像、表格和文本的形式显示出来，供值班员参考和使用。并且根据中央级综合监控系统的授权按一定的逻辑关系自动向分布在站内的被监控对象或子系统发送模式、程控、点控等控制命令，或由值班员人工发布控制命令，从而完成对全站环境、设备和乘客的集中监控。当系统处于正常工作模式时，中央级的控制级别高于车站级。车站级综合监控系统根据不同的情况启动相应的预设工作模式实现全站与综合监控系统联网的各子系统联动控制。
3、综合监控骨干网
综合监控骨干网是连接车站级监控系统和中央级监控系统的主干传输通道，在各车站及控制中心分别设置工业级以太网交换机，利用通信专业设置的以太环网，将中央级监控系统、车站级监控系统和车辆段监控系统连接为一有机整体。
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