軌道交通綜合監控系統分段開通貫通方案討論

高 萍

國電南瑞科技股份有限公司營銷分公司

1 工程概況

北京地鐵9號線線路全長16.4km主要分布在豐臺、海淀兩個行政區，全部為地下線。共設13座車站，即國家圖書館站、白石橋南站、東釣魚臺站、軍事博物館站、北京西站、太平橋站、六里橋站、豐臺北路站、豐臺東大街站、豐臺南路站、科怡路、豐臺科技園站、郭公莊站。全線共設牽引降壓混合所10座，降壓所4座，跟隨所1座。全線設地面車輛段一座，占地大約21公頃。

北京地鐵9號線南段（郭公莊站～北京西站）于2011年12月底正式開通運營，9號線開通段綜合監控系統規模為：小營控制中心ISCS、郭公莊車輛段備用中心ISCS、南段9站ISCS，實現車輛段、車站及控制中心對9號線全線各接口系統的監控功能，主要接口系統包括PSCADA、BAS、FAS、PSD、PA、PIS、CCTV、ATS、MLC、ACS、TEL-ALM等十多個專業。綜合監控系統如同中心調度及車站值班員的眼、耳，在地鐵運營中發揮著巨大的作用。

9號線北段四站（二期工程）即軍事博物館～國家圖書館站ISCS工程接入既有運營線路時，因南段已經投運將近1年，南北貫通工作必須保證不影響已開通部分的正常運營。

2 貫通方案比選

由于項目投資及工期考慮，越來越多的線路進行分期建設，軌道交通綜合監控系統兩期貫通的實施困難日益顯現，一方面是要保證地鐵的正常運營，不能對正常運營產生影響，一方面要對新建車站進行調試。由于后期開通車站的單體調試不影響已開通段正常運營，所以這里主要討論兩期貫通中心綜合監控的實施方法。

以北京房山線為例，傳統的貫通方案是先更換中心ISCS數據庫，將后期開通車站的數據先合并進中心數據庫，再進行北段的調試，這樣的做法弊端如下：

1）數據庫合并后可能給已運營線路的數據造成影響，這些影響可能無法在數據庫合并后立即發現，但給日后地鐵正常運營帶來隱患。

2）數據庫合并前，北段數據只通過廠內測試，并沒有現場驗證，更新完成后，還需要對北段數據進行驗證，如果發現有錯誤，還需要修改，這樣就可能不只一次會對中心綜合監控系統的正常監控造成影響。

3）調試數據和運營數據界面不清晰，由于使用的是一套數據庫，即使采取一些措施，還是可能會在調試過程中給綜合監控系統的正常運營帶來影響，所以不可避免地鐵運營公司會要求在夜間地鐵停運后實施，這樣就減少了每天可利用時間，增加了調試工期。

北京地鐵9號線北段貫通調試實施初期，地鐵運營公司就對上述問題提出擔心，所以9號線采取單獨組網設置臨時中心的方案來進行貫通前控制中心調試，調試結束并提供測試報告后，再在中心進行數據庫合并工作，這樣就有效解決了上述三點問題，當然在實施難度上9號線北段單獨成網并設置臨時中心服務器等比原方案略顯復雜，但在保證運營安全的前提下該方案為以后地鐵項目分期開通時綜合監控的貫通方法提供了更合理的思路。

3 貫通前的調試工作

3.1 實驗室驗證

在中心工程貫通工作實施以前應先在實驗室進行測試，包括頁面組態、參數配置等工作，需要對所有的工程實施內容進行逐一驗證，保證系統生成的正確性、準確性。同時在實驗室環境中充分考慮現場環境的特殊性，及其對貫通工作實施的影響。

3.2 新硬件及軟件的安裝與配置

√ 服務器

北段白石橋南站服務器單機運行，其中一臺為白石橋南車站服務器，另一臺用做臨時中心服務器運行全線數據庫。在二期臨時控制中心的服務器上建立新的版本庫，該版本庫在現有南段中心數據庫基礎上補充北段各專業接口數據

√ 工作站

設置白石橋南一臺工作站作為二期調試系統內臨時中心工作站，供二期接入調試使用；為便于控制中心參與調試，將9號線網管室一臺復示工作站修改為北段調試系統臨時中心工作站。

√ 交換機

備份原交換機配置文件，增加北段V-LAN，與南段網絡獨立。

√ 前置機

中心設置一臺調試用前置機，中心接口調試時將中心外部接口通訊線轉接到該裝置，調試后恢復

3.3 貫通前調試工作

√ 車站調試工作

對車站接口專業（PSCADA、UPS、BAS、PSD、FAS、CLK、PA、CCTV、TS）的功能及對點調試工作。

√ 控制中心調試工作

對中心接口專業（PIS、MLC、ATS、TEL-ALM、TCC、PA、CCTV）的功能及對點調試工作。

中心前置倒接步驟如下：

1）中心接口專業通訊線從端子并接至中心臨時FEP；

2）設置中心臨時FEP，下裝組態、配置IP，測試中心臨時FEP與臨時中心服務器連通情況；

3）按專業逐一斷開與既有中心FEP端口連接，通訊路徑改至臨時FEP，進行對應專業調試；

4）運營前斷開與臨時FEP端口通訊連接，恢復原有通訊路徑，并測試通訊狀態。

3.4 貫通前進行典型站驗證測試

在一期、二期各找一個典型站進行貫通測試，目的是為了對貫通方案的可行性進行論證、對一、二期貫通數據準確性進行驗證，并根據測試和驗證結果分析對下一步貫通詳細實施方案做出指導。

4 一、二期貫通實施

4.1 貫通實施步驟

1）備份中心運行數據庫；

2）修改二期網絡設置；

3）中心數據庫升級；

4）二期車站服務器數據庫同步；

5）二期新增畫面及中心修改畫面更新至系統版本庫，全線工作站調閱上述畫面時自動在后臺從版本庫獲得更新；

6）對一、二期數據抽測進行驗證。

4.2 一期車站的修改

對于一期工程車站工作站、服務器只作部分參數性的修改，可以看作是一次升級操作。修改完成后需要對所有的工作站、服務器重啟一次。

4.3 注意事項

特別要注意的幾點問題，一是中心數據庫升級是在一期數據基礎上添加續建的車站內容，貫通后數據庫的準確性已經在二期調試結束后進行了驗證；二是另外中心特有的全線匯總頁面及軟件功能的貫通，涉及的內容較多，所以這部分內容的貫通最復雜；三是貫通工作需在夜間運營結束后進行，中心數據庫升級并重新啟動中心服務器和調度工作站后，在中心依次遠程登錄一期車站的服務器、工作站，對車站工程進行修改，并重新啟動一期車站服務器和工作站，當二期完成網絡配置修改后，再進行二期的服務器和工作站升級重啟工作；四是必須對貫通后的管理功能、監視功能、控制功能進行初步測試、驗證，保證可以交付給運營人員進行日常的使用。

5 測試方案

在貫通工作結束之后，即可進入貫通試運行階段，由運營人員在日常的操作使用過程中對貫通后的各項功能進行測試、驗證。具體測試內容主要有：

5.1 管理功能測試

管理功能測試的目的是通過測試保證系統通用功能的全線有效性，包括用戶管理、權限管理和日志等。現場測試的主要內容有：

1）日志功能測試

操作日志功能測試：在中心的幾臺操作員站上進行模擬操作，例如用戶登錄、退出，設備操作。然后進入日志查看頁面，驗證剛才的操作是否有正確的日志記錄。

2）報表功能測試

在目前歷史數據時間范圍內選擇一個的有效的時間段來生成報表，測試生成的報表是否符合要求。

5.2 監視功能測試

監視功能測試的目的是通過測試保證系統對設備狀態和系統信息獲取及顯示的全線有效性，包括設備點和系統狀態等。現場測試的主要內容有：

1）報警功能(含報警音響)的全面測試

選擇幾個能觸發音響報警的報警點，在新中心的報警服務器上進行模擬觸發，然后驗證報警音響功能是否正常工作。

2）數據狀態顯示測試

模擬現場設備動作，檢查畫面狀態顯示的正確性及實時性。

5.3 控制功能測試

控制功能測試的目的是通過測試保證系統對設備管理和控制操作的全線有效性，包括設備控制和系統聯動等。現場測試的主要內容有：

1）遙控的單控方式測試

在獲取地鐵運營的許可后，可由地鐵運營的相關操作員對現場設備進行遙控操作，以驗證遙控的單控方式。

2）程控功能測試

在獲取地鐵運營的許可后，可由地鐵運營的相關操作員進行程控操作，以驗證程控功能是否能正常執行。

6 應急方案

在全線綜合監控一、二期貫通實施過程中，制定了應急后備方案。這樣可以確保在貫通主方案實施過程中，出現意外情況時，系統可以平穩過渡或回切到正常工作狀態。保證了地鐵綜合監控系統運行的安全性和連續性。

6.1 車站級應急方案

車站級應急方案的目的是為在貫通過程中，車站級系統出現問題時提出的解決方案。在對車站工程進行升級前，對車站工程做好充分的備份，包括工程數據、工程文件、配置文件等內容。一旦升級失敗，可以在最短的時間內恢復到原來的狀態。

6.2 中心級應急方案

中心級應急方案的目的是為在貫通過程中，中心綜合監控系統出現問題時提出的解決方案。若控制中心貫通失敗，或者是在試運行的運營期間出現問題，可立即使用備份數據庫進行回退，確保在最短時間內恢復系統可用性。

7 結語

地鐵綜合監控一二期貫通及調試工作涉及面廣、工作量大，因此各方面都應考慮周全，尤其是計劃的制訂，方案的論證及如何實施都應通盤考慮。9號線采用的貫通方法將貫通風險降到最低，將對一期正常運營的影響減少到最小，為后續線路分段開通提供了寶貴的經驗。

[1]羅勤昇.地鐵綜合監控系統中心工程遷移方案分析與研究.城市建設理論研究，2011年第9期