關于某市地鐵列車安防系統穩定性提高的探討

深圳市地鐵集團運營總部 江文初

關于某市地鐵列車安防系統穩定性提高的探討

深圳市地鐵集團運營總部 江文初

地鐵憑借其自己的優勢,已成為人們出行的重要工具。從公共安全的角度考慮,需要通過列車安防系統對地鐵列車上的情況進行實時圖像監控和歷史圖像的存儲來應對可能出現的突發事件。但由于列車運行時特殊的環境造成列車安防服務器運行不穩定，錄像缺失情況較嚴重。本文主要從某市地鐵列車安防系統的實際情況出發，深入分析硬件、軟件和外界因素等各個方面存在的問題，針對性地提出設備質量測試、開機自動運行程序和采用防震固態硬盤等一系列提升列車錄像穩定性的措施，并運用到實際的列車安防系統中去。試驗證明這些措施不僅降低了人力成本，而且提升了列車安防系統的穩定性，大大減少了故障次數，滿足了對列車錄像的需求。

列車安防系統；穩定性

1 某市地鐵列車安防系統介紹

1.1 列車安防系統探討的背景

目前,地鐵憑借快速、安全、正點、出行方便等特點,成為人們出行的主要選擇。從公共安全的角度考慮,一旦發生緊急狀況,容易造成人員重大傷亡,使社會產生恐慌。通過列車安防系統,地鐵工作人員能對應急突發事件做到迅速反應。但由于列車震動,錯誤的降弓信號,人為的誤操作等一系列原因造成列車安防服務器運行不穩定,錄像缺失情況較嚴重。修復列車安防系統故障耗費大量人工和時間,且修復后不能確保列車安防服務器長時間正常運行。因此,通過整改列車安防服務器來提升車載錄像成功率顯得極其重要。

1.2 列車安防系統簡介

列車安防系統主要提供視頻監控和錄像存儲兩大功能,即通過有線網絡和無線網絡相結合的傳輸方式,實現司機室、車控室、OCC及DCC對列車的實時監控,同時通過列車上的車載視頻服務器進行錄像存儲。

2 存在的問題及原因分析

列車安防系統故障頻發,導致視頻監控功能和錄像存儲功能時常出現故障,特別是正線非法關機導致列車安防服務器運行的不穩定等,大大影響了列車安防系統的正常使用,調取錄像成功率極低。通過從人、機、料、法、環五個方面對故障原因進行了深入分析,并最終確定了故障的關鍵因素:服務器運行的不穩定。

2.1 硬件故障

列車兩端司機室的安防服務器是列車安防系統的控制中心,也是錄像存儲的服務器。由于服務器主板故障和硬盤故障時常發生,導致視頻監控和錄像存儲等功能缺失。

2.2 軟件功能不完善

軟件故障分為以下幾類:

(1)服務器操作系統運行不穩定。在系統啟動之初或運行過程中,出現服務器系統無法運行或運行出錯的故障。

(2)列車安防軟件缺陷。列車安防系統軟件主要由核心服務器軟件、信息交換平臺軟件、視頻監控管理軟件及相關插件組成,均由第三方軟件公司開發而成。由于軟件本身的缺陷,在運行過程中經常出現報錯,導致軟件無法使用。

(3)列車安防軟件版本不一。在調試之初,由于承包商的對軟件的管理不夠嚴謹,調試人員流動性較大,導致全線列車的車載安防軟件版本不統一,各版本軟件的穩定性各有差異,無法保證全線車載安防系統的穩定性。

(4)系統時鐘不同步導致錄像丟失。列車安防與中心母鐘的時鐘不同步,將導致錄像存儲時間從原有的168小時縮短至10分鐘,大大降低了系統的錄像存儲功能,無法滿足合同要求。

(5)病毒造成軟件運行異常。病毒感染造成影響主要包括:車載安防軟件運行出錯、服務器運行過慢無法正常操作、軟件的配置參數被更改。

2.3 正線非法關機

系統設備最大的外界影響為列車服務器的正線非法關機。服務器的正線非法關機對設備帶來的影響主要有兩方面:一方面,損壞服務器硬盤,在不斷反復非法關機的情況下,易出現壞道或硬盤損壞的情況,影響系統運行及錄像存儲。另一方面,服務器的正線非法關機將導致服務器無法存儲錄像,無法保證實時監控和錄像存儲。

3 故障的對策及實施

3.1 硬件故障的對策及實施

針對硬件故障,主要制定了以下幾項對策:搭建列車安防測試平臺,進行設備的研究,以期查找出提升設備穩定性的方法;改造編碼器外箱以減少故障點。

通過搭建列車安防測試平臺的方式,對在用設備進行環境模擬測試和質量測試,從而進一步了解設備運行的情況,查找出提升設備穩定性的措施,減少設備故障率。同時,在測試平臺上模擬實際故障,通過測試和分析,確定故障點,增加故障處理經驗,提高故障處理速度。此外,列車安防測試平臺也為備件及周轉件提供了測試環境。

3.2 軟件故障的對策及實施

針對軟件故障,主要從完善軟件功能和提高軟件穩定性兩個原則出發,采取以下幾種措施解決軟件故障。

進行軟件版本統一及升級。組織技術人員利用安防測試平臺對所有軟件版本進行穩定性測試。通過對測試結果的分析,確定穩定性最高的軟件版本。組織人員對全線所有列車的軟件進行排查,并將所有的軟件更換為最終確定的版本,保證了全線軟件版本的統一。同時,督促承包商對出現缺陷的軟件進行升級,以保證軟件的正常運行。

編寫開機自運行程序。系統啟動之初所生成的“.LPK”類異常文件影響列車安防軟件的正常運行。為了解決此類問題,編寫開機自運行程序,在系統啟動之初自動查找異常文件并將其刪除,保證軟件的正常運行。

添加時間同步軟件。針對因時間不同步導致錄像丟失的故障,采取在服務器上安裝時間同步軟件的措施,保證列車安防服務器每隔一小時自動與中心母鐘同步,保證正常錄像。

錄像輪詢軟件。為了及時了解列車安防系統設備運行情況和錄像存儲情況,在通信值班房的監控管理終端上安裝錄像輪詢軟件,通過軟件自動檢查每臺服務器的文件,判斷當前錄像是否正常。

使用VNC遠程登錄軟件。在每臺列車安防服務器上安裝VNC遠程登錄軟件,實現對在正線運行列車服務器的遠程登錄。遠程登錄服務器可查看當前服務器的錄像情況,對服務器軟件進行數據配置,遠程完成大部分故障的處理。

及時更新病毒庫。為了能有效殺毒,在服務器上安裝殺毒軟件的客戶端,在OCC安裝殺毒軟件服務器。當列車在正線運行,客戶端通過車地無線網絡連接到中心服務器,從而自動更新病毒庫,同時可以在殺毒軟件服務器進行相關策略配置,避免誤殺合法文件。

GHOST備份操作系統。針對服務器頻繁出現無法運行的故障,為了能快速地恢復服務器操作系統,對已經徹底調試好的服務器系統進行GHOST備份,當服務器系統軟件發生故障時,只需10鐘即可恢復系統軟件功能。

3.3 服務器的正線非法關機對策及實施

服務器的正線非法關機主要對設備造成了兩方面影響:一方面,損壞服務器硬盤,在不斷反復非法關機的情況下,易出現壞道或硬盤損壞的情況,消耗大量備件。另一方面,服務器的正線非法關機將導致服務器無法存儲錄像,無法保證實時監控和錄像存儲。針對這些問題研究討論后確定了解決辦法:通過修改軟件來完善降弓關機管理機制;具體是從原來一接收到關機信號立即關機,改成接收到信號后,進行3秒鐘的連續檢測,確認為降弓信號才關機,否則繼續運行。經過這個修改后,避免服務器的錯誤關機,提高錄像的穩定性。

4 總結

近年來,列車安防系統故障頻發,系統極不穩定,而反恐、事故調查、故障分析等對錄像需求的不斷增加,對系統的穩定性有極高的要求。本文立足列車安防系統存在問題,詳盡地分析故障原因,制定多項對策,進行反復測試和改進,取得了非常顯著的效果。不僅降低了故障率,而且帶來了安全、時間、經濟和社會多方面的效益。

［1］雷玉堂.安防視頻監控實用技術［M］.電子工業出版社,2012,1.