淺談軌道交通綜合監控系統接口調試組織

張 昆，宋志剛

（深圳達實智能股份有限公司，廣東深圳 518000）

0 引言

圖1 軌道交通系統調試階段劃分

城市軌道交通機電自控系統和通信系統主要包括綜合監控系統、環境與設備監控系統、火災報警系統、電力監控系統、信號系統、廣播系統、乘客資訊系統、視頻監控系統、門禁系統、屏蔽門系統等。在各個系統的設備安裝完成以后，需要對各個系統以及系統間的接口進行調試和功能驗證。如圖1所示，軌道交通系統的調試分為單體設備調試、單系統調試、接口調試、綜合聯調等4個階段[1]。文獻[2]對綜合聯調計劃編制和組織要點進行了深入探討和總結。文獻[3]介紹了西安地鐵2號線綜合監控系統和環境與機電設備監控系統的聯調過程。文獻[4]介紹了FAS系統與綜合監控系統在聯調中的聯調準備及調試的方式方法。文獻[5]闡述了綜合聯調中門禁系統調試的方法和步驟。文獻[6]結合西安地鐵綜合監控系統與BAS綜合聯調的前期準備，介紹了地鐵綜合聯調工作需具備的條件和注意要點。文獻[7]對綜合監控系統與閉路電視系統之間接口的物理結構、連接原理、數據流等進行了詳細闡述。文獻[8]介紹了綜合監控系統與子系統間接口調試方法。

本文以地鐵線路綜合監控（ISCS）與屏蔽門系統（PSD）的接口調試為例，討論了綜合監控系統與其他子系統進行接口調試的組織實施過程。接口調試通常由監理或業主牽頭組織，綜合監控廠家牽頭準備調試內容，其他子系統廠家和施工單位配合，運營單位技術人員全程參與。

1 調試準備

為了提高接口調試效率，節約調試時間，參與接口調試各方需要提前完成一系列的準備工作。

1.1 接口文件簽署及軟件開發

在綜合監控系統設計聯絡會上，接口雙方需確認接口技術方案，并形成接口文件，主要包括如下內容：接口界面位置、接口方式、通訊協議、通訊參數、接口點表、各方責任、接口測試計劃等。如對各項內容無異議，則雙方需在接口文件上簽字確認。接口文件作為后續接口程序開發和測試的基本約定，可以避免雙方因對接口細節理解不一致而出現的爭議。

接口雙方廠家以接口文件的形式確定了接口的各項功能后，需各自安排開發人員根據接口文件的內容開發相應的接口程序。接口程序的開發需在接口調試計劃的時間節點前完成。

接口雙方廠家完成軟件開發后，根據雙方簽署的接口文件的各項規定，需要在實驗室測試平臺完成接口測試工作，主要用于接口功能的初步驗證。測試時可以使用對方廠家提供的模擬仿真軟件或第三方仿真測試工具進行。

1.2 調試人員的安排

參加接口調試的人員包括：接口雙方廠家技術人員、監理、施工單位配合人員、運營單位配合人員，參與接口調試人員需對各自工作內容提前熟悉。

1.3 調試資料及工器具的準備

測試前需打印好調試記錄文檔，文檔內容包括接口調試內容、各項調試條目、接口調試時間、接口調試地點、數據點表等。調試完成后各方需對調試結果進行確認并簽字。

接口調試需要準備的工器具包括：便攜式計算機、雙方接口程序、通訊測試軟件工具、抓包軟件、連接線纜、斜口鉗、萬用表、串口接頭、轉接頭、對講機、進入調試場地的門禁卡、鑰匙等。

1.4 接口線纜連接

接口調試時，部分線纜可以采用臨時接線，只用于接口軟件協議的調試。也有部分線纜需要提前接好，調試完成后正式使用，如硬線接口線纜。

1.5 調試時間及地點

接口調試前需要確定調試場地，一般在接口雙方廠家的設備安裝場地進行，以地鐵線路屏蔽門與綜合監控系統接口調試為例，調試地點主要包括弱電綜合設備室及屏蔽門設備室。

2 接口調試實施

2.1 調試人員會面及清點

調試相關各方人員應在規定的時間及場地會面，確認各方已經完成前期準備工作，攜帶了相關的工具及資料，具備調試條件。隨后通常由運營的配合調試人員清點，申請調試開始。

2.2 調試環境搭建

調試開始后，接口雙方廠家應首先按照接口協議規定的通訊方式，建立起雙方的數據接口鏈路。如圖2所示，地鐵線路屏蔽門系統與綜合監控系統在典型車站有兩個接口，接口1為RS485通訊接口，接口2為硬線接口。

在開始測試前，施工單位應確保雙方系統接口線纜已經正確連接，并進行校驗。對于接口軟件功能的調試可使用正式使用的通訊前置機進行，也可以使用便攜式計算機進行。硬線接口的調試則需要使用正式的IBP盤面進行。

圖2 屏蔽門系統與綜合監控系統接口界面

2.3 接口調試流程

綜合監控系統與屏蔽門系統功能接口如表1所示。

表1 屏蔽門系統與綜合監控系統功能接口

根據接口雙方簽署的接口文件，通訊接口的物理接口為RS485雙線半雙工，傳輸速率為9 600 b/s，8位數據位，1位停止位，無檢驗位。

通訊協議采用MODUBS-RTU協議，屏蔽門系統作為MODBUS從站，綜合監控系統作為MODBUS主站。

如圖3所示，調試過程按如下步驟進行：

（1）目測檢查雙方接口物理鏈路連接是否正確牢固。發現有明顯連接錯誤則重新連接。

（2）在綜合監控系統接口設備及屏蔽門系統接口設備上使用串口調試工具互發數據，如能正常接收則說明雙方物理連接已經建立，否則檢查物理連接及通訊參數的錯誤，直到能達成數據的互相收發。

（3）在屏蔽門系統接口設備和綜合監控系統接口設備上分別啟動接口程序。綜合監控應能接收到監視數據。如不能則檢查通訊參數配置或抓包排查通訊報文是否有誤。

（4）屏蔽門廠家調試人員模擬不同的數據信號，觀察綜合監控界面的數據顯示是否與屏蔽門所模擬的數據一致。如不一致則抓包排查原因，雙方技術人員現場消除故障或做好故障記錄并持續跟進直到問題解決。遺留問題解決后需要重新安排調試以便進行確認。

（5）屏蔽門系統與綜合法監控系統的通訊接口通常要求具有通訊冗余功能。在主通訊鏈路出現故障后，備通訊鏈路將承擔數據通訊功能。測試方法如下：首先單獨接通主備通訊鏈路，確認均能正確獲取數據。然后切斷主通訊鏈路或備通訊鏈路，觀察數據通訊是否不受影響。如果切除某一路通訊鏈路導致數據中斷且不能在接口文件規定的時間間隔內恢復，則視為冗余功能失敗。如果不能在現場查明原因并解決，則應做記錄，在雙方在后續解決后，重新安排測試確認。

雙方硬線接口調試過程如下：

（1）按下試燈按鈕，觀察盤面屏蔽門系統相關指示燈是否亮起，沒亮則檢查電源是否接通，線路是否正確，元器件是否損壞。

（2）屏蔽門系統模擬滑動門開啟關閉、邊門開啟關閉、系統故障、互鎖解除、電源故障等狀態信號，觀察盤面顯示是否正確，不正確則檢查線路。

（3）使用鑰匙開關進行滑動門開關門、邊門開關門的操作，看屏蔽門系統是否正確執行，不正確則排查線路故障。

（4）做好調試過程結果記錄。

圖3 通訊接口調試流程

2.4 調試現場故障處理

硬線接口的故障主要排查電源、接線、元器件等。

通訊接口的故障主要通過檢查接口雙方收發的報文來排查。對于本例中的串口通訊，可以使用第三方工具CommMonitor來抓取通訊報文。

2.5 調試結果確認

在調試過程中，調試人員應在測試記錄文檔中詳細記錄每一調試步驟的測試結果，調試結束后調試各方需在測試記錄上簽字確認。

3 調試后續工作

接口調試結束后，調試人員應將調試現場的各種設備恢復原狀。運營單位人員應進行消點。監理及業主應組織各方進行調試總結，并簽署調試記錄。

對于無法在調試過程中解決的遺留問題，應確認各方責任，并制定整改計劃及后續測試計劃。對于數據鏈路連接錯誤導致的問題，主要由施工方進行校線及整改。對于設備本身存在的問題，應由設備供貨方對設備進行診斷及維修。對于接口軟件故障導致的問題，則由接口雙方軟件開發人員對軟件故障進行排查和修改。對于大量存在的同一類問題，做完一個車站的接口調試后，將同類型的問題全線鋪開整改。在各方對自己責任范圍內的整改項目完成整改及內部測試后，應由監理及業主再次安排接口整改確認測試。對于測試通過的整改項目，應進行消項。

4 小結

本文以地鐵線路綜合監控與屏蔽門系統的接口調試過程為例，分析了綜合監控系統通訊接口調試的流程和組織實施過程，為其他接口方案實施提供參考。