地鐵綜合監控系統建設延伸線網絡接入方式探討

魏琦 柴亮 張靜

摘要：城市軌道交通綜合監控系統是以自動化技術為核心，支持擴展且實現了模塊化目標的大型綜合自動化項目。但是，因考慮項目投資及工期，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，一方面要保證地鐵的正常運營，不能對既有線正常運營產生影響，另一方面要對新建車站進行調試。

關鍵詞：地鐵;綜合監控;延伸線;網絡接入;分析

1導言

綜合監控系統是地鐵系統中不可或缺的一個重要組成部分，因為地鐵是一種相對來說比較新型的交通運輸方式，其全部的行程都處于地下，雖然在建造過程中和安全檢驗中，保障其盡可能安全。但是在實際應用中，地鐵系統一旦出現故障，發生大的事故，其造成的后果也是非常嚴重的，而綜合監控系統作為一種監控模式，能夠及時發現地鐵系統在運行過程中的各種可能出現的異常情況和突發情況，及時報警，使人們能夠提前預防，或者盡早搶救。因為地鐵是一項大型的工程，單一的傳統模式下的監控系統很難全面把握，因此我們需要一種綜合的監控模式對此進行管理。

2地鐵綜合監控系統的應用技術

2.1控制沖突問題的技術

從表面上看，地鐵綜合監控系統是比較簡單的系統，可是在實際的運行過程中，該系統所產生的影響，幾乎覆蓋了地鐵運行的每一個組成部分。為此，想要讓地鐵綜合監控系統的運行更加穩定，必須在控制沖突問題的技術上做出積極的努力。該項技術的操作，目的在于協調好系統與其他工作的良性循環，從而讓地鐵在運行過程中，能夠得到更多的支持與保護，減少問題的反復出現。在地鐵綜合監控系統的互聯以及集成體系結構中，BAS（Brake AssistSystem，制動輔助系統）和PSCADA（Power Supervisory ControlAnd Data Acquisition，電力監控）系統通常情況下都擁有一定的控制功能，而具有一定操作功能的系統則主要有CCTV（在線直播系統），PA（有線廣播系統）以及PIS（PIS Product Idendity System，產品開發行銷系統）等。

2.2數據發送以及同步的關鍵技術

就地鐵綜合監控系統來講有樣式各異的為數較多的數據類型在其中存在，典型形式的數據信息主要包含由各個主變電所、牽引降壓變電所與各個子系統采集的數據信息進入到地鐵綜合監控系統相應的實時數據信息流，存儲全部采樣、告警等各階段的歷史數據信息，假如系統有故障情況或者是異常問題出現的話，冗余機制就能夠從根本上來確保數據信息的穩定運行狀態，在有效的運用了相關的軟件之后，就能夠很好的實現所有通信模塊時間進行數據交換的作用，同時對于地鐵綜合監控系統以及人機操作界面之間數據的傳輸也有著一定的幫助。

3地鐵綜合監控系統簡介

3.1綜合監控系統應用的背景

我們知道軌道交通的歷史比較悠久，尤其是在英美等國家，從火車的發明開始，我們就不斷在軌道交通的方向上探索和努力，地鐵的發明和成功運行，是人類交通史上一個重大的突破，它突破了人們普遍只能在地面上行走，避免了交通的障礙，人群擁擠，能夠在自己固定的軌道上進行快速移動，不需要因為路口而停車或者是發生一些意外撞車的事故等，通常來說地鐵交通運輸系統相對于地面運輸系統來說，要安全得多，同時也要更加的方便和快捷，因此地鐵成為越來越多人出門的首選出行方式。但是在實際運行中，人們逐漸發現了一些問題，那就是地鐵系統屬于半封閉式，在地下軌道中行走，一旦出現安全隱患和危險發生時，往往不能夠及時的采取救援或預防的方法，而由于地理環境的特殊性，就使得能夠逃出來的乘客十分的少，造成的每一次交通，每一次事故所造成的傷亡和財產損失也非常嚴重。隨著電力的大量應用以及電子信息技術的不斷發展監控系統逐漸被應用于地鐵交通系統之中，成為監控地鐵交通運行過程是否安全的重要措施和保障之一。

3.2地鐵綜合監控系統的發展

地鐵綜合監控系統的發展并非是一帆風順的，其是由簡單到復雜，由受人抵制到受人歡迎，地鐵綜合監控系統經歷了大量的波折和變革，才逐漸形成目前的狀態。但是需要說明的是，從地鐵綜合監控系統的誕生起其每一階段，地鐵綜合監控系統的發展都投入了大量的人力物力和財力。同時在該監控系統的運行過程中，還要依靠大量的人力去維持。根據目前技術的發展以及所掌握的信息來看，大部分的國家地鐵交通系統中都配備有綜合監控系統，目前來說，大部分的發達國家，軌道交通的綜合監控系統，已經發展到了全面自動化系統的階段，但盡管都是在自動化系統的領域之內，其所集成的程度也并不相同，主要根據其國家的財力物力支持，以及技術的發展程度決定，大部分的國家采用的是半集成式系統，少部分國家采用的是全面集成系統，半集成式系統的優勢在于經濟，雖然精度和能力上比全面集成系統差一些，但是價格上要有大幅度的下降，但是無論如何，國家都是盡可能的統一平臺，這樣一方面有利于整個監控系統的管理，同時也有利于信息的互通，對于操縱者來說比較方便，同時也是一個國家信息技術的展現之一。

4綜合監控主干傳輸網結構

4.1獨立雙環網組網

為了保證城市軌道交通綜合監控系統的正常運行，需要實時對運行異常信息進行監控，提高系統的運行能力，保證系統的可靠性和穩定性。因此，高冗余度的獨立雙環網組網方式顯得尤為重要。目前，此組網方式已被大部分的軌道交通監控系統所采用，具有很強的冗余功能，單點故障或多點故障不會影響整個綜合監控系統的信息互通。獨立雙環網組網方式中交換機主要有A環網和B環網，其中A網和B網之間通過鏈路聚合技術，進一步提高了整個系統的冗余性能。綜合監控數據先在A環網中進行傳輸，而B網備用，當A網絡中出現單點故障時，例如服務器中的A網出現網卡故障、網線脫落、車站A的交換機故障等，可立即切換至B網進行數據通信，保證綜合監控系統的正常運行。A、B環網的運行必須基于環網協議，方可避免運行故障。

4.2延伸線接入組網方式

4.2.1破環網接入組網

為接入延伸線新增網絡節點時，打開既有線的工程環網，并重新配置站級節點跳線以形成一個完整的環形網絡，在既有線的中央級網絡設備配置方面，不必考慮為接入延伸線預留硬件端口，但需調整車站級節點的交換機路由配置，在延伸線接入時，新增網絡節點的接入建設和調試都將對已運營的既有線路具有一定的影響。

4.2.2獨立組網

采用獨立組網的方式接入延伸線，通過在延伸線工程摘要：地鐵線路分期建設時，綜合監控網絡接入既有線的聯網方式有破環網接入組網和延伸線獨立組網。為確保延伸線交換機網絡系統中，增加一臺核心交換機與既有線工程環網中心設備對接進行數據交換，實現獨立組網的目的。獨立組網拓撲結構圖。另外，在此組網方式中，車站內接入交換機使用Spanning-tree協議與車站核心交換機級聯組成站內環網，終端端口關閉生成樹以達到快速收斂的目的。車站核心交換機使用Supreme-ring協議參與既有線車站的綜合監控網絡系統環網。

5結論

在確保地鐵正常運營安全的前提下，延伸線采用獨立成組網的方式接入既有線，將延伸線路新增網絡節點的接入建設和調試對已運營的既有運營線的影響降到最小，并能確保在接入延伸線工程后，全線網絡系統整體性能不低于既有線原有設計能力。

參考文獻：

[1] 林云志，祁小兵，陳浪先，宋志剛.基于綜合監控系統數據的城市地鐵3D運維平臺應用研究[J].機電工程技術，2018，47（10）：39-42+168.

[2] 李愛華.基于運營管理的沈陽地鐵綜合監控系統構建思考[J].通信電源技術，2018，35（06）：250-252.

（作者單位：鄭州地鐵集團有限公司）