對(duì)地鐵SCADA通訊中斷問題控制舉措分析

郭麗群

摘要：本文主要研究當(dāng)前地鐵SCADA通訊中斷的相關(guān)問題以及控制策略。在地鐵通訊系統(tǒng)建設(shè)中應(yīng)用該系統(tǒng)能夠有效提升通訊質(zhì)量和效率，實(shí)現(xiàn)對(duì)地鐵運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控和信息采集工作。但在運(yùn)行過程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)通訊系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障問題，因此需要對(duì)故障產(chǎn)生的原因以及設(shè)備參數(shù)配置等問題進(jìn)行細(xì)致分析，切實(shí)提升地鐵SCADA通訊網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。

關(guān)鍵詞：地鐵車站;SCADA;通訊中斷控制

一、地鐵SCADA系統(tǒng)概述

在地鐵通訊系統(tǒng)建設(shè)中SCADA系統(tǒng)是較為重要的組成部分，SCADA系統(tǒng)的全稱是數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)，建設(shè)目的在于利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)等地鐵運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度和監(jiān)控，具有非常強(qiáng)的自動(dòng)化控制特性，能夠有效緩解地鐵管控壓力，因此在地鐵通訊系統(tǒng)建設(shè)中有著非常廣泛的應(yīng)用。隨著地鐵交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的不斷完善，SCADA系統(tǒng)的應(yīng)用也在地鐵通訊調(diào)度中發(fā)揮出越來越重要的作用。就目前國(guó)內(nèi)地鐵交通系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況而言，數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)最為主要的作用在于傳輸信息，也就是將地鐵相關(guān)設(shè)備和儀器的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)情況和相關(guān)信息傳輸?shù)娇刂浦行膬?nèi)部，使控制中心的工作人員能夠及時(shí)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)整，切實(shí)保障地鐵運(yùn)行系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。因此如果SCADA系統(tǒng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障問題，就很難保證地鐵內(nèi)部的正常通訊，對(duì)地鐵車輛運(yùn)行造成了一定的安全隱患。通過對(duì)國(guó)內(nèi)當(dāng)前地鐵數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)故障的具體分析發(fā)現(xiàn)，造成系統(tǒng)故障的原因大多在于兩方面，分別是通訊系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障以及設(shè)備系統(tǒng)參數(shù)配置出現(xiàn)問題。

二、通訊系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障的原因以及處理措施

（一）光纖網(wǎng)出現(xiàn)故障

通訊系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障的原因之一在于通訊系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障。在利用光纖進(jìn)行通訊傳輸工作時(shí)，電信號(hào)會(huì)在光調(diào)制器內(nèi)轉(zhuǎn)換成參數(shù)不同的光信號(hào)，借助光信號(hào)具有的特性在光纖內(nèi)部進(jìn)行傳輸，之后再經(jīng)由調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)化為工作所需的電信號(hào)。在光纖傳輸?shù)倪^程中，光信號(hào)運(yùn)行路徑可以是直線也可以是曲線。在光纖通訊網(wǎng)絡(luò)中，光調(diào)制器、耦合器、中繼器、光纖光纜以及光調(diào)節(jié)器是最為主要的組成部分，如圖所示為光纖網(wǎng)絡(luò)信息傳播原理。在利用光纖通訊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息傳播的過程中主要為單向傳播，這就意味著一旦傳播路徑中某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，整個(gè)光纖網(wǎng)絡(luò)通訊就會(huì)出現(xiàn)故障不能繼續(xù)進(jìn)行工作。當(dāng)前造成光纖網(wǎng)絡(luò)通訊故障的主要原因集中在硬件設(shè)備故障問題上，例如光纖質(zhì)量和性能不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、光纖半徑的彎曲角度小于標(biāo)準(zhǔn)角度、耦合器等設(shè)備出現(xiàn)故障等問題。當(dāng)光纖網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)設(shè)備故障問題是首先需要對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行故障進(jìn)行排除，可以采用光照法判斷光纖通訊系統(tǒng)中是否存在斷路或接觸的問題。如果不是主要故障原因，需要利用光調(diào)制器自環(huán)進(jìn)行檢測(cè)工作，檢查光調(diào)制器的信息發(fā)送以及接收功能是否能夠正常運(yùn)行，之后對(duì)光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行材質(zhì)檢查，判斷是否存在不同類型光纖混接問題，如果發(fā)現(xiàn)混接需要及時(shí)切斷并正確連接，最后再檢查光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中耦合器等設(shè)備是否存在磨損影響正常運(yùn)行，檢修過程中需要及時(shí)對(duì)磨損情況嚴(yán)重的元件進(jìn)行更換和維修。

（二）銅線網(wǎng)出現(xiàn)故障

在地鐵通訊網(wǎng)絡(luò)中利用銅線網(wǎng)進(jìn)行電信號(hào)傳輸也是較為常見的信息傳輸方法，銅線網(wǎng)傳輸系統(tǒng)主要利用電纜之間的連接來完成電信號(hào)之間的數(shù)據(jù)傳輸，一般來說銅線網(wǎng)出現(xiàn)故障的原因主要有三類。第一是連接故障問題，由于銅線網(wǎng)接口處存在接觸不良情況從而導(dǎo)致信息傳輸無(wú)法實(shí)現(xiàn)。第二是由于銅線網(wǎng)通訊距離過長(zhǎng)，在傳輸過程中電信號(hào)會(huì)存在一定程度的衰減，如果距離過長(zhǎng)，接收設(shè)備最終不能接收到完整的信息，從而導(dǎo)致信號(hào)傳遞失敗。第三，如果出現(xiàn)嚴(yán)重的電磁波干擾，銅線網(wǎng)就不能正常地完成信息傳輸工作。基于此，如果判斷是銅線網(wǎng)通訊介質(zhì)出現(xiàn)問題，需要技術(shù)人員首先檢查同網(wǎng)線的運(yùn)行回路，其次對(duì)同網(wǎng)線線路接口的情況進(jìn)行檢測(cè)，查看是否存在接觸不良的問題。同時(shí)還需要及時(shí)更換網(wǎng)絡(luò)插件檢測(cè)是否出現(xiàn)串口故障，最后需要對(duì)銅線網(wǎng)傳播信號(hào)進(jìn)行加強(qiáng)，盡可能避免電磁波信號(hào)的干擾問題。

三、設(shè)備參數(shù)配置的故障分析

（一）以太網(wǎng)通訊參數(shù)出現(xiàn)的故障

在利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，每臺(tái)設(shè)備都會(huì)配備IP地址和子網(wǎng)掩碼，而地鐵通訊工作中往往會(huì)運(yùn)用到多臺(tái)通訊設(shè)備，為了保證通訊網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，這些設(shè)備必須在具有不同IP地址的前提下具備相同的子網(wǎng)掩碼。因此如果通訊工作出現(xiàn)的故障問題，工作人員首先需要判斷以太通訊網(wǎng)絡(luò)參數(shù)是否存在故障，對(duì)多個(gè)通訊設(shè)備的IP地址和子網(wǎng)掩碼進(jìn)行設(shè)置檢查，確保設(shè)備IP地址的唯一性。

（二）串口通訊參數(shù)出現(xiàn)的故障

在地鐵通訊網(wǎng)絡(luò)串口通訊中，數(shù)據(jù)位、裝置地址、停止位、波特率等參數(shù)如果設(shè)置出現(xiàn)問題都會(huì)對(duì)串口通訊的穩(wěn)定性造成影響。每一個(gè)設(shè)備都具有獨(dú)一無(wú)二的裝置地址，如果裝置地址相同就會(huì)使串口通訊出現(xiàn)故障。工作人員需要對(duì)設(shè)備的裝置地址進(jìn)行檢查，查看是否出現(xiàn)重復(fù)問題，之后還需要對(duì)停止位等參數(shù)進(jìn)行核對(duì)。如果信息傳輸距離過長(zhǎng)而出現(xiàn)故障問題，需要工作人員及時(shí)對(duì)波特率進(jìn)行調(diào)整，適當(dāng)降低波特率或增加停止位的位數(shù)也能夠有效恢復(fù)串口通訊的穩(wěn)定運(yùn)行。

四、小結(jié)

隨著城市地鐵網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的不斷推進(jìn)，地鐵內(nèi)部通訊系統(tǒng)的建設(shè)也不斷優(yōu)化升級(jí)。針對(duì)當(dāng)前地鐵網(wǎng)絡(luò)通訊中出現(xiàn)的中斷故障問題進(jìn)行具體分析，問題主要集中在網(wǎng)絡(luò)通道和設(shè)備通訊參數(shù)配置兩方面。在進(jìn)行系統(tǒng)建設(shè)時(shí)，需要結(jié)合地鐵車站運(yùn)行的實(shí)際情況對(duì)設(shè)備通訊參數(shù)進(jìn)行科學(xué)設(shè)置，針對(duì)通訊介質(zhì)出現(xiàn)的連接問題可以在建設(shè)環(huán)節(jié)對(duì)網(wǎng)絡(luò)通道進(jìn)行優(yōu)化，通過科學(xué)有效的管理措施切實(shí)提升地鐵通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 黃濤，苗因山.對(duì)地鐵SCADA通訊中斷問題的分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2015，（25）：51-52，55.