綜合監控系統調試階段部分軟件缺陷的改進和總結

徐達

摘要：蘇州軌道交通5號線是蘇州第1條完全按全自動運行標準設計、建設的線路。綜合監控系統作為軌道交通重要的監控系統，面對全自動運行線路新的標準、特殊的要求，在原有功能基礎上增加了接口，豐富了功能。本文探討分析綜合監控專業在5號線建設、調試過程中發現的軟件實施難點，總結5號線綜合監控系統軟件設計與實現的經驗，為后續新線參建提供參考。

關鍵字：綜合監控系統、BAS系統、接口、程序、模式

1概述

隨著全自動運行線路的不斷普及，作為全自動運行系統核心專業的綜合監控系統的功能變得越來越復雜，對系統軟件功能的設計及調試提出了更高的要求。針對5號線調試階段遇到的部分問題，專業人員在后續線路應加深參建深度，將問題前移，在初期設計及建設調試階段深入細致的研究探討各項功能的實施方案，滿足運營實際需求。

2風機風閥接口功能及缺陷

BAS系統針對通風空調專業主要監控的設備包括，送風/排風風機、風閥、隧道風機、排熱風機、空調器、冷水系統、VRV多聯機、防火閥等。

綜合監控參建組在接口調試時發現風機、風閥存在自動開啟和自動關閉的情況，存在較大安全隱患。后經現場測試，發現此類情況主要是在風機、風閥手自動開關轉換及故障恢復時發生。

2.1風機風閥自動啟停原因分析

經過對軟件的分析排查，原程序設計時控制命令保持120s，當收到相應的開關反饋狀態后立即復位控制命令，或在120s內未收到相應開關反饋狀態則認為設備故障拒動，系統復位控制命令。但此程序設計未考慮設備就地位，或者設備故障報警時的命令復位。

參建測試階段存在遠程就地的反復切換，以及故障維修復位的情況，導致就地級設備或故障報警設備接收控制命令后由于控制命令未及時復位，調試人員120s內切換至自動位或者復位故障后風機、風閥直接啟動情況的發生。

經排查，同樣問題也存在DD閥，SFD閥，水泵，TEF等與BAS有遠程控制接口的設備。

2.2改進措施

此問題的主要原因是設備集成商經驗不足，工程人員程序編寫時只考慮正常情況，未考慮特殊場景的擾動。如下圖修改程序后就地、環控、故障時不在下發控制命令，可以避免故障復位，手動切換至自動時原保持的控制命令直接啟動設備，消除安全隱患。

3通風模式監控功能的改進

根據最新消防設計規范，專用排煙風機由FAS系統監控，火災時由FAS系統直接聯動啟動。因此5號線車站的通風系統監控功能根據設計要求進行了拆分，部分設備由BAS系統監控，部分專用排煙設備由FAS系統監控，大系統則由節能系統監控，但由于運營調度針對機電設備的管理主要是通過綜合監控系統平臺實現，因此又迫切希望所有通風設備能夠在一個界面上全部呈現。

3.1界面顯示改進措施

針對此問題，綜合監控系統與BAS、FAS、節能系統實現接口功能，將全部通風設備納入綜合監控系統界面。便于區分在界面及模式表內做好備注區分，節能使用綠色表示，BAS采用灰色，FAS專用排煙風機用紅色虛線框。

同時為便于運營調度及值班員使用和判斷，綜合監控系統根據通風工藝圖要求統籌FAS監控的專用排煙設備狀態，模式表內納入所有設備的運行情況，并顯示模式執行情況。

3.2模式執行改進措施

實際運營中，災害情況時由FAS系統聯動專用排煙設備，同時聯動BAS系統聯動車站其它通風空調設備，但也存在聯動失敗需要通過綜合監控界面和IBP盤手動執行通風災害模式的情況。

因此軟件設計時綜合監控系統需考慮手動情況反向發災害模式號至FAS系統，由FAS系統聯動專用排煙設備，如下圖3和圖4所示。因系統模式控制的控制源有多個，這些控制源是緊密關聯的，在程序設計時要分清各個控制源的主次關系，保證災害發生時能夠迅速的執行正確的模式，而不會因為多個控制源使得控制混亂。

4主廢水泵接口功能

5號線車站主廢水泵及區間水泵設計遠程控制功能，綜合監控遠程控制命令根據設計要求為脈沖信號，保持時間60S。

現場測試階段發現主廢水泵啟泵后存在自動停泵問題，經排查主廢水泵必須接收保持信號才能啟泵。考慮現場水泵箱電路修改存在困難，由綜合監控改變接口功能，將控制命令改為常保持信號。

4.1長保持控制信號的邏輯缺陷分析

綜合監控廠家整改時利用水泵啟動反饋信號作為自鎖保持信號。但存在以下問題，當水泵達到啟泵水位自啟動后會觸發遠程控制命令，且水泵控制箱遠程控制命令優先級最高，導致水位降低后無法自動停泵。當這種情況發生時只能通過發出停止命令或者水泵持續運行至熱繼電器保護跳閘才停泵。

4.2改進措施

專業后期將自鎖信號修改為輸出控制點后解決了此問題。此問題暴露出綜合監控測試平臺接口功能測試不全面，利用模擬器測試無法完全還原現場實際設備，導致后期現場測試時修改接口，且修改接口為常保持信號后，程序未進行嚴格測試。

建議后續新線，接口談判時明確BAS接口設備的控制命令應設計為脈沖信號，軟件邏輯清晰，且應在測試平臺開展全面完整的測試。

5電扶梯接口功能及缺陷

作為自動開關站的重要組成部分，5號線車站電扶梯設計遠程控制功能，物理接口為RS485，接口協議ModbusRTU。接口調試及使用過程中發現扶梯在運行過程中出現自動停梯現象。

5.1分析及處理過程

因扶梯機房內電動機、變頻器等干擾源較多，處理的方法為放大信號屏蔽干擾。綜合監控專業采取增加硬件放大器，增加程序校驗，接屏蔽線等措施，但效果不明顯。

信號干擾的最終影響在電扶梯側，因此考慮在被控單元側做好屏蔽或濾波措施。專業協調電扶梯專業加裝隔離板，效果并不明顯。優化軟件判斷條件，邏輯改為連續接收控制信號1秒以上有效，屏蔽時長短于1秒的瞬時干擾。經過優化后截止目前未出現類似問題。

5.2改進措施

建議后續新線電扶梯接口的控制功能采用硬接線方式，可以有效防止干擾誤動作，反饋信號因數據較多可以采用通訊接口方式。

6事件記錄功能及缺陷

報警、事件為綜合監控系統重要的一項子功能，當出現災害或重大事件時，工作站能夠進行報警，并能根據事件嚴重性分類報警。事件管理器則能夠顯示全部被控系統的設備狀態和已經發生的事件，這些事件包括操作員的操作和系統事件，支持查詢、顯示、統計，滿足運維人員事后分析的需求。

運營人員實際使用時卻發現報警和事件記錄存在大量“無意義”描述，影響使用人員的判斷，針對部分問題的查詢和分析也造成很大困擾。

6.1分析及處理過程

參建人員與系統單位溝通后發現，實際點表制作時未進行有效加工。如下表1，設備的報警和故障狀態，1代表故障，0應將描述修改為恢復;運行狀態和停止狀態分為2個點，應參考“就地/環控/BAS”制作成合成點“運行/停止”，避免狀態轉換時不斷重復出現“無意義”。

6.2改進措施

問題原因是集成商經驗不足，點表審核力度不夠導致。因綜合監控系統接口眾多，各接口單位提交接口點表后應從易用性、人性化等方面考慮進行梳理和加工，避免后期影響使用體驗。

7結語

本文結合5號線綜合監控專業調試過程中遇到的相關細節問題開展分析討論，提出相關優化建議或解決方案。隨著綜合監控系統功能的完善，接口功能越來越豐富，相應的接口及軟件問題會影響整個系統的功能實現及用戶的使用體驗，專業人員在理解系統方案的同時應結合使用部門需求不斷優化軟件功能。同時接口功能的實現需各專業都提高重視，在測試平臺充分結合現場實際情況進行完整的接口測試，將需求、功能在測試平臺確定，避免后期現場實施時更改方案及軟件功能。