南昌地鐵3號線綜合監(jiān)控系統(tǒng)報警功能設(shè)計

南昌中鐵穗城軌道交通建設(shè)運營有限公司 鄧新禹

綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成了電力監(jiān)控系統(tǒng)、站臺門系統(tǒng)、視頻監(jiān)視系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、乘客信息系統(tǒng)等多個子系統(tǒng)，實現(xiàn)各子系統(tǒng)監(jiān)視與控制功能以及報警功能，因此綜合監(jiān)控系統(tǒng)報警功能的設(shè)計是否高效，直接影響運營人員對各類問題的反應(yīng)速度。本文簡述了南昌地鐵3號線綜合監(jiān)控系統(tǒng)報警功能的設(shè)計方案，包括報警分類、報警級別、報警確認及查詢等功能。

當(dāng)出現(xiàn)事故或發(fā)生重大災(zāi)害時，綜合監(jiān)控軟件通過人機界面（圖形、聲音、打印等）及時準確的對調(diào)度員、車站值班人員做出報警提醒，有效的幫助調(diào)度員和車站值班人員發(fā)現(xiàn)事故。本文就綜合監(jiān)控軟件的報警功能、報警級別設(shè)置分類及處理方法、報警方式、報警記錄確認和查詢、以及雪崩過濾等進行闡述。

1 報警分類

設(shè)備狀態(tài)的變化、模擬量值的越限、設(shè)備故障、設(shè)備通訊狀態(tài)、人為操作等都可以定義成報警，而且報警的級別可根據(jù)需要自行定義。

(1)單位開關(guān)變位報警。當(dāng)單位開關(guān)量（邏輯狀態(tài)）達到一個給定報警值時，系統(tǒng)生成對應(yīng)的報警，當(dāng)它重新變回正常值時報警消失。

(2)雙位開關(guān)量報警。當(dāng)雙位開關(guān)量（如斷路器等）處于報警狀態(tài)（可定義為：全開、全關(guān)、不確定的未知狀態(tài)）一段時間后，系統(tǒng)才生成對應(yīng)的報警，當(dāng)它重新變回正常值時報警消失。

(3)模擬量越限報警。當(dāng)模擬量值超過報警上限后，系統(tǒng)將產(chǎn)生超上限報警。當(dāng)模擬量值低于報警下限后，系統(tǒng)將產(chǎn)生超下限報警。

(4)設(shè)備故障報警。當(dāng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)自身設(shè)備故障后，系統(tǒng)具備報警診斷功能。設(shè)備診斷的范圍包括服務(wù)器、工作站、通訊前置機、交換機等設(shè)備的可診斷信息。一般由網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)進行實時監(jiān)視和報警。

(5)網(wǎng)絡(luò)通訊故障報警。當(dāng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通訊發(fā)生異常，如服務(wù)器與通訊前置機、工作站與服務(wù)器等通訊異常，系統(tǒng)將自動產(chǎn)生通訊故障報警。

(6)外設(shè)故障報警。當(dāng)外部接口設(shè)備發(fā)生故障后，綜合監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)接口設(shè)備的軟件工作狀態(tài)異常，自動產(chǎn)生報警。當(dāng)子系統(tǒng)設(shè)備發(fā)生故障后，綜合監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)點表中對應(yīng)的報警位自動產(chǎn)生報警。

(7)控制失敗報警。當(dāng)控制命令發(fā)送失敗后，系統(tǒng)將產(chǎn)生相關(guān)的報警：時間、操作者、被控對象、控制命令內(nèi)容及報警原因如圖1所示。

圖1 實時報警界面Fig.1 Real-time alarm interface

2 報警級別

報警等級分為四級：一級報警、二級報警、三級報警、四級報警，如表1，表2所示。

表1 報警有不同的來源Tab.1 Alarms come from different sources

表2 不同報警級別設(shè)置不同的報警方式和顏色Tab.2 Set different alarm modes and colors for different alarm levels

3 報警確認

綜合監(jiān)控系統(tǒng)對于發(fā)生的報警，支持單點確認、多點確認功能。

設(shè)備發(fā)生報警時，車站工作站及中央工作站同時在報警欄中顯示報警信息，事件列表記錄報警開始狀況，相關(guān)畫面對應(yīng)設(shè)備的圖元以報警狀態(tài)閃爍；根據(jù)用戶提供的中央、車站工作站的報警確認權(quán)限表，由權(quán)限所在方，在報警欄中右擊選擇確認報警信息，報警確認后中央、車站、車輛段、停車場工作站報警欄及相關(guān)畫面中的設(shè)備圖元均停止閃爍，事件列表記錄報警確認和對應(yīng)的操作員標識。

4 報警查詢

為了方便運營人員查找報警，綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置了過濾功能。“快捷查詢”為各級報警快捷查詢區(qū)域，點擊即可查詢，再次點擊取消查詢。“一級”按鈕用于一級報警快捷查詢，“二級”按鈕用于二級報警快捷查詢，以此類推。快捷查詢按鈕支持多選，如圖2所示。

圖2 報警過濾功能Fig.2 Alarm filtering function

(1)“報警過濾”用于設(shè)定報警查詢過濾條件。1）“站名”默認勾選全部車站，通過下拉列表可實現(xiàn)全線車站的單選、復(fù)選和全選。2）“變電所”默認勾選“全部”，調(diào)度員可通過下拉列表實現(xiàn)變電所類型的單選、復(fù)選或全選。下拉內(nèi)容為：主變電站、開關(guān)站、中心變、混合變電站、牽引站、降壓站、跟隨所、區(qū)間變電站、臨時變電站。各線路可根據(jù)實際情況對下拉內(nèi)容作出調(diào)整。3）“系統(tǒng)”根據(jù)調(diào)度員登錄身份默認選擇。電調(diào)登錄系統(tǒng)默認勾選“PSCADA”，環(huán)調(diào)登錄系統(tǒng)默認勾選“EMCS”“FAS”。各線路可根據(jù)實際情況對下拉內(nèi)容作出調(diào)整。4）“電壓等級”默認勾選“全部”，調(diào)度員可通過下拉列表實現(xiàn)電壓等級的單選、復(fù)選或全選。下拉內(nèi)容為：110kV、35kV(33kV)、10kV、1500V、400V。各線路可根據(jù)實際情況對下拉內(nèi)容作出調(diào)整。5）“設(shè)備類型”默認勾選“全部”，調(diào)度員可通過下拉列表實現(xiàn)電壓等級的單選、復(fù)選或全選。下拉內(nèi)容為：斷路器（開關(guān)）、隔離開關(guān)（閘刀）、變壓器、中央信號屏、交直流屏、UPS、EPS、電容器柜/有源濾波、鋼軌電位限制裝置、整流器組、其他。各線路可根據(jù)實際情況對下拉內(nèi)容作出調(diào)整。6）“優(yōu)先級”默認勾選“一級”，調(diào)度員可通過下拉列表實現(xiàn)變電所類型的單選、復(fù)選或全選。下拉內(nèi)容為：一級、二級、三級、四級。各線路可根據(jù)實際情況對下拉內(nèi)容作出調(diào)整。

(2)“報警過濾”中的過濾條件根據(jù)調(diào)度員登錄身份進行自動設(shè)置。電調(diào)身份登錄時，“站名”“變電所”“電壓等級”“設(shè)備類型”“優(yōu)先級”為可改內(nèi)容，“系統(tǒng)”默認選擇為“PSCADA”且不可修改。環(huán)調(diào)身份登錄時，“站名”“系統(tǒng)”“優(yōu)先級”為可改內(nèi)容，其他篩選條件為不可修改狀態(tài)。

(3)“執(zhí)行”是在報警過濾區(qū)域設(shè)定好報警篩選條件后，對篩選出的報警條目進行操作。1）點擊“查詢”按鈕可以根據(jù)設(shè)定的篩選條件顯示滿足條件的報警信息。2）點擊“打印”按鈕可以打印實時報警列表中顯示的實時報警信息。3）點擊 “全部確認”按鈕是對實時報警列表顯示的實時報警信息進行確認操作。4）點擊“報文凍結(jié)”按鈕可以暫時凍結(jié)實時報警界面的報警條目刷新，再次點擊按鈕后可恢復(fù)實時報警刷新。5）在實時報警列表中選中單條報警，右鍵進行單條報警的確認。

(4)通過“保存”按鈕可以將實時報警列表顯示的實時報警信息保存為文本格式的文件。

5 雪崩過濾

雪崩報警：一般情況下，當(dāng)某區(qū)域報警過多時，操作員認為無法正常監(jiān)視并處理這些報警，即常說的雪崩。綜合監(jiān)控系統(tǒng)在特定狀況下會發(fā)生雪崩，平臺需要分析報警的來源并進行相應(yīng)的處理，處理原則如表3所示。

表3 分析報警處理原則表Tab.3 Analysis alarm processing principle table

綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計時會考慮在處理大量狀態(tài)信息變化時采用雪崩處理，以防止任何數(shù)據(jù)的丟失或傳輸阻塞。雪崩過濾（RAP）功能使得在某些條件下可以減少需要處理的報警數(shù)，減少報警處理功能并不妨礙任何畫面或數(shù)據(jù)像正常一樣更新，包括報警畫面、模擬盤畫面、用戶畫面和實時數(shù)據(jù)。