上海电气自动化设计研究所有限公司 上海 200023
摘要:监控系统在轨道交通中的应用,可提升轨道交通系统调动、运行和维护工作效率,对现代技术的实践应用产生积极作用。本文首先对综合监控系统进行了概述,包括监控系统的应用范围和组成部分,其次简要分析了城市轨道交通系统,并且对其应用优势进行明确,最后重点探究监控系统在轨道交通中的实践应用,结合现有技术,对监控系统主要结构、监控平台建设和先进技术应用成果进行重点论述,以期可提升轨道交通系统管理现代化水平。
关键词:轨道交通;监控系统;信息技术
前言:随着互联网技术发展,监控系统实践应用能力提升,将监控系统应用在轨道交通管理与维护中具有重要意义,事实证明,这样做不仅提升了轨道交通运行与维护工作效率,还实现了现代化技术的合理应用,有关人员应认识到监控系统的概念和构成,并且对其使用效能进行分析,为轨道交通管理提供技术保障。
1监控系统概述
出于使轨道交通在调度、运行和维护方面所提出需求得到满足的考虑,有关部门开始将工作重心转向建设及应用监控系统的方面,所取得成效也有目共睹。现已投入运行的监控系统,主要是以维调、行调和总调为立足点,通过对信息进行实时交互的方式,为车辆安全提供有力保证。事实证明,对所建设监控系统进行管理,往往可使警报信息给系统运行所带来负面影响被降至最低,轨道交通被赋予价值,自然能够得到最大程度的实现[1]。现阶段,监控系统对车站和车辆进行监测所依托工具,主要有移动设备、固定设备,旨在为轨道交通正常运行提供有力保证。若以具体构成为切入点,监控系统可被分为子系统网络、骨干网、中央局域网等,不同系统往往依托不同基础,例如,PA、BAS等,以总控系统为指导,对子系统进行协调运行,可为轨道交通所呈现出运行状态提供保障。若以应用类型为依据,监控系统可被分为控制层、局域层及主干层,其中,作为执行层而存在的控制层,通常以现场总线为依托,综合应用子系统,达到目标控制的目的。车站和停车场是构成主干层的主要部分,所依托局域网络,则包括NMS、ISCS和DMS,要想使监控系统发挥出应有效能,以上内容均应引起重视。
2轨道交通介绍
轨道交通指的是行驶在特定轨道的车辆及运输系统,例如,由火车与铁路构成的系统。近几年,不断发展的技术,促使轨道交通向着更加多元化的方向前进,除了传统的陆地运输外,公共交通也被涵盖在内。以我国为例,在生活中使用频率较高的轨道交通,包括轻轨、地铁及传统铁路,若以服务范围为依据,可将轨道交通划分为城市、城际与国家系统,不同层次对应不同的服务范围。
不断提高的生活及认知水平,促使更多人将公共交通作为首选出行方式,这也给轨道交通带来了较过去更加严峻的挑战。若用辩证的眼光对其加以分析不难看出,轨道交通的优势及不足均十分明显,其中,优势主要表现为舒适、安全、环保且节能,不足则体现为成本高、技术要求高,还有对空间需求较大,对监控系统加以应用,可使工作效率得到显著提升,另外,车辆安全也能够获得保障,这与人们所提出诉求高度契合,应当引起重视[2]。
3轨道交通中监控系统的应用
3.1明确系统构成
现阶段,对轨道交通而言,引入监控系统的目的,主要是为乘客安全提供保证,由此可见,对子系统进行优化,确保子系统和系统相关联,具有重要意义,只有这样才能使监控系统在事件发生的第一时间,根据事件类型做出反应,轨道交通抵御不同灾害的能力,自然会得到一定程度的强化。若以行车保障为切入点,监控系统的价值,主要是对统一数据平台进行提供,确保处于运行状态的子系统,拥有稳定的基本参数,为管理效率的优化做铺垫。若以节能降耗为切入点,有关人员应将节约设备运营所需能源作为侧重点,通过对运行模式进行调整的方式,将运行成本维持在较低水平。若以建设信息中心为切入点,负责对信息接口进行优化的主体,则为管理部门,这点应引起注意。综上,监控系统所适用接入模式,主要是总线接入,强调以骨干网为核心,对传输系统进行构建,确保车站监控网和中央监控网的科学衔接,在此基础上,完成对培训、管理和维修系统进行建立的工作,通过增加子系统功能及数量的方式,为系统效能的充分发挥做铺垫,图1即为监控系统构成。
.png)
图 1 监控系统构成
3.2建设监控平台
出于使乘客安全得到保障的考虑,轨道交通对大量机电设备进行了引入,这样做所带来的积极影响和挑战均十分明显,先说积极影响,不仅设备运行更加安全,车辆运行效率也会更高,再说挑战,大量机电设备被引入,导致轨道交通的内部关系更加复杂。很长一段时间内,独立设置并管理都是机电系统所遵循的原则,具体表现为任意系统都有相应的人机界面和工作站,由此而带来的负面影响,主要是过于繁琐的内容,无法使工作质效获得保证。应当明确一点,虽然轨道交通对多个机电系统进行了应用,但是,不同系统所发挥功效往往有差异存在,只有对其进行联动,才能确保功效的充分发挥。在自动集成技术被提出的背景下,工业的前进方向逐渐向信息化靠拢,在对轨道交通进行建设时,越来越多城市选择对监控系统加以应用,以软硬件平台为依托,通过联动子系统的方式,获得运行独立的监控系统,图2、图3便对这一转变进行了表示[3]。
.png)
图 2 分立系统
.png)
图 3 监控系统
若将人机界面、接口形式作为依据,系统接入模式,则可被分为互联和集成,表1对系统接口进行了介绍,供有关人员参考。
表 1 系统接口
.png)
监控系统能否发挥应有功效,主要取决于所建设监控平台的质量,这就要求有关人员以现有集成工具、软件系统为依托,完成开发和优化系统的工作,综合考虑设计、开发、调试等投入运行前系统需要经历的环节,确保其稳定性可得到强化。对监控系统加以运用的先决条件是拥有完善的监控平台,对此项工作进行开展时,以下内容应引起重视:将现有监控系统作为参考,将建设平台、研发系统、优化软件作为切入点,完成人机界面的构建工作,确保所建设平台,在调控、监控等方面,均具有良好表现,只有这样才能使系统长期处于稳定的运行状态。另外,集成系统、控制平台的价值,主要是为监测系统提供帮助,使建设平台等工作的开展拥有坚实基础,轨道交通被赋予功能自然可获得充分发挥,所带来社会及经济效益,通常也会更加可观。
3.3加大控制力度
分级管控是确保系统价值得以实现的关键,要想使相关工作顺利开展,有关人员应对骨干网、车站接入系统、中央监控系统与车站监控系统进行建立,确保各系统均可长期处于正常运行状态。在对中央系统进行建立时,有关人员可视情况决定是否对网络机加以应用,确保网络资源满足互通、互联的要求,通过连接交换机和系统中区的方式,使骨干网更加可靠。在此过程中,交换机所发挥作用也应引起重视,具体来说,就是以现场总线为依托,对车辆信息进行采集,真正做到实时且有效地共享资源,为数据顺利交换做铺垫。而建设中央系统的前提是建设工作站及服务器,通过对局域网加以利用的方式,提高资源共享的时效性,例如,以传输设备为主要工具,连接总站和骨干网,管理效率自然会得到相应的优化。
3.4综合运用现有技术
3.4.1网络技术
网络技术是构成监控系统所不可或缺的重要部分,在对其加以应用时,以下内容需要尤为注意:其一,要想使网络技术被赋予效能得到充分发挥,关键是保证总站具备以网络为依托,全面管控分站的能力。信息时代的特点之一,便是拥有相对完善的网络通信,如果有关部门对轨道交通提出了配合的要求,有关人员应以网络技术为依托,对监控系统所涉及内容的变更情况进行观察,等到目标被锁定,再向分站进行下发,只有这样才能使工作质效得到显著提升。其二,网络技术的价值,还体现在深入剖析系统差异的方面,轨道交通所表现出特点决定监控系统出现问题的情况无法避免,对网络技术加以运用,可使有关人员对出现问题的机理具有准确把握,确保所制定解决策略,可使问题所带来负面影响得到有效控制[4]。
3.4.2冲突控制
轨道交通所适用监控系统的构成相对简单,但是,对处于运行状态的监控系统而言,任意环节出现问题,均会给系统自身带来影响,除此之外,轨道交通也会受到一定程度的影响,由此可见,要想使监控系统被赋予效能得到充分发挥,主要是对冲突控制及相关工作引起重视,通过引入先进技术的方式,将不必要问题出现的几率降至最低。结合现有研究可知,冲突控制的目的,主要是使轨道交通各环节与监控系统更加协调,为良性循环的形成做铺垫。目前,被广泛用于轨道交通的监控系统,主要是BAS和PSCADA,在冲突控制方面,二者所表现出优势均十分明显,若轨道交通对系统所提出要求更倾向于操作功能良好的方面,可供选用的系统,则为PIS和PA。当然,在控制功能、操作功能等方面,均拥有突出表现的系统,同样是研究的重点,由实践所得经验可知,对此类系统加以应用,较易导致操作冲突出现,要想使该问题得到有效解决,关键是将控制功能良好的系统作为首选,尽量避免冲突出现,若所选用系统被赋予的功能为操作,可借助优先操作的方式,将出现冲突的可能性降至最低。
3.4.3数据发送
要想使监控系统发挥出应有效能,数据发送的价值也不容忽视。现阶段,监控系统对数据发送及相关技术所提出要求十分严格,具体表现为:首先,在对数据进行发送时,有关人员应缩小实际发送速度和预期的差距,只有这样才能使接收方始终保有与发送方相同的状态,监控质效也会得到提高。其次,有关人员应定期对数据进行上传,确保系统所存储数据,具备良好的实效性,真正做到数据同步。对监控系统进行运营的过程,较易有问题出现,但是,在多方因素的共同作用下,仅有少数问题能够及时被有关人员察觉,定期上传并存储数据,可使上述不足得到有效弥补,即使有争论存在,有关人员也可根据现有数据,对争论或是问题加以解决[5]。最后,有关人员应综合考虑所掌握因素,调整数据发送技术,确保其拥有更符合预期的可靠性及稳定性。
3.5发展趋势
通过对现有研究进行归纳与整合可知,轨道交通对监控系统加以运用的发展趋势,主要表现为:其一,近几年,监控系统的发展趋势,逐渐向系统集成靠拢,地铁所依托弱电控制系统已趋于融合,由此而带来的影响,便是信号系统对通信系统愈发依赖,不断发展的信息技术,使大数据概念进入人们视野,对大数据平台进行建立,既有助于信息共享目标的实现,又可以数据分析所获得结论为依据,完成对新应用加以研发的工作。除此之外,云计算平台也应当引起重视,这是因为该平台可将计算机进行整合,为运算任务的高效完成做铺垫,即使个别设备有问题出现,该平台仍旧能够维持正常运行。其二,经验丰富的企业,均提出了ATS的设想,这是因为信号控制系统在安全方面所提出要求,往往和监控系统存在显著差别,因此,负责对监控系统进行建立的企业或个人,通常无法胜任对信号系统进行建立的工作,而对信号系统加以提供的企业或个人,可在安全理念的指导下,完成对RAMS进行提高的任务。因此,在未来一段时间内,有关人员研究的重点应集中在监控系统与信号系统的融合方面,通过对大数据、云计算平台进行建立的方式,做到实时共享资讯,为操作效率的提升提供有力支持。
结论:综上所述,监控系统涉及诸多内容,对综合系统进行建立,既可使轨道交通拥有更符合预期的科学水平,为监管效率的优化提供支持,又可使运营人员压力得到缓解,其意义不言而喻。而不断完善的信息技术,促使轨道交通向着集成化、智能化方向前进,这也为监控系统指明了发展的方向,希望上文所叙述内容能够给人以积极影响,使轨道交通拥有实现持续发展目标所需的支持及动力。
参考文献
[1]张春杰,武智博,张硕桐.物联网及人工智能技术在城市轨道交通综合监控系统中的应用探究[J].电子世界,2020(07):55-56.
[2]李寅,李佑文,褚红健.基于并行对象管理服务的城市轨道交通综合监控系统容错机制设计[J].江苏科技信息,2020,37(01):61-63.
[3]张红欣,王亚涛.轨道交通全自动运行线路综合监控和ATS集成与互联分析[J].隧道与轨道交通,2019(04):10-12.
[4]李强.基于关联性模型的城市轨道交通综合监控系统设计[J].自动化与仪器仪表,2019(09):63-66.
[5]黄锦培.城市轨道交通综合监控系统在多种行车模式下的联动应用[J].现代信息科技,2019,3(15):169-171.