某地铁综合监控系统软件功能分析与优化建议

发表时间:2020/12/23   来源:《中国电气工程学报》2020年8期   作者:陆一 许心怡
[导读] 本文根据某地铁开通运营以来综合监控系统的运行情况与维护经验出发
        陆一  许心怡
        无锡地铁运营分公司  江苏无锡  214000

        摘要:本文根据某地铁开通运营以来综合监控系统的运行情况与维护经验出发,探讨了该综合监控系统在软件功能上存在的不足,并针对性地提出了优化建议,为新线建议及综合监控系统开发提供了参考。

        关键词:综合监控,轨道交通,运营管理

        1 综合监控系统概述

        综合监控系统通过就地级、车站级、中央级的设备,将地铁多个弱电系统的数据采集上来,在控制中心的调度工作站、大屏幕以及车站控制室的工作站上显示给使用人员查看,并将使用人员下发的控制命令传递给就地设备执行。使用人员有三类:中央级的调度,包括环调、电调、行调、维调,车站级的站务,各系统设备的维修人员。
        
        通过综合监控系统,控制中心的调度人员可以查看整条线各个系统的设备状态,根据自己的职责下发控制指令;通过综合监控系统,车站的站务人员可以根据车站的照明需要,控制车站的照明回路,可以按需播报提示广播,可以对火灾报警系统的报警做出及时响应;通过综合监控系统,控制中心的维修调度可以查看各系统设备的故障报警,并分配给相应的维修人员处理。

        2 某地铁综合监控系统架构与软件功能分析

        2.1 主要优点

        该综合监控系统软件较为成熟稳定,对各子系统的主要功能(监视、控制)可用性较高,故障频率较低。在广州、武汉、福州等地均有实施案例。
        
        人机界面的编辑简单易学,便于运营后期维护调整。
        
        事件管理器记录详细,可以追溯到历史操作记录、设备动作记录、模式执行情况等。

2.2 存在不足

        (1)历史数据存储、管理、调用功能存在不足。一,历史数据需要手动配置才能记录,且配置过程较为繁琐;二,人机界面无法便捷地查看设备点位的历史数值;三,缺乏直观的历史数据分析报表、趋势图,无法利用历史数据为优化运营提供有效参考。

        (2)数据库增加设备点位的工具与方法不对运营开放。只能由厂家修改,或者修改预留设备点位实现。

        (3)软件功能可定制化程度较低。举例:广播无法按照车站需要灵活定制列表循环播放,间隔循环播放,定时播放;预案管理器仅有电力程控卡片,无法满足调度或站务定制自动化流程的需求;报表仅有运营初始约定的几个报表,无法根据需求自行添加、编辑报表。

        (4)信号系统通过综合监控系统联动到站广播和到站PIS可靠性不高,由综合监控系统中转增加了硬件/软件故障导致联动功能异常。

        (5)FEP无法实现模块冗余。即:所有子系统模块均由主机运行,某子系统与主机通信中断后,无法将该子系统模块切换至备机运行。(与之对比,服务器为模块冗余)

        (6)缺少一些维护管理的工具和功能。举例:一,缺少接口专业报文解析工具;二,无法快捷查看当前系统中哪些点位被超驰、被禁止报警;三,无法方便查看服务器、交换机、FEP、工作站等主要设备的实时状况。

        (7)账户全部采用角色而非个人账户登录(环调1、环调2、电调1、电调2、车站值班员、车站值班站长等),不利于查找具体员工的操作记录。且角色权限固定,无法自定义。

        (8)时间表管理器功能有限,无法提供方案另存、方案调用等功能,环调每过一个季节都需要重新编辑时间表。车站时间表仅可输入30行,限制了环调对车站环控系统的精细化控制。

        3 针对某地铁新线综合监控软件功能的优化建议

        (1)对历史数据存储、使用做详细设计,实现通过人机界面配置/批量配置历史数据的记录,查看历史数据,提供直观的分析报表、趋势图。

        (2)对运营开放二次开发工具。具体包括:人机界面,输入输出点,通信接口,数据库,报表的开发修改工具。



        (3)对广播界面的可定制功能做详细设计,实现列表循环播放,间隔循环播放,定时播放等功能。

        (4)对预案管理器的可定制功能做详细设计,并提供各子系统若干个预案作为参考,满足调度或站务定制自动化流程的需求。

        (5)由信号直接联动到站广播和到站PIS,同时综合监控系统与广播系统和PIS系统的接口应予以保留。

        (6)FEP应采用模块冗余。即:各子系统模块默认由主机运行,某子系统与主机通信中断后,自动将该子系统模块切换至备机运行,同时不影响其余模块在主机上的运行。

        (7)提供接口专业报文解析工具,方便运营的故障排查(命令是否下发,接口专业回复报文的含义等等)。

        (8)提供界面,查看当前综合监控系统中哪些设备点位被超驰、被禁止报警。以防错过设备的状态变化。

        (9)采集服务器、交换机、FEP、工作站等主要设备的实时状况,提供中央统一监视的人机界面图。另增加相关报警。

        (10)账户由角色登录(环调1、电调1、车站值班员等)改为具体人员登录(工号00001等),便于查找员工的操作记录。人员权限通过角色定义,角色权限松耦合。

        (11)对时间表管理器功能做详细设计,提供方案另存、方案调用等功能。车站时间表提供更多行数(1、2号线仅可输入30行),满足环调对车站大系统、小系统、水系统、照明系统、隧道通风系统的精细化控制。

        (12)人机界面图元应采用类图元的形式进行配置。即:全线所有相同的冷冻水泵使用同一个冷冻水泵类图元,仅数据库链接不同。图元存在错误时,仅需对类图元进行修改,即可应用到全线所有冷冻水泵中。

        (13)根据系统重要程度对各子系统报警级别做统一规划,不能完全根据子系统对应厂家提交的点表设置报警等级。反例:门禁系统将门禁控制器离线定义为一级报警,该故障对于门禁系统本身很重要,但由于实际使用中门禁主要通过自己的工作站实现功能,且环调不关心门禁报警,因此报警级别理应调为二级或三级。

        4 综合监控历史数据挖掘展望

        目前,国内综合监控系统主要作为实时报警系统使用,对历史数据的挖掘尚不深入,开发商提供的有限的报表和趋势图功能。根据运营经验和接口系统部门需求,我们尝试提出了几个方便运营维护的方向。

        (1)统计关键设备的启停次数,启停时间,累计运行时间,累计故障时间,故障次数等数据。可快速定位故障较多的设备;分析设备运行时间与能耗的关系;通过故障时间评判维修效率等。

        (2)提供温湿度等数据的报表和趋势图。 作用:在对站内温度调控时使用数据进行参考,减少能源消耗。

        (3)提供日、月、年的车站/全线、牵引用电、其他用电的电量报表,提供同比、环比等分析指标。作用:快速直观地设定统计范围并查看电量统计报表,为能耗分析提供基础数据。

        (4)所有账户的操作记录。作用:定位综合监控调度和站务人员的所有操作记录,为故障排查和操作失误追责提供依据。
        
        (5)环控模式执行记录,环控时间表执行记录。作用:回溯环控时间表自动执行情况、环控模式手动执行情况,为有关部门结合环境数据及能耗数据展开分析提供参考。

        (6)AFC客流时间段统计,提供同比、环比等分析指标。作用:根据AFC上传的基础数据,综合监控可统计车站/全线的某时间段/当日/当周/当月/一年的客流数据,提供某时间段(早高峰、晚高峰、中峰、低峰)的一周/一月的曲线图,提供每周客流量的同比、环比等分析指标。

        5 总结
        目前综合监控系统在全国各地地铁尤其是新开通的地铁均有采用,其统一软硬件平台为站务人员和调度人员提供了极大的便利。但在成熟的软件功能背后仍存在优化提高的空间,希望系统开发商能够与地铁建设方、运营方密切沟通配合,不断提高实用性,进一步发挥综合监控在地铁运营管理的平台作用。
参考文献

[1]  徐杰,刘春煌,李平,等.城市轨道交通系统信息共享平台研究[J] .城市轨道交通研究,2005(2):35.
[2]  吴新平,董德存.城市轨道交通信息集中监控系统的设计与实现[J] .城市轨道交通研究,2005(4):47.
[3]  王开满,张慎明,江平.轨道交通自动化监控系统的特点及其发展趋势[J] .城市轨道交通研究,2006(2):1.
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