肖 珊
中铁二院工程集团有限责任公司,成都 610031
摘 要：综合监控系统是一个大型的地铁机电设备监控系统，为地铁车站运营管理提供一套统一的共享信息操作平台。本文结合深圳地铁3号线具体实施方案，简单论述了地铁综合监控系统的一种组网方式，并阐述了其组网优势。
关键词：综合监控系统；组网方式；车站群
1概述
综合监控系统（及自动化集成系统）是一个大型的综合自动化监控系统，通过对地铁相关子系统的集成和互联，实现资源共享和信息互通，解决地铁系统的自动化孤岛问题，采用通用的软件平台、一致的硬件架构、统一的人机界面来建立一个高度共享的信息平台，实现各系统间的信息互通与资源共享，从而提高日常管理与救灾调度工作的效率，使地铁系统指挥调度更加灵活、统一，最终提高地铁运营的整体服务水平。本文结合深圳地铁3号线具体实施过程简单介绍了深圳3号线自动化集成系统组网方式。
2车站群设计
目前国内地铁自动化集成系统（AIS）车站运营管理模式主要包括两种方式：一种为全线各车站平行运营模式，即每个车站设置一套独立综合监控系统，车站与车站、车站与运营控制中心设备之间采用双环网结构；另一种方式为车站群运营模式，即设置轴心站与卫星站概念，每个车站不同等对待，轴心站管理卫星站方式，轴心站与卫星站、轴心站与运营控制中心OCC设备之间的采用双层星型网结构。
深圳地铁3号线采用车站群运营模式，根据此运营管理模式车站级AIS系统会有两种形式： 一种为轴心站AIS系统，另一种为卫星站AIS系统。轴心站负责管理卫星站的各常规设备并设有冗余服务器，卫星站将不设置服务器，全部功能由所属轴心站服务器实现。
深圳3号线车站群运营模式下的车站分配如表1-1所示，选取准则为规模大、客流量高的车站被拟定为轴心站，每一轴心站将会管理二至三个邻近卫星站。
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一般情况下，轴心站AIS系统具有本站及所管辖的卫星站设备的监视、确认报警和控制功能，而卫星站AIS系统只对本卫星站设备作监视功能，不能进行控制及确认报警。
在特殊情况下，当轴心站授予控制权给卫星站后，卫星站AIS系统可监视和控制本站设备以及确认报警，而轴心站AIS系统只对该卫星站设备作监视功能，不能进行控制及确认报警。
对于供电系统、车站及隧道环控系统等，正常情况下由中央级AIS系统进行监视和控制。有需要时，车站级AIS系统通过对用户功能权限表及中央/车站控制优先权的参数的拟定，选择“车站”控制后可监视及控制其权限所许可的设备，并禁止中央级AIS系统控制有关设备。
轴心站AIS系统可个别选取本站及/或所管辖的卫星站的“车站”控制权；而卫星站AIS系统只可选取本站的“车站”控制权，但需要先由轴心站授予控制权给卫星站。
3后备线控站设计
塘坑站作为深圳地铁3号线的后备线控站，当运营控制中心发生事故时，作为深圳地铁3号线的后备控制中心塘坑站的AIS系统工作站可用作监控全线车站常规设备。
设计原则为当控制中心发生事故时，调度人员需要撤离控制中心，或当发生事故而导致中央AIS系统及其它系统设备不能正常运作时，塘坑站作为后备线控站监控全线车站常规设备及列车运行。
当塘坑站车站控制室的AIS系统工作站以中央级用户登录使用时，其它车站工作站及中央级工作站的运作应不受影响。
指定的后备线控站（塘坑站）AIS系统应能提供与中心级AIS系统同样的功能，如中心级过程控制功能。
4系统构成概述
4.1系统硬件架构
AIS系统的硬件分为两层：中央级AIS系统及车站及AIS系统。
第一层包括冗余的网络交换机、中央级实时服务器、历史服务器、NTP服务器、大屏幕系统、各种调度员工作站（总调、行调、电调、环调）、操作员工作站（包括设于车辆段控制中心（DCC）、维护工作站和网管工作站（设置在车辆段维修工程中心（MEC）历史服务器、网络管理及维护工作站、前置数据处理机（FEP）、事件/报表打印机、彩色图形打印机等。
第二层包括各车站的AIS系统包括冗余的网络交换机、车站级实时服务器（只设于轴心车站）、值班站长及值班员工作站、维护工作站、站台监察亭值班员工作站、前置数据处理机（FEP）、综合后备盘（IBP）、事件/报表打印机等。
4.2软件架构
AIS系统软件分为三层：数据接口层、数据处理层和人机界面层。
第一层专门用于数据采集和协议转换，主要由前置数据处理机（FEP）构成，同时，FEP负责对AIS系统与相关接口系统的数据进行隔离，从而保证各自系统数据的独立性。数据接口层必须采用通用和开放的标准协议。
第二层专门用于数据管理，主要由中央级和车站级服务器构成，通过实时数据库和关系数据库提供AIS系统的应用功能。
第三层专门用于处理人机接口，主要由调度员工作站构成，通过从中央级和车站级服务器获取资料，在工作站上显示各相关系统的信息。
5主干网络构成
深圳地铁3号线采用车站群设计理念，轴心站与卫星站、轴心站与运营控制中心OCC设备之间的采用双层星型网结构，具体如图1-1所示。中心级OCC与各轴心车站之间的信息交换通过由通信系统提供的专用单模光纤（从OCC至各轴心站，每轴心站4芯光纤），AIS系统须提供所需的交换机及网络设备（如路由器），通信信道冗余配置，通信类型为1000Mbps（GE）以太网，OCC与每轴心站之间的通信通道划分带宽供AIS系统使用（AIS系统、AFC系统、ACS系统、电力系统（杂散电流数据）设备共享）。轴心站AIS系统与其管辖卫星站AIS系统之间的信息交换通过由通信系统提供的专用光纤实现。
后备线控站（塘坑站）与其它轴心车站间提供100M带宽的后备通信通道（使用由通信系统提供的SDH （Synchronous Digital Hierarchy， 同步数字体系）主干网络），当OCC设备故障时，后备线控站AIS系统通过后备通信通道与其它轴心站AIS系统通信。
6结束语
综上所述，国内地铁综合监控系统（及自动化集成系统）组网方式主要包括车站平行方式和车站群方式，深圳地铁3号线自动化集成系统的这种轴心站管理本站及卫星站的车站群组网方式，从平行模式基础上进行优化设计，既节省运营人员，进一步提供区域运营管理水平及工作效率，起到减员增效效果，在一定程度上减低了系统建设成本投资。
参考文献:
[1] 魏晓东.城市轨道交通自动化系统与技术[M].北京:电子工业出版社,2004.
[2] 彭辉,徐志修,周文华,PENG Hu等. 城市轨道交通智能综合监控系统设计[J],铁道工程学报,2006年01期
[3] 深圳地铁3号线自动化集成系统合同文件，2007. 深圳市地铁3号线有限公司