城市轨道交通综合监控系统智能发展研究 王松

发表时间:2021/6/15   来源:《基层建设》2021年第7期   作者:王松 曹宇明
[导读] 摘要:目以前,大多数城市轨道交通都面临着人口密度逐渐增大带来的交通压力,这对ISCS来说是一个很大的考验。
        沈阳地铁集团有限公司运营分公司  辽宁省沈阳市  110000
        摘要:目以前,大多数城市轨道交通都面临着人口密度逐渐增大带来的交通压力,这对ISCS来说是一个很大的考验。保证系统的安全稳定运行,也要求系统的可扩展性和效率。传统的ISCS面临着高效、智能化和可扩展性的发展趋势。一方面,弱电、强电流数据存储等硬件模块成本高,承载能力不足;另一方面,多软件平台的集中管理难以实现。云技术以其虚拟化、高效、大数据挖掘的特点,给城市轨道交通综合监控的发展带来了革命性的变化。
        关键词:轨道交通;综合监控系统;智能发展
        1城市轨道交通综合监控系统的应用现状概述
        综合监控系统集稳定性、全面性、高效性等多重应用优势于一体,是城市轨道交通发展中不可或缺的基础设施。在尚未采用综合监控系统时,地铁的机电系统通常采取独立配套、独立管理的方式,通常会导致资源的沟通效率下降,共享难度加大,难以发挥出机电设备的集群优势。
        随着自动化技术水平的日益成熟以及城市轨道交通系统发展需求的刺激作用,综合监控系统应运而生,其有效整合软硬件平台,能够提供资源共享、设备集中管理、故障监测、紧急事故应急响应等功能,带动地铁运营水平提升至全新的层级。
        2综合监控系统的结构
        2.1城轨智慧节能
        理论上,根据云平台大数据和云计算的特点,基于云平台的ISCS可以开发能耗大数据分析与管理系统,是ISCS“云”应用的延伸。运用机器学习算法、大数据深度挖掘等技术,对各部门、各专业ISCS运营数据进行能耗分析和运营优化,模拟构建城市轨道交通能耗特征及影响因素,从而为能耗大数据分析与管理系统提供技术支持和框架。
        能耗分析与管理系统可根据城市轨道交通各专业的用电量和电能质量,建立环境温度、客流、列车在线情况和能耗模型,分析运营过程不同阶段与能耗的关系,在运营高峰和低谷时段,智能调整暖通、照明、电梯、列车运行等用电模式,达到最大限度的节能目的。
        2.2车站级综合监控系统
        各站点处配套的车站级综合监控系统,具有自动集成与互联的功能。该系统可以向被控系统读取数据,对其执行处理、存储等操作,用于反映现场设备的实际运行状况,同时车站级数据库持续完成对数据的记录、更新等操作,也可根据需求发布控制指令。车站级综合监控系统拥有一套相对独立的监控功能,给日常操作创设了更多的可能,辅助站点值班人员能够分别完成对子系统的监控操作。
        在地铁工程建设领域,综合监控系统普遍采用分层分布式结构,但轨道交通系统的运行需求各异,因此部分情况下也将采用其他体系结构,例如中心集中式结构,其依托于以太网的连接作用,与各站点级自动化子系统互联,规避综合监控投资成本过高的问题。
        2.3中央级综合监控系统
        在实现部分子系统中心级功能集成的同时,综合监控系统还可接收源于车站综合监控系统的数据,以便对其执行二次处理操作,进而向用户提供更为丰富的监控功能,包含但不限于统计报表、中心级联动、程式控制。在数据与资源共享需求日益迫切的发展背景下,中央级综合监控系统也能够提供高度稳定、高度便捷的数据共享传输通道,对接路网指挥中心、供电局地方调度中心等,提供数据支持。通过多方配合,可有效确保城市轨道交通具有较高的运行水平。
        2.4综合监控系统与自动化子系统的集成、互联
        (1)综合子系统:通过监控系统的应用,实现中央级和车站级上位机的监控功能。一旦与综合监控系统分离,所有功能都将难以实现。综合监控系统的支持是实现集成子系统上位机功能的关键前提。非深度集成模式不同于它,通常基于高层信息集成。
        (2)互联子系统:具有独立性的特点,可以与综合监控系统分离,但会有监控数据相互作用。操作人员可以依靠综合监控系统完成目标操作,也可以满足系统信息交换和联动的需要。
        为了实现高效集成与互联的关系,需要将电力监控系统、环境监测系统和设备监控系统集成到综合监控系统中。

同时,需要考虑其他子系统的运行要求,并采用互连方式接入。但是,应认为,在综合监测系统发展的背景下,接入控制系统、信号系统等各种功能子系统也应有效地融入综合监控系统,否则,这些子系统的应用优势将受到严重的抑制。
        2.5全自动操作和无人驾驶
        无人驾驶作为未来城市轨道交通智能化的关键,也是交通调度的核心部分。目前,我国一些城市已经开始应用这一技术。依托云技术的优势,将传统的综合监控系统与传统的列车自动监控系统进行深度融合,为自动驾驶向自动运行发展提供技术支撑。自动化运营系统是基于云技术、机电控制、信号通信和系统集成技术,实现城市轨道交通无人化运营过程。将是下一代先进的操作系统。
        自动驾驶系统是以无人驾驶自动驾驶为核心,集成了与列车运行指挥和乘客出入密切相关的多个子系统的系统。通过大数据、云计算和智能分析技术,实现对车辆、电力、制动机、机车等专业设备的统一配置和监控,实现城市轨道交通车站的自动启停,并对设备的备品备件和耗材进行全生命周期的维护。运维端和业务端在统一平台上深度集成。海量数据信息化是支持城市轨道交通运营的多种功能和联动,实现城市轨道交通智能运维,在未来迈出的一大步。
        3综合监控系统在城市轨道交通领域的发展展望
        3.1扩宽应用范围
        综合监控系统的扩展方向主要体现在集成互联子系统的专业化水平。在这个开发过程中,子系统之间的组合水平将得到提高。以某城市轨道交通工程为例,综合监控系统包括列车监控系统、电力监控系统、传输系统、乘客信息系统等。
        随着城市轨道交通配套技术的发展,综合监控系统逐渐显现出自动化、智能化的特点,也为综合监控系统的发展创造了新的机遇。创新发展取得了显著成效,如门禁系统、列车信息管理系统、电能质量管理系统等,都融入了互联的综合监控系统。可以预见,综合监控系统提供的标准化平台能够吸收更多专业的子系统,未来的发展趋势将更加明确。
        3.2能效管理
        能源效率管理具有综合性特点。轨道交通综合监控系统是指对信息和数据源进行高效收集分析,优化运行方案,促进综合监控系统高效运行,提高城市轨道交通系统运行水平,为旅客提供优质的旅行服务,创造可观的社会、经济和环境效益。
        随着社会经济的快速发展,环境污染和能源短缺问题也逐渐显现出来。节能减排是可持续发展的重要举措。在城市轨道交通综合监控系统建设中,还应践行节能减排的理念。根据电力系统的基本特点,引入pqss电能质量管理系统,提高环境和设备监测系统的灵敏度,使其能适应各季节、各时段的气候特点,自动调整运行方式,在保证城市轨道交通系统整体运行质量的前提下,尽量减少能源投入。针对数据量大、类型丰富的特点,综合监控系统可以深入挖掘信息的价值,在此基础上生成适合各子系统的运行策略。这应该成为行业的重点,我们需要在这方面寻求突破。
        结论
        综上所述,随着城市轨道交通系统的发展,相适配的综合监控系统也应当“同步前行”,通过大数据等先进技术的灵活应用,推动综合监控系统朝智能化的方向发展。本文中对综合监控系统的智能发展工作方向以及工作内容进行初步的描述,在共同协作之下,推动综合监控系统的发展,使其更好地服务于城市轨道交通系统。
        参考文献:
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        [4]陈勇.城市轨道交通站外智能导向综合应用与研究[J].智能城市,2020(17):109-110.
        王松 身份证号码:21010519920815XXXX
        曹宇明 身份证号码:21128219920331XXXX
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