城市轨道交通综合监控系统

城市轨道交通综合监控系统

单元1

AFC 自动售检票系统 ATC 自动列车控制 ATO自动列车运行 ATP 自动列车防护 ATS自动列车监控 BAS环境与设备监控系统 CLK时钟系统 FAS火灾报警系统 FEP前端处理机 COCC控制中心 CCTV闭路电视系统 ISCS综合监控系统 PA（S）公共广播（系统） PIS乘客信息系统 PSCADA电力监控系统 PSD屏蔽门 SIG信号系统 FG防淹门 ACS门禁 UPS不间断电源系统 EMCS机电设备监控系统 SCADA监控与数据采集 ASD滑动门

v OA办公自动化系统 FACP火灾报警控制盘 COM通信系统

ISCS系统介绍：

1.硬件构成：中心级ISCS硬件设备；车站级ISCS硬件设备

2.软件构成：数据接口层；数据处理层；人机接口层

3.网络系统构成：主干层；局域层；现场层

电源设备：

在控制中心、车站、车辆段/停车场配置UPS电源和电池。后备电池的供电容量按需求配备。

控制中心应分别为综合监控系统设备和综合显示屏配置UPS电源。

车辆段应分别为综合监控系统设备和培训仿真测试系统配置UPS电源。

单元2

ISCS性能指标：1实时响应性2可靠性3可扩展性

性能保证条件：对子系统深度集成

MTBF（平均无故障时间）大于8000小时

MTTR (平均恢复前时间)小于1小时

ISCS系统 综合监控系统功能定位要确定1为运营服务2为设备维护3为乘客服务 联动功能要实用、要完备、要深入

单元3

ISCS的构架理念：

根据各业务系统的类型和特点，大致可分为：

①建筑物安全防范类系统

(火灾报警系统、环境与设备监控系统、电力监控系统、门禁系统、电视监控系统)；

②保障行车安全类系统

(车辆系统、信号系统、屏蔽门(安全门)系统、防淹门系统等)；

③票务管理及服务类系统

(自动售检票系统)；

④信息服务类系统

(乘客信息系统(车站信息系统、车载信息系统)、广播系统、通信时钟系统等)。

系统集成规模分析与比较

（1）全集成方案是以保障行车安全类系统为主，将建筑物安全防范类系统、票务管理及服务类系统、信息服务类系统全集成。具体实施方式是以信号系统为平台，以信号ATS系统为集成主体，集成车辆、供电等所有系统，构建大型的综合自动化监控体系，是城市轨道交通建设自动化管理实施的最理想方案。

（2）分类集成方案是将各业务系统，按照结构相似、功能相近、联动关系密切业务系统分层分级集成。这种集成方式主要针对建筑物安全防范类系统而言，其目的是通过采用统一的系统结构、通信协议和软硬件平台，统一人机界面，实现建筑物安全防范类各子系统间的数据信息共享，改变原来各自的局面，构建统一的安全防范体系。

（3）准集成方案是在分类集成方案的基础上，拓展集成系统业务面，将信息服务类系统与建筑物安全防范类系统中存在联动关系的车站信息系统、车载信息系统、环境与设备

监控系统、电视监控系统等一并集成，通过统一的系统监控管理层软硬平台无缝接入，构成综合实时多业务系统，为城轨交通的运营管理、设备维护、乘客服务等提供有利保障，给乘客营造安全舒适的乘车环境。

系统集成规模分析与比较

一种是以行车调度指挥为核心，同时提供环境监控、电力监控和乘客服务等功能的集成监控系统。

另一种主要采用以环调、电调为核心兼顾部分与行调有关子系统的集成互联模式。

行车调度：

特点：以行车调度指挥为核心的集成方式最显著的特征是集成信号系统的列车自动监控子系统（ATS），同时集成与行车指挥有关的CCTV、PA、PIS、SCADA、FAS、BAS。互联的系统有ATC、AFC、CLK等。

优点：实现了对轨道交通中环境、供电、设备、乘客、列车的全面监控。

真正做到为运营指挥部门服务，提高轨道交通公司运营指挥的自动化水平。

系统的集成度进一步提高，可以进一步实现信息共享和灾害情况下的快速联动。

是城市轨道交通综合监控系统的发展方向

缺点：

集成ATS后，综合监控系统直接负责行车指挥调度，因此要求系统的功能和可靠性更高；

内地还没有集成ATS的先例，存在一定的风险；

需要整合ATS软件开发平台和ISCS软件开发平台；

要更好地发挥集成ATS综合监控系统的优势，需要对现行的运营管理和维护管理进行调整，牵涉面比较广；

环调、电调为核心

集成的系统包括： FAS、BAS、SCADA、PSD、FG等。

互联的系统包括： PA、CCTV、PIS、AFC、ATC、CLK等。

特点：实现集成相对容易，即使系统出现故障也不会影响行车安全；国内正在实施，有较成熟的经验可供借鉴；在一定程度上提高了供电、环境与设备的调度管理水平。

优点：

保证行车调度系立运行，不会因为集成平台出现问题而受影响。通信系统的CCTV、PA、专用电话等传输，不影响数据通道的带宽，降低综合监控系统实施风险；

ATS与ISCS分开，便于ISCS的工程实施；

该方案与当前我国轨道交通管理水平相适应：全能操作员或跨专业操作员有待培养，适度集成、分专业设置调度员较为现实；

对提高运营管理水平、救灾效率有较大帮助。

缺点：

集成度还不够高，只能对列车位置及状态等进行监视，不具备对运行计划、进路设置等的监控功能，不能真正做到以行车调度指挥为核心。

系统集成深度一般有以下3种方案：1.信息集成(网络集成)方案2.适度集成方案3.深度集成方案

单元5

轨道交通综合监控系统人机界面

主要内容

1、登录画面2车站布局图3PA操作界面:一般广播4PA操作界面:按时间表广播5CCTV操作功能6CCTV操作界面: 序列控制 7PIS功能：车站信息8、PIS功能：车载信息9、安全门（PSD）功能10FAS功能11、联动功能12、通用画面：告警一览表

单元6

IBP盘：地铁综合监控系统在车控室配置了综合后备盘（IBP）。它是综合监控系统在

车站级的后备手动操作系统，是当综合监控网络故障，车站操作员工作站蓝屏时的紧急备用操作盘。

IBP盘的功能：1紧急情况下自动扶梯的停止、启动控制功能；2在紧急情况下具有切断三级负荷及照明电源的功能；3环控通风排烟系统的紧急控制（模式控制）和消防联动控制模式；4自动售检票系统（AFC）的闸机解锁或开启闸门的控制；5屏蔽门/安全门系统（PSD）的开关门控制；6防淹门（FG）的关门控制；7门禁系统（ACS）的解锁控制；8ATC系统的紧急停车、扣车和跳停控制。

单元7

城市轨道交通建设按照的要求，国产化率（指设备国产化率）必须达到70%。

城市轨道交通项目，无论使用何种建设资金，其全部轨道车辆和机电设备的平均国产化率要确保不低于70％

要不断提高城轨交通项目设备的国产化比例：

对国产化率达不到70%的项目不予审批；

进口的整车设备要照章纳税；

原则上不使用限定必须购买外国设备的资金；

系统结构设计、硬件选型带给综合监控系统国产化率的影响在15%左右。

按平均比率算综合监控系统软件在项目中一般占25%~35%；

系统集成商的应用成熟度也是影响国产化率的一个因素。

综合监控系统国产化的实施策略

1简约的结构设计与合理的设备配置降低必不可少的进口设备总价 2尽量采用国产化软件平台3尽可能选用国产化硬件4选用的国内系统集成商5在综合监控的建设中摈弃奢华选择实用

单元8

1软件风险

2工期压力风险

在我国地铁建设热潮中，市民对地铁开通的渴望十分强烈，而地铁建设过程往往开始时因为经验不足难于按计划进行，每到工程的中后期，开通日期的严格要求给工程建设者带来极大的压力。此时最易跳过应有的进程，为项目实施带来风险。

科学的合理的工程步骤必须坚持，否则可能反而会对工期造成延误。为此，应预先考虑到地铁工程的规律，实施计划尽可能留有充分余地。

3.系统集成商能力风险

• 停车场：是城市轨道交通车辆停放的场所,是规模较小的车辆段,承担城市轨道交通车

辆的停放、清洁、维护和乘务工作。一般每条轨道交通线路按其配属车辆的多少,设置一处或多处停车场 。

• 车辆段：是城市轨道交通车辆更换损坏部件的场所,它在停车场的基础上增加车辆检

修设施,其中以大、架修设施为主,主要检修手段为互换修。承担多条由联络线互相沟通线路车辆的大、架修工作 ；承担所属线路车辆的定修、月检及临修及车辆停放和列检工作 ；

对子系统集成，是指开放系统将被集成子系统完全融入系统之中，被集成子系统成为综合监控系统的一部分，被集成子系统的全部功能都由综合监控系统实现，除了管理意义外，被集成子系统构成了综合监控系统主体。

对子系统互联，是指被互联子系统是一个运行的系统、具有自身的完整结构，综合监控系统通过外部接口与互联子系统进行必要的信息交互以支持信息共享平台的构建。 互联子系立运行实现自己的功能，也向综合监控系统提供交互数据，支持综合监控系统互联功能实现。

v 从以上三个地铁综合监控工程设备国产化的实际状况中可分析出如下结论：

（1）地铁综合监控系统中，设备采用国外产品的主要有：服务器、BAS 系统的PLC、FAS系统的设备而;网络设备、FEP 和综合监控软件则是：有的项目中已采用了国产化;其余设备则完全国产化。

（2）因为国产化率是按价格计算，因此，降低进口设备的价格至为关键。为此，综合监控系统设计应该采用简约的结构，合理的配置。不可采用豪华的设备配置。根据多个综合监控系统工程中的经验，系统结构设计、硬件选型带给综合监控系统国产化率的影响在

15%左右

3）从以上三个工程的设备国产化率统计中不难分析出，综合监控系统软件对设备国产化率的影响极大。按平均比率算综合监控系统软件在项目中一般占25%~35%；

• 综合监控系统软件国产化就可使项目国产化率达到或超过70%；

• 综合监控软件采用国外软件，项目国产化率难于达到70%，除非弄虚作假。

问题1：

个别人依旧认为国外软件平台好，不管最后的效果如何，选择它所担“行政风险”少，他们的托词是：如果国外软件都出问题国产软件自不待言。

因此，在招标中致国家对国产化率要求的明令于不顾，明确要求必须选用国外软件平台。

事实证明这种做法既花费了较高的成本，又未必获得一个满意的系统。如果考虑后期的维修、维护，遗留的问题会更多，给工程带来了更大风险。

问题2：

当只能用国外软件平台的禁令被打破，事情又发展到另一极端。

原来认为只有国外软件才可用在地铁综合监控系统，现在又认为只要是一个自动化监控软件甚至一般的组态软件就可以支撑起地铁综合监控系统平台。

问题1：设计联络会时间应科学安排，尤其是与接口相关的设计联络：

①过早则接口专业还未准备好，相应的资料不能提供，影响实际效果；

②过迟则会影响综合监控系统本身进度。

最后一次设计联络应在各专业设计成熟后召

开，但又要严格按计划进行，各专业接口设计应尽

早完成。设计联络阶段不应拖延进度影响工期。

问题2：综合监控的关键设备（如：服务器、FEP、操作站、网络设备等）与软件的兼容性和稳定性等重要性能的考核必须在项目前期得到测试保障。

现场调试期间才发现兼容性和稳定性等问题将会带来极大的项目风险并影响工期。

问题3：加强系统与重要设备的测试

成熟的标准通信协议的工程测试、接口协议测试、实验室模拟测试等必须在现场测试前完成。否则系统现场调试和工期都将有巨大的风险。

问题4：硬件设备采购和发货时间不宜过早

• 存放过程会带来管理问题，电子设备因长期不加电存放也会受损。

• 现场条件应尽量达到关键电子设备的存放和运行环境要求后再安装和上电，要尽可能

消除设备周转过程的质量风险。

问题5：实践经验证明：总联调计划至关重要，在最后阶段的大联调中，科学的安排管理是排除项目风险的好办法。

问题6：运营部门、维护部门也应尽早介入项目，尤其是现场调试阶段和大联调阶段。

• 一方面综合监控系统会在现场调试期间直接按照实际需求做出必要的修改与变更，加

快进度。

• 另一方面，运营人员和维护人员在调试阶段经历很多具体问题的解决过程得到的收获

远远大于培训，对系统投运后的维护工作十分有利