轨道交通综合监控系统分段开通贯通方案讨论

高 萍

国电南瑞科技股份有限公司营销分公司

1 工程概况

北京地铁9号线线路全长16.4km主要分布在丰台、海淀两个行政区，全部为地下线。共设13座车站，即国家图书馆站、白石桥南站、东钓鱼台站、军事博物馆站、北京西站、太平桥站、六里桥站、丰台北路站、丰台东大街站、丰台南路站、科怡路、丰台科技园站、郭公庄站。全线共设牵引降压混合所10座，降压所4座，跟随所1座。全线设地面车辆段一座，占地大约21公顷。

北京地铁9号线南段（郭公庄站～北京西站）于2011年12月底正式开通运营，9号线开通段综合监控系统规模为：小营控制中心ISCS、郭公庄车辆段备用中心ISCS、南段9站ISCS，实现车辆段、车站及控制中心对9号线全线各接口系统的监控功能，主要接口系统包括PSCADA、BAS、FAS、PSD、PA、PIS、CCTV、ATS、MLC、ACS、TEL-ALM等十多个专业。综合监控系统如同中心调度及车站值班员的眼、耳，在地铁运营中发挥着巨大的作用。

9号线北段四站（二期工程）即军事博物馆～国家图书馆站ISCS工程接入既有运营线路时，因南段已经投运将近1年，南北贯通工作必须保证不影响已开通部分的正常运营。

2 贯通方案比选

由于项目投资及工期考虑，越来越多的线路进行分期建设，轨道交通综合监控系统两期贯通的实施困难日益显现，一方面是要保证地铁的正常运营，不能对正常运营产生影响，一方面要对新建车站进行调试。由于后期开通车站的单体调试不影响已开通段正常运营，所以这里主要讨论两期贯通中心综合监控的实施方法。

以北京房山线为例，传统的贯通方案是先更换中心ISCS数据库，将后期开通车站的数据先合并进中心数据库，再进行北段的调试，这样的做法弊端如下：

1）数据库合并后可能给已运营线路的数据造成影响，这些影响可能无法在数据库合并后立即发现，但给日后地铁正常运营带来隐患。

2）数据库合并前，北段数据只通过厂内测试，并没有现场验证，更新完成后，还需要对北段数据进行验证，如果发现有错误，还需要修改，这样就可能不只一次会对中心综合监控系统的正常监控造成影响。

3）调试数据和运营数据界面不清晰，由于使用的是一套数据库，即使采取一些措施，还是可能会在调试过程中给综合监控系统的正常运营带来影响，所以不可避免地铁运营公司会要求在夜间地铁停运后实施，这样就减少了每天可利用时间，增加了调试工期。

北京地铁9号线北段贯通调试实施初期，地铁运营公司就对上述问题提出担心，所以9号线采取单独组网设置临时中心的方案来进行贯通前控制中心调试，调试结束并提供测试报告后，再在中心进行数据库合并工作，这样就有效解决了上述三点问题，当然在实施难度上9号线北段单独成网并设置临时中心服务器等比原方案略显复杂，但在保证运营安全的前提下该方案为以后地铁项目分期开通时综合监控的贯通方法提供了更合理的思路。

3 贯通前的调试工作

3.1 实验室验证

在中心工程贯通工作实施以前应先在实验室进行测试，包括页面组态、参数配置等工作，需要对所有的工程实施内容进行逐一验证，保证系统生成的正确性、准确性。同时在实验室环境中充分考虑现场环境的特殊性，及其对贯通工作实施的影响。

3.2 新硬件及软件的安装与配置

√ 服务器

北段白石桥南站服务器单机运行，其中一台为白石桥南车站服务器，另一台用做临时中心服务器运行全线数据库。在二期临时控制中心的服务器上建立新的版本库，该版本库在现有南段中心数据库基础上补充北段各专业接口数据

√ 工作站

设置白石桥南一台工作站作为二期调试系统内临时中心工作站，供二期接入调试使用；为便于控制中心参与调试，将9号线网管室一台复示工作站修改为北段调试系统临时中心工作站。

√ 交换机

备份原交换机配置文件，增加北段V-LAN，与南段网络独立。

√ 前置机

中心设置一台调试用前置机，中心接口调试时将中心外部接口通讯线转接到该装置，调试后恢复

3.3 贯通前调试工作

√ 车站调试工作

对车站接口专业（PSCADA、UPS、BAS、PSD、FAS、CLK、PA、CCTV、TS）的功能及对点调试工作。

√ 控制中心调试工作

对中心接口专业（PIS、MLC、ATS、TEL-ALM、TCC、PA、CCTV）的功能及对点调试工作。

中心前置倒接步骤如下：

1）中心接口专业通讯线从端子并接至中心临时FEP；

2）设置中心临时FEP，下装组态、配置IP，测试中心临时FEP与临时中心服务器连通情况；

3）按专业逐一断开与既有中心FEP端口连接，通讯路径改至临时FEP，进行对应专业调试；

4）运营前断开与临时FEP端口通讯连接，恢复原有通讯路径，并测试通讯状态。

3.4 贯通前进行典型站验证测试

在一期、二期各找一个典型站进行贯通测试，目的是为了对贯通方案的可行性进行论证、对一、二期贯通数据准确性进行验证，并根据测试和验证结果分析对下一步贯通详细实施方案做出指导。

4 一、二期贯通实施

4.1 贯通实施步骤

1）备份中心运行数据库；

2）修改二期网络设置；

3）中心数据库升级；

4）二期车站服务器数据库同步；

5）二期新增画面及中心修改画面更新至系统版本库，全线工作站调阅上述画面时自动在后台从版本库获得更新；

6）对一、二期数据抽测进行验证。

4.2 一期车站的修改

对于一期工程车站工作站、服务器只作部分参数性的修改，可以看作是一次升级操作。修改完成后需要对所有的工作站、服务器重启一次。

4.3 注意事项

特别要注意的几点问题，一是中心数据库升级是在一期数据基础上添加续建的车站内容，贯通后数据库的准确性已经在二期调试结束后进行了验证；二是另外中心特有的全线汇总页面及软件功能的贯通，涉及的内容较多，所以这部分内容的贯通最复杂；三是贯通工作需在夜间运营结束后进行，中心数据库升级并重新启动中心服务器和调度工作站后，在中心依次远程登录一期车站的服务器、工作站，对车站工程进行修改，并重新启动一期车站服务器和工作站，当二期完成网络配置修改后，再进行二期的服务器和工作站升级重启工作；四是必须对贯通后的管理功能、监视功能、控制功能进行初步测试、验证，保证可以交付给运营人员进行日常的使用。

5 测试方案

在贯通工作结束之后，即可进入贯通试运行阶段，由运营人员在日常的操作使用过程中对贯通后的各项功能进行测试、验证。具体测试内容主要有：

5.1 管理功能测试

管理功能测试的目的是通过测试保证系统通用功能的全线有效性，包括用户管理、权限管理和日志等。现场测试的主要内容有：

1）日志功能测试

操作日志功能测试：在中心的几台操作员站上进行模拟操作，例如用户登录、退出，设备操作。然后进入日志查看页面，验证刚才的操作是否有正确的日志记录。

2）报表功能测试

在目前历史数据时间范围内选择一个的有效的时间段来生成报表，测试生成的报表是否符合要求。

5.2 监视功能测试

监视功能测试的目的是通过测试保证系统对设备状态和系统信息获取及显示的全线有效性，包括设备点和系统状态等。现场测试的主要内容有：

1）报警功能(含报警音响)的全面测试

选择几个能触发音响报警的报警点，在新中心的报警服务器上进行模拟触发，然后验证报警音响功能是否正常工作。

2）数据状态显示测试

模拟现场设备动作，检查画面状态显示的正确性及实时性。

5.3 控制功能测试

控制功能测试的目的是通过测试保证系统对设备管理和控制操作的全线有效性，包括设备控制和系统联动等。现场测试的主要内容有：

1）遥控的单控方式测试

在获取地铁运营的许可后，可由地铁运营的相关操作员对现场设备进行遥控操作，以验证遥控的单控方式。

2）程控功能测试

在获取地铁运营的许可后，可由地铁运营的相关操作员进行程控操作，以验证程控功能是否能正常执行。

6 应急方案

在全线综合监控一、二期贯通实施过程中，制定了应急后备方案。这样可以确保在贯通主方案实施过程中，出现意外情况时，系统可以平稳过渡或回切到正常工作状态。保证了地铁综合监控系统运行的安全性和连续性。

6.1 车站级应急方案

车站级应急方案的目的是为在贯通过程中，车站级系统出现问题时提出的解决方案。在对车站工程进行升级前，对车站工程做好充分的备份，包括工程数据、工程文件、配置文件等内容。一旦升级失败，可以在最短的时间内恢复到原来的状态。

6.2 中心级应急方案

中心级应急方案的目的是为在贯通过程中，中心综合监控系统出现问题时提出的解决方案。若控制中心贯通失败，或者是在试运行的运营期间出现问题，可立即使用备份数据库进行回退，确保在最短时间内恢复系统可用性。

7 结语

地铁综合监控一二期贯通及调试工作涉及面广、工作量大，因此各方面都应考虑周全，尤其是计划的制订，方案的论证及如何实施都应通盘考虑。9号线采用的贯通方法将贯通风险降到最低，将对一期正常运营的影响减少到最小，为后续线路分段开通提供了宝贵的经验。

[1]罗勤昇.地铁综合监控系统中心工程迁移方案分析与研究.城市建设理论研究，2011年第9期