综合监控系统控制权移交的设计与实现

华寅飞 胡波 沈广泽

摘要：本文介绍了在轨道交通综合监控系统（ISCS）中如何进行控制中心和车站之间的内部权限移交，以及ISCS与外部系统之间的外部权限移交。权限移交有两种方式：正常权限移交和强制权限移交。结合实际工程需求，针对BAS子系统设计了控制权移交的方案及实现方法。实践表明，该方案能够满足需求，保证控制的唯一性，使得操作员在控制中心、车站、子系统均能对受控对象进行安全的控制操作。

关键词：综合监控系统；内部权限移交；外部权限移交；正常权限移交；强制权限移交Design and Realization of Control Authority Transfer in Integrated Supervision and Control System

Hua YinfeiHu boSheng Guangze(NARI Technology Development Co. Ltd.,Nanjing 210061)

Abstract:This ariticle describes how to transfer the internal authority between control center and station in rail transit integrated supervision and control system(ISCS) and how to transfer the external authority between ISCS and external systems.There are two ways of authority transfer: normal authority transfer and forced authority transfer. Based on actial project requirements of BAS,we designed the program of control authority transfer and realization method. Practice shows that the method can meet the requirements,ensure the uniqueness of control,makes the operator at control center,station or subsystem can control the controlled object safety.

Key words:ISCS、internal authority transfer；external authority transfer；normal authority transfer；forced authority transfer在目前我国地铁行业中，轨道交通综合监控系统（ISCS）得到了广泛应用。综合监控系统是一个十分庞大的的分布式系统，在控制中心和各个车站/停车场都设有操作员工作站，因而在中心操作员、车站操作员等多个位置均能对某个受控对象进行控制操作；而在综合监控系统外部，子系统工作站和现场也能对受控对象进行控制操作。如果不进行有效的控制权限管理，有可能造成人为操作事故。为了同时对受控设备进行控制操作，保证控制的唯一性，需要对控制权限进行管理，协调中心操作员、车站操作员、子系统工作站操作员等多个位置对受控对性进行安全的控制操作。

综合监控系统操作人员从地理位置上分为中央OCC操作员、备用OCC操作员、车站级操作员。由于中央OCC操作员和备用OCC操作员所在的都是同一个域，所以中央OCC操作员和备用OCC操作员之间不需要进行权限移交。若系统正常运行情况下控制权配置在中央OCC/BCC，车站级操作人员没有权限对设备进行操作；或者控制权按系统的配置属于车站，那么中央OCC和备用OCC操作员没有权限对设备进行操作。对于综合监控外部系统（如子系统），若系统正常运行情况下控制权配置在综合监控，子系统操作人员没有权限对设备进行操作；或者控制权按系统的配置属于子系统，那么ISCS操作员没有权限对设备进行操作。

在正常情况或者异常情况下，系统可以将控制权限移交给另一方，控制权限移交一般必须由双方确认。在紧急情况下，系统可以进行强制权限移交。

1控制权移交

对于综合监控系统而言，控制权移交分为系统内部权限移交和外部权限移交，内部权限移交是指综合监控系统内部中心和车站之间的操作权限移交；外部权限移交是指综合监控系统与外部系统（例如单独子系统工作站，如BAS、PSCADA等）之间的操作权限移交。

1.1 内部权限移交

在综合监控内部进行权限移交时，权限移交组的权限所在地可以是中心或者车站。当某个设备的权限所在地为中心时，车站的操作员没有权限对设备进行操作；同样，当某个设备的权限所在地为车站时，中心的操作员没有权限对设备进行操作。当权限发生移交时，系统可以将设备所属的内部权限所在地设为希望的状态（OCC，车站）。

1.2 外部权限移交

在综合监控系统与外部系统（如子系统）进行权限移交时，权限移交组的权限所在地可以是ISCS或者子系统。当某个设备的外部权限所在地为子系统时，综合监控中心或车站的操作员均没有权限对设备进行操作，只有子系统的工作站维护员有权限对设备进行操作。当某个设备的外部权限所在地为综合监控时，须再根据综合监控内部权限判断控制权限是在综合中心还是车站。当权限发生移交时，拥有内部权限的一方（中心或车站）才可以和子系统进行移交，系统须通过遥控的方式将设备所属的外部权限所在地设为希望的状态（ISCS，子系统）。

1.3 权限移交方式

权限移交主要包括两种方式，正常权限移交和强制权限移交。

在正常情况下，系统可将控制权限由一方移交到另一方（如中心到车站），控制权移交必须由双方确认。当请求方发出权限移交请求，接受方必须在预定时间内接受权限，才能完成权限移交；如果对方在预定时间内没有接受权限，则认为权限移交超时，权限仍为请求方所有。在移交过程中，权限所在地设置为一个中间状态，如从中心向车站进行权限移交时，中心发出移交请求，权限所在地由“中心”变为“中心至车站”，当车站接受权限后，权限所在地才变为“车站”；否则，权限移交超时后，权限所在地仍变回为“中心”。

强制权限移交是指在紧急情况下监控等级高的一方可以强制收回监控等级低的一方的权限，进行强制权限移交的时候不需要对方进行确认。如当权限在综合监控车站时，综合监控中心可以强制收回车站的权限，强制移交后，权限所在地直接由“车站”变为“中心”。

2实现方案

下面结合BAS子系统权限移交的实例来分析ISCS控制权移交过程。

BAS子系统的控制权所在地可以为综合监控中心、综合监控车站或者BAS维护工作站（子系统），控制权限在可以在这三个地方之间，也可以由中心强制收回车站的权限，或者综合监控强制收回子系统的权限。权限移交逻辑图如图1所示：

2.1 創建权限移交分组

实现如上图所示的权限移交，首先要创建描述BAS专业所包含的控制权移交分组（如通风空调系统权限、动力照明系统权限、给排水系统权限），要求BAS专业的所有受控对象都属于这几个控制权移交分组中。

2.2 内部权限移交的实现

在权限移交组中设置“权限所在地”这个属性，默认配置为“车站”（BAS专业要求），可选项还包括“中心”、“中心至车站”、“车站至中心”。对BAS专业的受控对象进行操作时，首先会判断设备所属权限移交组的权限所在地，若权限所在地不在本地，则不能对设备进行操作。

在综合监控系统中，通过人机界面（HMI）下发权限移交命令，系统后台操作进程收到命令后，修改当前权限移交组的“权限所在地”，从而实现内部权限移交。

移交过程描述如下：

2.2.1 由中心向车站移交

中心的操作員在HMI上点击“移交至车站ISCS”，限所在地由“中心”置为“中心至车站”，同时车站HMI上的“接受权限”变为可选；车站的操作员点击“接受权限”，权限所在地由“中心至车站”置为“车站”，权限移交完成。

2.2.2 由车站向中心移交

方式一：车站的操作员在HMI上点击“移交至中心ISCS”，限所在地由“车站”置为“车站至中心”，同时中心HMI上的“接受权限”变为可选；中心的操作员点击“接受权限”，权限所在地由“车站至中心”置为“中心”，权限移交完成。

方式二：中心的操作员在HMI上点击“强制收回”，权限所在地由“车站”置为“中心”，权限强制移交完成。

2.3 外部权限移交的实现

综合监控系统与外部系统之间的权限移交需要通过遥控的方式实现，权限移交同样包括两种方式：正常权限移交和强制权限移交。如控制权限可以在综合监控侧和BAS子系统侧之间正常移交，也可以从综合监控侧强制收回BAS子系统侧的权限。要实现这种移交，在综合监控侧需定义3个DO（遥控）点和2个DI（遥信）点，如表1所示：

表1

点类型 含义

DO 控制权移交命令

DO 控制权接受命令

DO 控制权强制收回命令

DI 外部权限所在地

DI 是否有权限移交请求

分别用于描述ISCS侧控制权移交（DO1）、控制权接受（DO2）和控制权强制移交（DO3）三个控制命令以及外部权限所在地（DI1）、是否有权限移交请求（DI2）两个遥信。

同时，在BAS子系统侧需定义2个DO（遥控）点和2个DI（遥信）点，如表2所示：

表2

点类型 含义

DO 控制权移交命令

DO 控制权接受命令

DI 外部权限所在地

DI 是否有权限移交请求

分别用于描述BAS侧控制权移交（DO4）和控制权接受（DO5）两个控制命令以及外部权限所在地（DI3）、是否有权限移交请求（DI4）两个遥信。

在控制权移交组中，设置“外部权限移交点”属性，将这个属性与DI1（外部权限所在地）关联。对BAS专业的受控对象进行操作时，会判断设备所属权限移交组的外部权限所在地，若权限所在地不在本系统，则不能对设备进行操作。

假定综合监控的内部控制权在控制中心，移交过程描述如下：

2.3.1 由综合监控向子系统移交

中心的操作员在HMI上点击“移交至车站BAS”，发控制命令DO1，使DI4被置为“有移交请求”，使车站HMI上的“接受权限”变为可选；子系统工作站的操作员点击“接受权限”，发控制命令DO2，使DI1和DI3同时被置为“BAS子系统”，权限移交完成。

2.3.2 由子系统向综合监控移交

方式一：子系统工作站的操作员在HMI上点击“移交至ISCS”；发控制命令DO4，使DI2被置为“有移交请求”，使中心HMI上的“接受权限”变为可选；中心的操作员点击“接受权限”，发控制命令DO5，使DI1和DI3同时被置为“ISCS”，权限移交完成。

方式二：中心的操作员在HMI上点击“强制收回”，发控制命令DO5，使DI1和DI3同时被置为“ISCS”，权限强制移交完成。

将以上内部权限移交和外部权限移交结合起来使用，就可以实现BAS各控制权移交的分组在综合监控中心、车站以及BAS子系统工作站之间的高效移交，保证同时只有一处对设备进行控制操作，降低了人为误操作的可能性。

3结语

上述控制权移交的方案设计，经过实践证明，能够满足综合监控各专业权限移交的需求，保证了对各专业受控对象控制的唯一性，同时可以方便、高效地进行控制权移交，使得操作员在中心、车站、子系统等多个位置均能对受控对象进行安全的控制操作。

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