云计算自动化集成系统是未来城市轨道交通智能化发展方向

深圳市地铁集团有限公司 张健保

云计算自动化集成系统是未来城市轨道交通智能化发展方向

深圳市地铁集团有限公司 张健保

城市轨道交通智能化系统发展趋势是：采用计算机技术、云计算技术、大数据技术、自动化技术、地理信息技术（GIS）、信息处理技术、物联网（感知）技术、有线无线通信技术、建筑信息模型技术、集成应用技术等先进技术构建大型集成系统，达到互联互通和数据共享网络融合、信息交互、数据共享、功能协同，可视化管理，实现统一平台以有效消除“信息孤岛”和避免重复建设，节约资源，优化管理与服务。

目前，城市轨道交通智能化系统集成应用已经取得了很大的发展，但是各地的发展极不平衡，很庆幸的是，综合监控系统已实现了BAS、FAS、SCADA的集成；安防系统（即综合安防系统，下同）实现了视频监控、门禁、报警的集成；乘客资讯系统实现了地面固定系统与车载移动系统的集成。但是综合监控系统、安防系统、乘客资讯系统仍然是互联关系，它们有各自的服务器、工作站、网络，通过接口使有限的信息共享，人为地造成了重复建设大量的服务器、工作站、网络等，部分信息无法共享，从而造成“信息孤岛”，特别是浪费资源。一条线路综合监控系统、安防系统、乘客资讯系统各有一百多台服务器、工作站、交换机，三个系统合计有约500台。一方面是浪费建设资源，这500多台设备加机柜需要多少地方来堆放，要多少地下空间来承载，地铁建设投资是每公里5个亿，可以想像要浪费多少建设投资；另一方面会极大地浪费维修资源，这500多台设备都是专用设备，安装的是定制的专用软件，普通的IT工程师并不能维护这些设备，需要经过专门的培训才能上岗，这些岗位的工资不可能高，所以很难留住人才，流动性很大，为了维护这500多台专用设备，花费的培训费用人工成本，按一个人管理20台设备（5个站），一天三班，仅这一项就要增加30个专业工程师，按每月10000元成本计算，每年浪费的人工成本约1000万；同时500多台设备安装空间要多少空调通风来维持运营，这也是很大的一笔投资。

1998.9—至今，在深圳市地铁集团有限公司从事监控系统（含综合监控系统、安防系统、车场智能化系统、大屏幕系统、OCC及车控室机房工程）建设管理工作。

分管的100M像素特高清晰巨屏显示系统获得了广东省科学技术一等奖、地铁信息化深度集成综合监控系统获得了广东省科学技术三等奖，主要参与的深圳地铁一期工程机电设备信息化集成应用获得了深圳市科技创新奖，主要参与项目有7项创造了中国企业新记录，被建设部推广应用新技术3项。一期工程和二期工程地铁信息化深度集成综合监控系统填补了国内多项空白并被列入综合监控系统设计和验收国家规范，二期工程地铁能源计量管理系统及DCC综合管理系统为同内地铁行业首创。

现在，随着通信技术和计算机技术的发展，采用云计算技术实施大集成，以上问题将迎刃而解，笔者于2012年3月在广州城市轨道交通综合监控系统学术研讨会上就提出了这个观点。综合监控系统、乘客资讯系统、安防系统可以完全集成为一个系统（暂且称作为自动化集成系统，下同），通信系统、信号系统、AFC系统的ATS部分集成进来技术上是没有障碍的，只是行业内集成商的集成能力参差不齐，无法公平、公正、公开地完成招标。但是前三个系统实施大集成是不存在任何问题的，电梯、扶梯、屏蔽门、感温光纤、电气火灾等互联的机电系统均可以提供以太网接口，并能提供WEB监控界面，因此这些系统也完全可以集成到自动化集成系统中来，FAS、门禁、时钟等专用机电系统

都在开发基于云计算的接口和软件，那些基于独特接口和私有协议的接口设备将逐步失去市场，最终被淘汰。

基于云计算的自动化集成系统（为了与目前的综合监控系统等系统名称不重复，暂时取名）以图1~图6为例来简述。

图1 综合监控系统传统结构图（红框内为可以云化的设备，包括服务器、存储、各种工作站）

图2 控制中心集中式部署+车站/车辆段分布式部署

从图2和图4可以看出（这是笔者2012年3月在广州城市轨道交通综合监控系统学术研讨会上发言所用的材料），云计算自动化集成系统在车站管理层完全是免维护设备，即插即用设备，一条线路的150多套服务器和工作站就变成了8套服务器和8套工作站，云计算中心可以设置在控制中心，也可以设置在车辆段和其它有网络的地方，为了节省运维成本，最好设置在控制中心。这样一来，车站的管理层级就像家里的电视机和机顶盒一样，设备故障了，复位一次，指示灯都不亮，更换即可，任何非专业人员都可以完成。电梯、扶梯、屏蔽门、感温光纤、电气火灾等专业厂商可以通过云计算中心的WEB服务器对各自所供设备进行远程维护，地铁公司维护人员只要关注云计算中心的设备即可。笔者认为，云计算自动化集成系统只要在一条线路上成功应用，会受到运营部门的“热烈欢迎”。

综合监控系统设计和验收国家标准正在修编中，笔者已强烈建议将云计算结构列入设计选项，期待云计算技术能列入其它相关的国家标准中。

图3 综合监控系统OCC云计算中心方案

图5 网可靠性分解决方案 – 分布式部署

图5 车站云化解决方案 – 断网可靠性分析

图6 地铁综合监控系统云化解决方案亮点

张健保（1963-），男，中共党员，电气高级工程师，现任深圳市地铁集团有限公司设备部主任工程师，主要从事监控专业方面的工作（含综合监控、乘客资讯、安防、智能化等）。