地铁终端设备监控系统的设计与实现

王 超 詹益满

郑州轨道交通有限公司

地铁终端设备监控系统的设计与实现

王 超 詹益满

郑州轨道交通有限公司

随着机电技术与自动控制技术的持续进步，各类设备在地铁系统中的应用越来越普遍，无论是地铁设备的种类还是数量都达到了空前的规模，这就给地铁系统的可靠性提出了越来越高的要求。地铁终端设备监控系统能够可靠地监控地铁设备的运行状况，协调设备之间的工作，从而保证地铁系统的正常运营。基于此，本文将着重分析探讨地铁终端设备监控系统的设计与实现，以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。

地铁终端设备；监控；设计；实现

1、地铁终端设备监控系统的设计

1.1 车票层车票是乘客支付车费的媒介，通常有单程票、一卡通、储值票等形式。

1.2 车站终端设备组成的终端层，车站终端设备是用于轨道交通车站进行车票发售、进出站检票、充值、验票分析等读写交易处理的终端设备。车站终端设备包括自动售票机、半自动售票机、自动检票机等设备。终端层具有：车票发售、补票加值、车票查询、验票、进出站自动检票接收车站计算机下传的命令、参数、文件；存储所有的交易数据并上传到上级系统等功能。

1.3 车站计算机系统层，车站计算机系统是管理车站票务、运行、客流统计等计算机系统。车站计算机系统包括服务器、操作工作站、网络设备、紧急按钮、不间断电源、打印机等设备车站计算机系统的功能包括：接收线路中央计算机系统下发的运行参数、运营模式、黑名单等，并下传给车站终端设备采集车站终端设备的原始交易数据和设备状态数据，并上传给线路中央计算机系统；实时监控车站终端设备、显示各设备的运行状态及故障等信息、发送转发运营指令、同步时钟；能按运营日自动处理所有数据和文件，定期生成统计报告能保存规定数量的业务数据和系统数据，并能实现数据备份；接收线路中央计算机系统下传的设备更新软件，通过车站系统网络对车站终端的软件进行更新。

1.4 线路中央计算机系统层，线路中央计算机系统是管理和控制轨道交通线路自动售检票系统的计算机系统。线路中央计算机系统包括服务器、操作工作站、网络设备、不间断电源、打印机等设备。、路中央计算机系统的功能包括：接收、发送清分系统下传的运行参数；向清分系统上传各种原始交易数据；生成各种统计分析报告和打印报表；能自动备份和恢复系统及数据；设置和管理本线路系统和终端设备的操作权限；设置和更新系统中各种参数、同步时钟。

1.5 清分系统层，清分系统即综合中央计算机系统是发行和管理轨道交通车票、对不同线路的票、款进行结算，并具有与城市公共交通“一卡通”进行清分功能的系统清分系统功能包括：设置和下发运行参数、票价表、降级运行模式、交易清分数据、黑名单、车票调配等信息；向城市公共交通清分系统上传一卡通车票的原始交易数据，接收其下发的黑名单等系统控制参数管理系统的时钟同步、系统密钢；接收和处理线路中央计算机系统上传的各种原始交易数据；生成各种统计分析报告和打印报表；能自动备份和恢复系统及数据；设置和更新系统中各种参数。

2、地铁终端设备监控系统关键技术

2.1 建立设备间的通信。SC与终端设备通讯方式采用双链路、短链接、同步工作模式。此模式下任何一方都需作为通讯的服务器端和客户端，数据发送方向TCP服务器发起TCP连接请求，接收方接受连接请求，建立TCP连接。消息发送者发出消息报文，必须等到接收者返回该报文的应答消息后，方可处理另一个请求消息，或者断开连接。实现车站计算机与终端设备之间的通信，首先要选择恰当的通信协议和通信模型。

2.2 数据模块的实现

2.2.1 数据包的设计。车站设备中的数据可以分为交易数据、寄存器数据、状态数据、收益管理数据、维护管理数据、设备参数、设备运营指令和应用程序。数据要经过层层打包，最终在网络上传输，因此数据包设计关系到系统设计的成败。在设计过程中要充分考虑线路允许的最大长度，对于大于此长度的数据要进行拆分，使每个包长度都小于等于此长度限制。

2.2.2 数据的处理。SC与终端设备间的通信通过消息触发，当端口监听到消息时，首先对消息解析，判断消息的来源，确定交互双方的关系，进而建立双方的连接通道，接着调用相应的消息响应函数，执行对应的操作。数据的操作主要包括数据的转发、数据的接收、数据入库、数据显示等。过程如图1所示。

图1 设备生产数据处理流程

2.3 软件开发。软件开发的主要工作是设计软件界面和编写相关功能函数代码。软件界面的设计是在以上功能实现方法的基础上，运用面向对象的思想，将具体问题抽象化。本系统的设计以MFC为基础框架，建立的项目是基于对话框。根据系统功能的需求，同时尽量保证界面的美观大方。

总而言之，在城市轨道交通系统中保障自动售检票系统的正常运行，是城市轨道交通系统安全高效运行的重要保证。随着城市轨道交通系统线网的不断延伸，日均客流量急剧增加，AFC系统设备面对着大客流的高频率使用。故而实现对其优化设计及实现就显得尤其重要，这就要求我们在以后的实际工作中必须对其实现进一步研究探讨。

[1]张永彬.苏州地铁二号线车站终端设备监控系统的设计与开发[D].南京理工大学，2014.

[2]王菁.地铁环境与设备监控系统的设计与实现[D].北京交通大学，2011.

[3]陈健.地铁车站设备监控系统的设计和功能介绍[J].微计算机信息，2004，07：46-47.