地铁延长线过渡期的中央级综合监控系统调度管理方案

陈班贤

(广州地铁集团有限公司，510038,广州//工程师)

随着我国城市轨道交通的快速发展，地铁延长线建设的现象越来越普遍[1]。为节省建设成本和统一调度管理要求，地铁延长线通常不另建控制中心，而是延用既有线路的控制中心。因此,不得不面对一个非常现实而又迫切需要处理的问题：延长线网络和数据应在何时接入既有线路？如果接入过早，延长线网络可能存在的不稳定性或者调试期间产生的报警和事件会影响既有线的正常运营；如果接入过晚，则属地管理权、设备操作维护使用权和调度指挥权(以下简称“三权”)在由建设单位移交运营单位后，会影响中央级综合监控系统(ISCS)对延长线供电系统和机电系统设备的监控功能[2-3]。

1 过渡期调度管理方案

根据建设经验，地铁延长线在三权移交、正式接入既有线路后通常会有一个过渡期。针对地铁延长线在过渡期的ISCS调度管理问题，主要有3种解决方案。

1.1 软件屏蔽方案

软件屏蔽方案即在中央级ISCS软件中增加报警和事件过滤功能。当中央级ISCS接收到延长线车站的报警或者事件时，由屏蔽软件自动进行过滤，不再显示在系统报警栏和事件列表中。由于火灾报警弹图功能无法筛选和屏蔽，如要屏蔽延长线火灾报警弹图，则需对延长线所有车站的FAS(火灾报警系统)的火灾弹图路径进行暂时删除操作，待正式开通运营后再添加回去。

软件屏蔽方案的优点为：无需增加任何硬件设备，即可在三权移交后立即接入既有线路，受中央级ISCS统一调度管理。缺点为：软件修改工作量大，无法避免延长线路网络不稳定对既有已运营线路的影响。

1.2 独立主干网方案

如既有线通信传输网有充足的备用光纤通道，而且延长线ISCS主干网已完成组网工作，则可采用独立主干网方案。首先，利用既有线通信传输网的备用光纤通道，从既有线控制中心开始逐站跳接延长线起点站，从而形成独立于既有线的物理通信通道(如图1所示)；然后，在既有线控制中心ISCS设备房增加1台交换机，在既有线控制中心的调度大厅增加2台服务器、2台工作站和1台交换机，搭建延长线的中央级ISCS,即延长线的运营控制中心(OCC)；最后，从控制中心ISCS设备房敷设1根网线连接到调度大厅，该网线二端分别连接2台新增的交换机，从而将延长线OCC连接到延长线ISCS主干网。

图1 独立主干网实现原理图

该方案优点为：一方面，既有线和延长线的ISCS主干网及OCC均相互独立、互不干扰；另一方面，实现了数据互连，便于工作人员在既有线OCC实现统一调度。

该方案缺点为：施工量巨大。首先，要从既有线搭建独立的物理通信通道并接到延长线，需耗费较大的人力成本开展既有线各站光纤通道的跳接和通信测试工作；其次，要搭建并配置延长线OCC；此外，如果既有线OCC的ISCS设备房和调度大厅的距离较远，还会极大增加网线敷设的工作量和难度。

1.3 远程连接技术方案

软件屏蔽方案和独立主干网方案的现场实施难度较大，本文提出了1种相对较为简单，且易于实现的方案，即远程连接技术方案。远程连接技术方案的实现原理如图2所示。

注:VLAN为虚拟局域网

由图2可见，远程连接技术方案有如下特点：

(1) 站点1是既有线终点站；站点2是延长站与既有线的连接站点，通常是起点站。

(2) 站点1新增了1台交换机，站点2新增了1台交换机和2台双网卡工作站；站点1在原有网络基础上再添加了VLAN 1，并将新增的设备配置在VLAN 1网段内，以便既有线OCC能远程连接新增设备。

(3) 站点2新增工作站的另1个网卡通过静态路由器配置在站点2原局域网内，从而实现新增工作站与延长线的网络互连。

(4) 既有线OCC的相关工作站和站点2新增工作站分别安装和配置了VNC远程控制软件，不仅可实现既有线OCC远程监控新增工作，又可将既有线和延长线网络相隔离。

该方案优点为：无需任何软件修改，施工量小，可避免延长线路网络的不稳定或者调度期间报警事件过多对既有已运营线路的影响，实现过程简单，现场可执行性强。

2 远程连接技术的应用

2.1 实现过程

远程连接技术方案已应用于广州地铁6号线二期工程。广州地铁6号线二期于2016年9月20日完成了三权移交。当时6号线二期部分设备仍在进行系统联调。为避免联调期间产生的大量报警和事件冲刷了6号线一期有用的信息，6号线二期的ISCS并未立即接入6号线一期中，而是采用远程连接技术来实现了6号线一期浔峰岗站OCC对6号线二期ISCS PSCADA(电力监控与数据采集)子系统和BAS(环境与设备监控)子系统的监控功能。该工程的远程连接技术工作原理见图3，具体实现过程为：

(1) 在长湴站新增1台二层交换机，并将该交换机电口模块的1个端口通过网线连接至长湴站ISCS原有交换机1电口模块的6号端口。新增交换机光口模块中的1个端口连接到ISCS主干网的备用17号及18号光纤通道。

(2) 将长湴站原有交换机1电口模块的6号端口配置成VLAN 150，IP(互联网协议)地址设置为179.x2.a0.253。VLAN 150是长湴站ISCS在原有局域网基础上新添加的网段，其IP地址范围为179.x2.a0.1～252，掩码为255.255.255.0。

图3 广州地铁6号线二期工程远程连接技术工作原理

(3) 将长湴站和龙洞站新增的2台交换机和2台工作站均设置在该VLAN 150段内，以实现6号线一期工程OCC可远程连接这部分设备，避免了VLAN 150 出现故障时对6号线一期和二期的ISCS其他VLAN段造成影响。

(4) 在龙洞站新增1台二层交换机，并将该交换机光口模块的其中1个端口连接到ISCS主干网的备用17、18号光纤通道，从而建立长湴站到龙洞站的物理传输通道。

(5) 在龙洞站新增2台工作站，分别用于实现6号线二期工程的临时电调和环调功能。

(6) 将龙洞站新增交换机电口模块中的2个端口通过网线分别连接到龙洞站临时电调和环调工作站的1号网口，同时将相应网卡IP地址分别设定为：IP 179.x2.a0.73、掩码255.255.255.0、网关179.x2.a0.253，以及IP 179.x2.a0.72、掩码255.255.255.0、网关179.x2.a0.253，从而实现6号线一期工程OCC远程的连接。

(7) 将龙洞站临时电调和环调工作站的2号网口通过网络分别连接到龙洞站原有交换机相应网口。通过输入“route add 179.a0.b0.0 mask 255.255.255.0 179.x4.b0.92”，在临时电调2号网卡添加1条静态路由；通过输入“route add 179.90.50.0 mask 255.255.255.0 179.x4.b0.91”，将临时环调2号网卡添加1条静态路由。这样不仅实现了6号线二期工程ISCS的数据交互，还将6号线一期工程和二期工程的主干网相隔离。

(8) 在浔峰岗OCC的电调和环调工作站，以及龙洞站的临时电调和环调工作站分别安装和配置VNC远程控制软件，即使浔峰岗OCC电调和环调工作站能分别通过龙洞站临时电调和环调工作站来远程监控6号线二期工程ISCS、PSCADA子系统和BAS的相关设备。

2.2 实际应用效果

配置完成后，浔峰岗OCC的电调和环调工作站通过VNC远程控制软件即可监控6号线二期工程全线10座车站ISCS的PSCADA子系统和BAS相关设备。广州地铁6号线应用远程连接技术后，调度人员下发的指令能快速到达现场，并准确反馈执行结果，且不对6号线一期项目的正常运营造成影响，极大方便了调度人员对6号线二期10座车站实现统一调度指挥，又避免了6号线二期在综合调试期间产生的大量报警、故障事件对六号线一期已运营线路网络造成影响，提高了运营安全，也确保了新线调试进度。

3 结语

随着地铁延长线建设的现象越来越普遍，地铁延长线在过渡期间的ISCS中央调度管理成了地铁建设者们迫需解决的问题。本文巧妙利用VLAN技术和静态路由技术，用极少的硬件改动量，成功实现了既有线OCC对延长线ISCS、PSCADA子系统和BAS相关设备的远程监控功能，同时又成功避免了延长线可能存在网络不稳定或者调度期间产生较多的报警和事件对既有线路的正常运行造成的影响。

[1] 高萍.轨道交通综合监控系统分段开通贯通方案讨论[J]. 中国科技信息，2012(24): 129.

[2] 徐忠.地铁综合监控系统中的数据交互共享方案研究[J].信息安全与技术，2012(3): 79.

[3] 付芳蓉, 戴军, 洪超.地铁综合监控系统设计与实现[J].科技资讯，2013(26): 26.