地铁综合监控系统建设延伸线网络接入方式探讨

魏琦 柴亮 张静

摘要：城市轨道交通综合监控系统是以自动化技术为核心，支持扩展且实现了模块化目标的大型综合自动化项目。但是，因考虑项目投资及工期，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，一方面要保证地铁的正常运营，不能对既有线正常运营产生影响，另一方面要对新建车站进行调试。

关键词：地铁;综合监控;延伸线;网络接入;分析

1导言

综合监控系统是地铁系统中不可或缺的一个重要组成部分，因为地铁是一种相对来说比较新型的交通运输方式，其全部的行程都处于地下，虽然在建造过程中和安全检验中，保障其尽可能安全。但是在实际应用中，地铁系统一旦出现故障，发生大的事故，其造成的后果也是非常严重的，而综合监控系统作为一种监控模式，能够及时发现地铁系统在运行过程中的各种可能出现的异常情况和突发情况，及时报警，使人们能够提前预防，或者尽早抢救。因为地铁是一项大型的工程，单一的传统模式下的监控系统很难全面把握，因此我们需要一种综合的监控模式对此进行管理。

2地铁综合监控系统的应用技术

2.1控制冲突问题的技术

从表面上看，地铁综合监控系统是比较简单的系统，可是在实际的运行过程中，该系统所产生的影响，几乎覆盖了地铁运行的每一个组成部分。为此，想要让地铁综合监控系统的运行更加稳定，必须在控制冲突问题的技术上做出积极的努力。该项技术的操作，目的在于协调好系统与其他工作的良性循环，从而让地铁在运行过程中，能够得到更多的支持与保护，减少问题的反复出现。在地铁综合监控系统的互联以及集成体系结构中，BAS（Brake AssistSystem，制动辅助系统）和PSCADA（Power Supervisory ControlAnd Data Acquisition，电力监控）系统通常情况下都拥有一定的控制功能，而具有一定操作功能的系统则主要有CCTV（在线直播系统），PA（有线广播系统）以及PIS（PIS Product Idendity System，产品开发行销系统）等。

2.2数据发送以及同步的关键技术

就地铁综合监控系统来讲有样式各异的为数较多的数据类型在其中存在，典型形式的数据信息主要包含由各个主变电所、牵引降压变电所与各个子系统采集的数据信息进入到地铁综合监控系统相应的实时数据信息流，存储全部采样、告警等各阶段的历史数据信息，假如系统有故障情况或者是异常问题出现的话，冗余机制就能够从根本上来确保数据信息的稳定运行状态，在有效的运用了相关的软件之后，就能够很好的实现所有通信模块时间进行数据交换的作用，同时对于地铁综合监控系统以及人机操作界面之间数据的传输也有着一定的帮助。

3地铁综合监控系统简介

3.1综合监控系统应用的背景

我们知道轨道交通的历史比较悠久，尤其是在英美等国家，从火车的发明开始，我们就不断在轨道交通的方向上探索和努力，地铁的发明和成功运行，是人类交通史上一个重大的突破，它突破了人们普遍只能在地面上行走，避免了交通的障碍，人群拥挤，能够在自己固定的轨道上进行快速移动，不需要因为路口而停车或者是发生一些意外撞车的事故等，通常来说地铁交通运输系统相对于地面运输系统来说，要安全得多，同时也要更加的方便和快捷，因此地铁成为越来越多人出门的首选出行方式。但是在实际运行中，人们逐渐发现了一些问题，那就是地铁系统属于半封闭式，在地下轨道中行走，一旦出现安全隐患和危险发生时，往往不能够及时的采取救援或预防的方法，而由于地理环境的特殊性，就使得能够逃出来的乘客十分的少，造成的每一次交通，每一次事故所造成的伤亡和财产损失也非常严重。随着电力的大量应用以及电子信息技术的不断发展监控系统逐渐被应用于地铁交通系统之中，成为监控地铁交通运行过程是否安全的重要措施和保障之一。

3.2地铁综合监控系统的发展

地铁综合监控系统的发展并非是一帆风顺的，其是由简单到复杂，由受人抵制到受人欢迎，地铁综合监控系统经历了大量的波折和变革，才逐渐形成目前的状态。但是需要说明的是，从地铁综合监控系统的诞生起其每一阶段，地铁综合监控系统的发展都投入了大量的人力物力和财力。同时在该监控系统的运行过程中，还要依靠大量的人力去维持。根据目前技术的发展以及所掌握的信息来看，大部分的国家地铁交通系统中都配备有综合监控系统，目前来说，大部分的发达国家，轨道交通的综合监控系统，已经发展到了全面自动化系统的阶段，但尽管都是在自动化系统的领域之内，其所集成的程度也并不相同，主要根据其国家的财力物力支持，以及技术的发展程度決定，大部分的国家采用的是半集成式系统，少部分国家采用的是全面集成系统，半集成式系统的优势在于经济，虽然精度和能力上比全面集成系统差一些，但是价格上要有大幅度的下降，但是无论如何，国家都是尽可能的统一平台，这样一方面有利于整个监控系统的管理，同时也有利于信息的互通，对于操纵者来说比较方便，同时也是一个国家信息技术的展现之一。

4综合监控主干传输网结构

4.1独立双环网组网

为了保证城市轨道交通综合监控系统的正常运行，需要实时对运行异常信息进行监控，提高系统的运行能力，保证系统的可靠性和稳定性。因此，高冗余度的独立双环网组网方式显得尤为重要。目前，此组网方式已被大部分的轨道交通监控系统所采用，具有很强的冗余功能，单点故障或多点故障不会影响整个综合监控系统的信息互通。独立双环网组网方式中交换机主要有A环网和B环网，其中A网和B网之间通过链路聚合技术，进一步提高了整个系统的冗余性能。综合监控数据先在A环网中进行传输，而B网备用，当A网络中出现单点故障时，例如服务器中的A网出现网卡故障、网线脱落、车站A的交换机故障等，可立即切换至B网进行数据通信，保证综合监控系统的正常运行。A、B环网的运行必须基于环网协议，方可避免运行故障。

4.2延伸线接入组网方式

4.2.1破环网接入组网

为接入延伸线新增网络节点时，打开既有线的工程环网，并重新配置站级节点跳线以形成一个完整的环形网络，在既有线的中央级网络设备配置方面，不必考虑为接入延伸线预留硬件端口，但需调整车站级节点的交换机路由配置，在延伸线接入时，新增网络节点的接入建设和调试都将对已运营的既有线路具有一定的影响。

4.2.2独立组网

采用独立组网的方式接入延伸线，通过在延伸线工程摘要：地铁线路分期建设时，综合监控网络接入既有线的联网方式有破环网接入组网和延伸线独立组网。为确保延伸线交换机网络系统中，增加一台核心交换机与既有线工程环网中心设备对接进行数据交换，实现独立组网的目的。独立组网拓扑结构图。另外，在此组网方式中，车站内接入交换机使用Spanning-tree协议与车站核心交换机级联组成站内环网，终端端口关闭生成树以达到快速收敛的目的。车站核心交换机使用Supreme-ring协议参与既有线车站的综合监控网络系统环网。

5结论

在确保地铁正常运营安全的前提下，延伸线采用独立成组网的方式接入既有线，将延伸线路新增网络节点的接入建设和调试对已运营的既有运营线的影响降到最小，并能确保在接入延伸线工程后，全线网络系统整体性能不低于既有线原有设计能力。

参考文献：

[1] 林云志，祁小兵，陈浪先，宋志刚.基于综合监控系统数据的城市地铁3D运维平台应用研究[J].机电工程技术，2018，47（10）：39-42+168.

[2] 李爱华.基于运营管理的沈阳地铁综合监控系统构建思考[J].通信电源技术，2018，35（06）：250-252.

（作者单位：郑州地铁集团有限公司）