轨道交通综合监控系统报警功能分析

王扬，陈贞宇，丁涛，柏泽钿

（1.宁波市轨道交通集团有限公司建设分公司，浙江 宁波315101；2.浙江浙大中控信息技术有限公司，杭州310053）

1 引言

综合监控系统是轨道交通工程最重要的信息系统之一，报警功能是综合监控系统核心软件平台的重要功能，可以帮助操作人员迅速了解系统监控的各类设备的工作状态，及时处理突发问题和各类故障。本文将详细阐述宁波市轨道交通3号线一期工程综合监控系统软件平台报警功能的设计方案，并针对工程实施过程遇到的实际问题提出建议。

2 报警设计方案概述

综合监控系统通过集成或互联电力监控、环境与设备监控、火灾自动报警、门禁、自动售检票、站台门、广播、乘客信息、视频监控、防淹门、通信集中告警、信号、时钟等子系统，实现对各子系统设备的监视与控制。同时，综合监控系统还可以针对设备的具体状态根据报警规则提供有针对性的报警提示，帮助调度员、值班员、维护员等及时处理突发问题或设备故障。

综合监控系统常见的报警形式有以下几种：

声音报警：当某一设备产生报警信息时，对该设备报警信息有监视权限的所有操作员工作站将收到报警信息，并通过扬声器播放预定的报警声音。报警声音可以由用户定制，为避免声音文件过多，一般仅根据报警等级和子系统或针对个别重要报警定制声音，其他报警使用通用报警声音即可[1]。

光报警：光报警主要通过人机界面上的设备图标和报警条目的显示状态（颜色、形状、动画、闪烁等）提示操作员注意。例如，环境与设备监控系统的风机故障时，人机界面画面上的对应风机图元会显示黄色并闪烁，报警管理器中的相应条目会以黄色底色显示并闪烁，以提醒操作员注意。

推画面报警：当指定的报警信息出现时，人机界面会将对应的设备监控画面强制推送至当前屏幕（如有多屏幕，可指定屏幕）。常见的应用场景是火灾自动报警系统刚通过烟温感等传感器检测到火灾时，自动推送该传感器所在的平面图，便于调度员及车站值班员尽快确认火情。

弹窗报警：当指定的报警信息出现时，人机界面将弹出一个报警信息窗口。例如，防淹门系统发生关门信号或者未收到区间人防门的开到位信息时，弹出一个包含此信息的小窗口，强制用户关注以规避重大事故。

打印报警：打印报警是一种辅助报警手段，综合监控系统一般配备专用的事件打印机，可以将报警信息实时打印出来，对操作员也可起到一定程度的提示作用。

3 综合监控系统报警机制

3.1 报警信息的确定

综合监控系统是一个多用户的系统，用户主要有行车调度、电力调度、环境调度、维修调度、信息调度、总调度等调度员及车站值班员、检修操作员等，各用户对报警的需求不同。综合监控系统根据不同的用户分别设置报警信息，并支持运营单位的系统管理员自定义报警范围。

综合监控系统的设备报警信息在确定时，除考虑用户需求外，还应结合各供货商的技术参数。综合监控系统应对不同的供货商、甚至不同轨道交通线路同类设备相同含义的报警信息的名称进行合理的归并统一，以方便用户识别，避免造成误解。

3.2 报警等级的定义

综合监控系统报警级别设定为5级，其具体定义如下：

1级报警：必须立即处理的紧急报警；

2级报警：需立即干预的严重报警；

3级报警：一般故障报警；

4级报警：需要关注的事件；

0级报警：操作员确认前已自行恢复的报警。

各级报警采用标准的安全色在人机界面上突出显示，其中，1级报警为红色；2级为橙色；3级为黄色；4级为蓝色；0级为绿色。已经发生的报警如果在操作员确认前已经恢复，则报警等级转为0级，但仍应予以关注，以便找到问题的根本原因。所有的报警，在未得到操作员确认的情况下，将闪烁显示，以引起注意[2]。报警等级的设置应根据各城市轨道交通工程情况及用户需求进行优化，并与运营管理制度相匹配。

3.3 声光报警流程

声光报警是综合监控系统最常用的报警方式，报警将以声光综合的形式提醒操作员设备发生故障，进而进行后续操作。一个带有报警等级的点，从发生报警到报警恢复（故障消失），其状态周期如图1所示，其声光行为表现，主要受2个因素影响：报警本身的状态和操作员的操作。

图1报警状态机

某个设备状态信息处于正常状态时，不会产生报警。当该信息点的值由正常状态转为约定的报警值后，将触发声光报警。此时，该信息点处于报警未确认状态。如果操作员关注到报警，进行确认操作，则该信息点转为报警已确认状态。如果操作员进行确认操作前该信息点已恢复正常状态，则该点进入报警恢复（正常）未确认状态，等待确认。只有同时满足报警恢复和报警已确认2个条件的信息点才会从报警列表中移除。

4 脉冲量（瞬时报警）的处理机制

根据工程实施过程中的实际情况，存在个别设备的报警为脉冲量（瞬时信号），导致操作员无法及时关注报警信息，问题主要是设备本身传递信号的方式不能保持。例如，某设备有一个故障报警点，约定正常情况下值为0，值为1时报警。由于设备自身的原因，该点的故障报警以脉冲量形式存在，即该点在常态下为0，突然发生了故障，于是立即上送该点的故障值1，并在极短的时间内恢复为0。按综合监控系统报警功能目前的设计，报警仅存在很短的时间即恢复，人机界面会显示一条报警恢复未确认态的报警条目，由于报警持续时间过短，系统不会播放报警声音，设备图标也不能保持报警状态的显示。

解决此问题的最佳方式是利用技术手段将上述故障点的报警形式由瞬时变化改为维持报警。亦即，将报警由一个短脉冲量改成一个电平维持信号，直至设备故障消失才取消报警，以保证综合监控系统报警的实时性及数据一致性，且数据流清晰，便于查证问题。但实施过程中会出现由于设备技术限制等因素，无法在工程现场完全处理的情况。这时可以采用在设备信号发生处加装延时继电器、控制器或PLC等软件加延迟等方式，延长报警存在的时间，则报警声音可以正常播放，足够引起操作员的注意，可以一定程度上解决此问题。

5 结语

轨道交通综合监控系统报警功能应根据报警设计方案要求，结合工程项目实际接口底层数据形式提前做好规划，同时考虑各线路报警功能及其形式的融合统一，及时进行完善改进，提高操作调度人员的工作效率，通过报警减少事故的危害性，对系统安全运行有重要意义。