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城市軌道交通電力綜合監控系統的結構與網絡通信共5篇(編輯修改稿)

2025-11-04 03:21 本頁面

　

【文章內容簡介】兩個獨立部分進行設計、實施和調試。上位機監控部分功能由綜合監控系統來完成，下位控制器部分功能由各集成子系統完成，建立在此結構上的綜合監控系統，通常會設置專門的網關接口設備(如前端處理器FEP)來實現與各接入系統的數據通信和信息隔離。頂層信息集成模式強調對綜合監控系統的自身性能保護, 數據處理過程中需要通過網關接口設備(前端處理器FEP)將各接入系統所上傳的監控信息進行有選擇性的篩選,控制子系統上傳點數的總體規模,從而保證自身系統的穩定性和實時性。國內早期的綜合監控系統，比如上海地鐵3號線主控系統,就是采用這種集成模式的系統構架來進行工程實施的。頂層信息集成模式受到當時網絡傳送帶寬、計算機軟件數據處理能力和各子系統間接口協議不開放等多方面因素的限制，整個數據處理過程中增加了一個轉換和再處理環節,造成系統的實時響應性受到拖累。為克服這種不利影響,綜合監控系統只能采用控制系統監控點數的方法來解決實時響應性的問題,這樣也間接導致被集成子系統的部分原有功能被弱化或舍棄。同時，各重要集成子系統站間通信和遠程訪問等功能所需的網絡通道卻無法由綜合監控系統提供。為了實現這些站間通信功能,這些子系統只能采用另外再單獨組網的方式來解決。深度集成深度集成是將原來分層設置的多個監控系統作為一個大規模的綜合自動化系統，進行統一設計、招標、實施和調試。深度系統集成模式的綜合監控系統的內容也相應擴大，包括了頂層集成模式的綜合監控系統、電力監控子系統(PSCADA)、環境與設備監控子系統(BAS)、火災自動報警子系統(FAS)和門禁子系統(ACS)等多個部分。其主要特點為將分立監控系統上下位機結構作為一個整體進行考慮，原來分立系統的功能統一在綜合監控系統軟硬件平臺上完成。深度系統集成模式在接入方式上進行了優化設計，多個控制層設備(如PSCADA控制器、BAS控制器、FAS報警盤和ACS控制器等)皆直接連接到綜合監控系統的站級局域網絡上，這樣的設計在簡化網絡層次的同時，還滿足相關子系統設備異地通信和遠程訪問等功能需求。深度集成模式的綜合監控系統在上下位機的連接方式上采用主要控制層設備直接接入綜合監控系統站級局域網的方式，這樣控制層設備之間的站間通信功能和遠程訪問、下載和維護功能，皆可以通過綜合監控系統構建的全線網絡來實現，這在以往頂層信息集成模式中是無法實現的。從軟件數據采集和處理方面來看，由于深度集成模式的綜合監控系統采用同一廠商的開放性軟件集成平臺，使得大多數監控數據可以采用一次數據采集、數據處理和數據表示的處理方式，而不需要進行頂端信息方式所需的數據轉換和數據再處理等過程，因此減少了中間環節，系統實時響應性得到了保證，系統監控點數的規模也可相應擴大，因此實現功能相對于頂層信息集成來說更加完善和強大，各城市地鐵新線綜合監控系統皆根據各自的特點采用類似的建設模式。二、綜合監控系統的構成方案綜合監控系統根據運營管理模式、采集信息的處理方式以及中央級存儲和管理數據量的大小，在構成上可分為以下三種方案。方案一：在中央級設置冗余的全局實時和歷史數據服務器，將車站級的所有聯網子系統的全部數據實時地采集到中央級來進行統一的管理和控制。由于數據量的龐大，處理復雜，需要分別設置實時數據服務器和歷史數據庫服務器，以便監視和控制全線所有監控對象，實時反映現場狀態并進行及時的響應和存儲。車站級僅設實時服務器，僅保存本站所需的、常用的、重要的數據和參數。方案二：綜合監控系統不設置全局性控制服務器及實時數據服務器，車站級作為數據收集、處理和保存的核心；中央級綜合監控系統仍設置冗余的實時服務器和歷史服務器，但其軟硬件配置上與車站級服務器屬于同一檔次。在中心數據庫中不收集、保存和管理全局數據，僅保存控制中心監控所需的、常用的、重要的數據和參數，一般數據和參數根據調度員所需臨時訪問各車站數據庫。方案三：車站分為集中站和分站，中央級綜合監控系統設置冗余實時服務器和冗余歷史服務器，中心不擔負每個車站級實時數據處理，只負責必須由中央級實現的功能，而將大量實時數據處理功能下放到車站一級。車站一級又分為集中站和分站，每34個車站設置一個集中站，其余為分站。集中站設冗余服務器，負責各站的數據處理，分站不設服務器。系統采用分布式數據結構，車站主要負責系統聯動與模式控制功能。集中站與分站的關系：正常情況下，集中站具有本站設備監控功能，對分站設備只有監視功能和數據存儲功能；分站監控本站設備，分站授權給集中站后，集中站也可以具有對分站設備的控制功能。中心級與集中站、分站的關系：正常情況下，中心級直接與集中站互傳信息，集中站與分站互傳信息；經過集中站授權后，中心級綜合監控系統可以與分站直接互傳信息。綜合以上三個方案，在運營管理方面，方案一、方案三更適用于OCC集中運營管理，亦即更容易向將來車站無人管理模式過渡，方案二集中管理功能相對較為弱化，不易將來向車站無人管理模式過渡；在系統安全可靠性方面，方案一每一個數據均雙重拷貝，當某一車站的服務器宕機時，不會存在數據丟失，且其故障范圍只影響本站，方案三每個數據亦雙重拷貝，但當集中站宕機時，其故障波及范圍包括本站及其分站，方案二多數數據僅儲存于車站服務器內，無異地備份；在投資方面，三個方案之間差別不大；在可擴展性方面，三個方案均應采用分布式模塊化體系結構，其差別主要在方案一、三中央級結構龐大，擴展代價相對于方案二要高，由于方案三車站級采用集中站/分站結構，其擴展靈活性比方案一、二要低。三、綜合監控系統的基本構成系統主要由中央綜合監控系統、車站綜合監控系統（包括綜合后備盤）及綜合監控骨干網等組成。中央綜合監控系統中央綜合監控系統由中央監控網絡、運營控制中心（OCC）實時服務器、歷史服務器、磁盤陣列、磁帶記錄裝置、各類操作員工作站（總調工作站、電調工作站、環調工作站、維調工作站）、不間斷電源、打印機、網絡管理系統（NMS）、大屏幕系統

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