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1、北京地铁 10 号线 综合监控系统及评价张发明高占奎王颖系统软件分为数据接口层、数据处 理层、 人机接口层3 层。 系统网络由 主干层、局域层和现场层 3 层组成。综合监控系统硬件设备采用主 备、冗余、分层、分布式 C/S 结构， TCP/IP 协议，并且有着行之有效 的故障隔离和抗干扰措施。中心硬 件设备主要有： 以太网交换机、 服务 器（实时、历史及磁盘阵列） 、前端 处理器、 操作员工作站、 打印机、 大 屏幕和在线式 UPS 电源。车站级硬 件设备主要有： 以太网交换机、 服务 器（实时） 、前端处理器、值班长与 值班员操作工作站、 打印机、 紧急后 备盘（IBP） 、在线式 UPS
2、电源等。是一个功能强大、 开放、 模块化和可 扩展的分布式控制系统，是一个集 成和互联了多个子系统的综合性系 统（表 1） 。综合监控系统的组成：位于运 营控制中心（OCC ）的中心电力监 控与环控集成系统、网络管理系统（NMS ） ；位于各车站的车站电力监 控与环控集成系统；位于车辆段的 车辆段电力监控与环控集成系统、 后备中心的电力监控与环控集成系 统、培训管理系统（TMS） 、设备维 护系统（DMS ）等。综合监控系统由硬件设备、软 件、 系统网络构成。 系统硬件构成分为中心和车站监控系统设备两层。1概述随着我国城市轨道交通的发展， 综合监控系统也日趋成熟，愈来愈 专业集成化、 协调指挥
3、统一化。 北京 地铁10号线综合监控系统将分散孤 立的各个自动化系统联结为一个有 机的整体，使地铁各专业系统之间 实现信息互通、资源共享以及高效 联动，建立起与北京市轨道交通指 挥中心的信息高速通道，从而将单 线地铁运营纳入到全市轨道交通运 营管理体系中。它从技术层面上提 供切实高效的手段，提高各系统的 协调配合能力和地铁全线的整体自 动化水平，增强地铁对各种突发事 件的应变能力和提高反应速度，增 强对各种灾害的抵御能力，改进地 铁的运营管理和资源管理，提高地 铁服务质量和水平，为建设数字化 地铁奠定了基础。3综合监控的系统集成、互联及联动北京地铁10号线综合监控系统是深度集成系统， 主要是以
4、供电、机 电设备的监控平台 为基础，对一些独 立系统，如自动售 检票(AFC) ，仅仅 是通过接口与综合 监控系统进行了互表 1综合监控系统所集成与相互关联的各子系统2综合监控的系统构成北京地铁10号线综合监控系统张发明：中铁电气化局集团一公司， 工程师， 北京 10007021现代城市轨道交通2 / 2007MODERNURBAN TRANSIT集成部分电力监控系统（PSCADA） 、环境与设备监控系 统（BAS） 、安全门系统（PSD） 、门禁系统（IAS） （预留） 、广播系统（PA） 、闭路电视系统（CCTV）互联部分列车自动监控系统（ATS） 、火灾自动报警系 统（FAS） 、传输系
5、统（TS） 、时钟系统（CLK） 、 无线通信系统（RC） 、自动售检票系统（AFC） 、 乘客信息系 统（ P I S ） 、轨道交通指挥中 心 （TCC） 、通信专业集中告警设备摘 要：介绍北京地铁 10 号线综合监控的系统构成以及技术特点。 关键词：地铁；综合监控系统综合监控系统控制中心 电力监控工作台 环控系统工作台综合监控系统车站级 电力监控工作台 环控系统工作台电力基础设备 环控基础设备图 1 集成形式的结构模式综合监控系统控制中心 信号系统工作台 闭路电视系统工作台综合监控系统车站级 信号系统工作台 闭路电视系统工作台信号系统监控站 闭路电视监视系统工作站 信号系统基础设备 闭路
6、电视监视系统基础设备图 2 互联形式的结构模式综合监控系统控制中心车站综控室 互联系统接收相 应的报警信息 互联系 统接收 火灾信息 相应报 警信息集成系统相应 互联系统相应 设备紧急启动 设备紧急启动图 3火灾情况下的联动模式简图北京地铁10号线综合监控系统及评价 张发明等技 术 装 备 联， 还有其他一些子系统， 如闭路电 视监视系统(CCTV)，综合监控系统 用完善的画面取代这些系统本身的 监控画面，以使调度指挥人员更加 全面地进行调度指挥。3.1 集成和互联（1）集成：表明综合监控系统 与子系统之间存在紧密的耦合关系， 子系统不需要提供操作界面，所有 对子系统的操作完全通过综合监控 系
7、统的操作界面完成， 正常情况下， 集成的子系统依赖综合监控系统实 现正常操作功能。集成的子系统主 要包括电力监控(PSCADA) 、环境 监控(BAS)、安全门(PSD)，这些子 系统融合到综合监控系统中，其中 央功能和车站功能都由综合监控系 统实现。综合监控系统的网络取代 被集成子系统的网络，综合监控系 统软件取代子系统的软件（深度集 成） ，实现这些子系统的所有功能， 构成了地铁系统的信息共享平台 （图 1） 。统按照子系统的特点进行了不同形 式的互联，实现综合监控系统与互 联系统间信息交互，被互联的子系 统是完全独立的系统，与综合监控 系统在车站或控制中心有接口，综 合监控系统提供共享信
8、息平台，互 联系统在信息平台的支持下实现全 新的功能（图 2） 。向火灾区段和相关出口处；广播系 统自动进入火灾模式下的广播，将 预定的信息播放到相应的区域，并 播放防灾指挥中心的紧急信息等； 乘客信息系统(PIS)自动进入火灾模 式下工作， 引导乘客疏散， 发布治安 信息等 ；安全门系统(PSD)自动关 闭或打开一些安全门；信号系统自 动给相关区段的行车发送火灾信息， 以使相应的行车进行调整，火灾情 况下联动模式如图 3 所示。互联与集成的主要区别在于对 各子系统的管理是采用系统与系统 接口而不是融合成一个整体系统。3.2 联动北京地铁10号线综合监控系统 具有联动功能。构建较强大的信息 共
9、享平台，实现综合监控系统的联 动功能，才更能体现综合监控系统 的优势。北京地铁 10 号线综合监控 系统的联动功能主要分为 3 种情 况 ：火灾模式下的联动、阻塞模式 下的联动、运营管理上的常规性联 动功能。（1）火灾模式下的联动。 当车 站或隧道内发生火灾时，火灾自动 报警系统(FAS)发出火灾信息给综 合监控系统 ；综合监控系统自动进 入火灾模式，自动启动各子系统进 入火灾模式 ；电力监控系统自动切 掉 3 级负荷并启动相应的事故电 源 ；环控系统(BAS)自动启动相应 的模式控制， 火灾位置处的防火阀、 防灾风机等设备按模式控制命令启 动；闭路电视系统自动将摄像头指（2）阻塞模式下的联动
10、。 当信 号系统阻塞信号送入综合监控系统 后，综合监控系统将自动启动阻塞 模式，并自动启动各子系统进入阻 塞模式，各子系统开始自动调整各 相关设备为阻塞模式下的工作模式， 如：通风系统设备自动按阻塞模式 工作， 加大通风量等， 为乘客提供较 好的环境；闭路电视系统自动将摄 像头指向阻塞区段和相关出口处； 广播系统开始自动广播，将预定的 信息播放到相关阻塞区域并向运营 指挥中心汇报。（3）运营管理上的常规性联动。 主要为地铁供电、机电等设备的正 常运行过程中的特定控制模式，可 方便实现并保证供电、机电系统正 常运行时的特定要求。如接触轨直 流供电的每天停送电模式，需在一 定的时间内完成停电和送电
11、。若按 常规操作全线每个开关逐个停送，（2）互联：表明综合监控系统 与子系统是采用松耦合的结构，子 系统具有完整的操作界面和全套设 备，可以脱离综合监控系统独立运 行， 完成正常和紧急操作。 互联的子 系统主要包括列车自动监控系统 （ATS） 、火灾自动报警系统（FAS） 、 时钟系统（C L K ） 、无线通信系统（RC） 、自动售检票系统（AFC） 、乘客信息系统（PIS）等。综合监控系22现代城市轨道交通MODERNURBAN TRANSIT 2 / 2007北京地铁10号线综合监控系统及评价 张发明等技 术 装 备 则需化费很长的时间。采用联动模 式，选择一步操作，则综合监控系 统会按
12、照既定条件在很短的时间内 自动控制完成全线接触轨的停送电 任务。北京地铁10号线综合监控系统 目前已具备以上3种联动功能， 但更 加详细的功能需在调试、使用后进 一步完善，并为今后更多的联动功 能留有较为充裕的扩展能力。和统一协调作用。 同时， 各专业子系 统的有关的信息又可被综合自动化 监控系统集成， 组成地铁高效运营、 科学管理的大系统。各专业子系统 的各类设备及运行的信息也可被集 成，构成全地铁的设备管理 ERP 系 统，使价格高昂的地铁各类设备得 到优化管理、优化运行。（2）提高自动化系统的可靠性、 响应性和安全性。集成监控系统采 用了计算机网络分层结构，现场级 是基础自动化层，此层由
13、各专业的 控制网络组成，它的实时性极高， 并实现分散控制，即使上层网络故 障也不影响对现场设备的可靠控 制，这就为地铁的安全运行提供了 可靠保证。同时，在集成监控系统 中采用了控制信息与非控制信息严 格分开的原则，由于在骨干网节点 和工业控制网中都采用了交换机技 术，地铁各专业的监控系统可根据 不同信息采用不同方式，分别在车 站监控网级、骨干网节点级或全线 监管中心局域网级接入，使控制信 息与非控制信息分开，使重要子系 统不受其他子系统信息的干扰，而 且骨干网的 L A N 功能使系统更安 全可靠。（3）可扩展性强。综合监控系统的扩展空间极大，它可以很好地支持地铁工程的拓展。 （4）实现高性能
14、价格比，减少投 资。综合自动化监控系统实现了多 网合一，减少甚至省去了原来各专 业实现本专业监控所需的网络设备 和通信设备，但系统的安全可靠性 以及功能却较大地提高， 因此， 具有 良好的性价比。（5）为地铁工程提供补充集成 平台。 一般而言， 一个地铁工程在执 行的过程中总有一些补充的项目需 要加入进来。由于综合自动化监控 系统具有良好的集成能力，可将这 些补充系统集成， 无需再建网络， 为 工程节约资金提供了极大方便。4综合监控系统的特点北京10号线综合监控系统是一 套值得推广、 可靠的、 具有高性价比 的系统，主要特点如下。（1）实现资源共享、信息互通， 提升自动化水平，提高地铁运营效
15、率。综合监控系统采用统一的硬件 平台和软件平台，将各专业的信息 综合在全局数据库及分布式实时数 据库中。OCC 和车站综控室里的各 类操作员工作站都可以实时对这些 数据库进行访问，也可访问各种应 用程序的结果，从而使各专业的信 息互通， 使全系统资源共享。 在正常 工作情况下，由于地铁运营有一个 统一的安全可靠的信息平台支持， 可使各专业的管理工作保持良好状 态。综合自动化监控系统在地铁灾 害发生时可以发挥极大的综合监控5结束语综合监控系统是计算机技术和 网络技术进步的全新产物。 因此， 在 设计阶段，在完成综合监控系统设 计的同时， 应完成各子系统的设计， 以免出现系统间的功能不一致情况。
16、在选择综合监控系统的供货商和软 件供货商时要看重其成功开发运行 系统的经验和能力，而不应过多看 重其产品价格。希望通过实践能全 面认识轨道交通综合监控系统的功能和作用。收稿日期 2007-01-17近， 气候环境相似， 铜锡合金接触线 应该得到推广应用。 特别应该指出： 一种低锡的铜锡合金接触线可以取 代现在大量使用的铜银合金接触线， 能为我国节约大量的贵金属银，其 经济效益和社会效益都非常可观， 应该引起业界人士的广泛关注。（3）我们应该在消化吸收国外 技术的基础上， 走自主创新的道路， 开发具有我国自主知识产权的新型 铜合金材料接触线，促进我国高速 电气化铁路事业的发展。（上接第 20 页） （2）铜锡合金接触线是一种系 列产品， 适合于不同速度的电气化铁 路， 它具有良好的综合性能(导电性、 抗拉强度、耐磨和耐蚀性能等)。在 日本，铜锡合金接触线的使用积累 了丰富的经验。我国国情与日本相收稿日期 2007-01-1823现代城市轨道交通2 / 2007 MODERNURBAN TRANSIT
