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【摘要】综合监控系统是地铁集中操作、运营管理的重要平台。本文对综合监控系统的构成、优点以及应用进行重点分析。
【关键词】地铁；综合监控系统；应用
中图分类号： U231 文献标识码： A
一、前言
随着信息技术的发展，地铁运输开始考虑综合监控系统，通过搭建综合监控系统，实现资源共享、互联互通、设备集中管理和维护。
二、综合监控系统的构成及优点
1、综合监控系统集成构成
信息综合管理系统是指在地铁运营指挥中心（OCC）建立一个局域网，将已经存在的各个子系统的自动化系统有机地连接在一起，实现信息的共享。但由于这是对原有系统的一些补充，并不占据主导地位，所以在集成的范围与深度上还存在着很大的限制，对实现全面的监控有很大的难度，还是有待改进的。
顶层信息集成的综合监控系统是在地铁运营指挥中心和车站的监控层将部分子系统集成和互联起来构成综合监控系统。早期，我国主要是采用这一系统，但由于它存在着一些局限，目前在国内应用并不是很广。顶层信息集成的综合监控系统为分层分布式结构。顶层信息集成的综合监控系统将子系统全面地进行整合，各个子系统的数据库可以相互连接，且将两个软件平台实现了对接。
深度集成的综合监控系统是采用同一软件平台将被集成的子系统完全集成在一起。在综合监控平台上，集成了车站监控层和控制层，以及子系统的中央层，而且它们的功能都是在综合监控系统软件之下才可以发挥。将被互联子系统接入集成平台，而这一集成平台是由数个集成子系统集成而来的，由此构建起了一个更加全面有效严谨的综合监控系统。这一系统不仅可以实现每一个子系统的功能，而且还可以全面实现综合监控的功能。基于这一系统，各个车站以及各个集成子系统都被连接在了一起，建立起了一个以基本信息为基础的信息共享与管理平台，使管理更加有效。
需要说明的是，信息综合管理系统相对于原有的子系统并没有技术上的进步，也并非是各个子系统的简单集成，而是在原先相对独立的子系统间建立了一种信息共享的联系，也并非是综合监控系统。现在国外一般用的都是顶层信息集成的综合监控系统。这一系统比较注重子系统的信息接入与综合，但也存在一定的问题，即在接入时，会破坏原有子系统的数据特征，将各个子系统在车站间隔离，将两个本来不同的子系统通过网关在软件平台上连接在一起，这样本可以将数据采集、数据处理和数据表示这些过程一次性完成的，现在就需要进行两次。这在一定程度上会影响系统运行的效率，浪费不必要的时间。深度集成的信息综合管理系统相对于前面的来说已经取得了很大的进步，它克服了前面提到的两类系统的缺陷，在同一软件系统的基础上建立包含有子系统控制层的综合管理平台，使地铁的信息共享系统更加健全。
2、综合监控系统的优点简介
城市轨道交通综合监控系统实现了全面的信息共享，这使它发挥了巨大的作用。在功能方面，这一系统主要是实现了下面的四种功能：系统高级功能、系统的联动功能、对于互联子系统的监控功能以及被集成的子系统的全部原有功能。综合监控系统在集成各个子系统的基础上，还保留了子系统原有的功能，它的本质就是对原有的子系统进行深度的集成，将其有机地融合为一个新的系统。这一系统的主要强大之处在于将所有系统连接在一起的同时，也可以保留原有子系统的功能与作用，即有机地结合。一般来说，被集成的子系统主要是机电设备监控系统、电力监控系统、火灾报警系统。
三、地铁综合监控系统应用
某地铁3号线的地铁弱电系统采用三级控制的分层分布式结构，三级控制分别是中央级、车站级和现场级控制。其中，中央级和车站级控制都由ISCS实现，现场级控制则由各相关接入系统完成。接入系统按照实现功能程度又可分为集成与互联系统，其中，由于互联系统独立设置，其设备的维护、维修功能也应由各系统自行完成，
1、综合监控系统集成理论体系框架
（1）综合监控系统集成理论方法体系框架
按照系统科学的特点，综合监控系统集成涉及理念、理论、方法等诸多要素，是一个从思想、方法、技术实现到调度指挥、监督控制、智能决策的一个复杂过程，包含了集成平台、技术、组成和人员等诸多要素。此外，还必须考虑多种不同的情况，如要考虑对现有系统的集成和互联、未来系统扩展和新研系统的集成等。城市轨道交通综合监控系统是分层和多级扩展体系，因而集成是分层次的。
图１综合监控系统集成理论方法体系框架示意图
底层是现场设备控制层，通过现场控制器（如可编程控制器PLC、智能接口等）实现控制；场站层是“信息集中管理、控制分散”范畴的集成，通过构建一个监控平台，获取信息，实现监测、控制和联动控制等，达到对现场设备正常运营管理和故障报警等；控制中心综合监控系统是综合自动化范畴的集成，通过实时服务器，构建一个中心监控平台，达到实时信息获取、实时监控和信息共享的目的。同时，通过对调度人员专业知识的建模、分析、集成，提高控制中心决策能力，形成决策优势。
2、城轨综合监控系统集成方法
理论为方法提供基础，理论是否合理完善，直接影响方法的构建、效果。没有理论的指导，方法和技术是盲目的。只有在科学理论的指导下，才能寻找到正确的方法。同理，城轨综合监控系统集成理论是其方法的依据。
图2 城轨综合监控系统集成方法示意图
有了正确的方法，才能保证综合监控系统关键数据的实时传输、处理和信息共享，并实现联动控制。
3、综合监控系统（ISCS）的构成
（1）硬件构成
综合监控系统由中央级ISCS、车站级ISCS和现场设备自动化系统三部分组成。
图3综合监控系统构成示意图
中央级ISCS由调度员工作站、实时数据库服务器、历史据库服务器、通信服务器、维护工作站、大屏幕和外围设备以及中央监控局域网等组成。车站级ISCS由车站级监控网和车站监控室（SCR）组成。车站监控室由监控工作站、车站级监控服务器、车站模拟监控盘MCP等组成。
（2）综合监控系统软件平台
综合监控系统软件平台应通过采用开放的软件架构和标准的软件组件，实现为一个具有可伸缩性的软件系统。软件的构成应独立于硬件配置，支持多种硬件结构，可按照项目的具体硬件配置进行工程设计和部署，以满足具体的功能要求，使得系统整体性能优异。中央级综合监控平台位于综合监控中心，直接与各个业务子系统监控中心及车站级综合监控系统相联系，所涉及的交通信息资源来自各个子系统的监控中心和车站级综合监控平台。数据粒度比较粗，信息资源一般属于较高层次的决策支持的信息，对于细节性数据主要由车站级综合监控平台来组织、存储、处理和挖掘等。车站级综合监控平台直接集成车站级各监控系统的信息，使全站的各个系统成为有机整体，并为新建系统提供开放的接口。与中央级综合监控系统互通信息，把收集到的车站中的实时信息传送到中央级综合监控平台，从中央级综合监控平台的集成数据库中读取本系统所需的其他系统数据，并接收中央级综合监控平台的指令和请求。两级综合监控平台虽然涉及到的信息内容和系统功能有所不同，侧重点不同，但它们的结构大体相同的。
（3）综合监控系统的软件层次性
从层次的角度来看，综合监控系统软件包括数据接口层、数据处理层和人机接口层。
①数据接口层（或通信层）
运行于各PLC控制器中的智能接口模块。数据接口层通过异步串行通信（RS422，RS485，RS232）或以太网连接并管理所有外连系统或设备。
②数据处理层
此软件层以监控软件和其专用实时数据库为基础，通过其I／O服务同各控制器进行数据交换，应用其专业历史数据库处理历史数据，并提供ODBC接口，实现同关系型数据库的数据交换。
③人机界面层
基于Windows，并通过内部软件总线从其实时和历史库获得数据和服务，实现用户友好的信息显示和方便的操作。
四、结束语
总之，地铁安全是地铁综合监控系统的重点，要更好地保证地铁系统的正常运行，是一项长期的工程，需要相关单位和部门共同努力，保证综合监控系统的稳定运行。
参考文献
[1]靳守杰.城市軌道交通综合自动化系统研究[J].城市轨道交通研究，2007（5）.
[2]黄建宇.城市轨道交通列车自动监督系统的设计与实现[D].南京理工大学，2009.
【关键词】地铁；综合监控系统；应用
中图分类号： U231 文献标识码： A
一、前言
随着信息技术的发展，地铁运输开始考虑综合监控系统，通过搭建综合监控系统，实现资源共享、互联互通、设备集中管理和维护。
二、综合监控系统的构成及优点
1、综合监控系统集成构成
信息综合管理系统是指在地铁运营指挥中心（OCC）建立一个局域网，将已经存在的各个子系统的自动化系统有机地连接在一起，实现信息的共享。但由于这是对原有系统的一些补充，并不占据主导地位，所以在集成的范围与深度上还存在着很大的限制，对实现全面的监控有很大的难度，还是有待改进的。
顶层信息集成的综合监控系统是在地铁运营指挥中心和车站的监控层将部分子系统集成和互联起来构成综合监控系统。早期，我国主要是采用这一系统，但由于它存在着一些局限，目前在国内应用并不是很广。顶层信息集成的综合监控系统为分层分布式结构。顶层信息集成的综合监控系统将子系统全面地进行整合，各个子系统的数据库可以相互连接，且将两个软件平台实现了对接。
深度集成的综合监控系统是采用同一软件平台将被集成的子系统完全集成在一起。在综合监控平台上，集成了车站监控层和控制层，以及子系统的中央层，而且它们的功能都是在综合监控系统软件之下才可以发挥。将被互联子系统接入集成平台，而这一集成平台是由数个集成子系统集成而来的，由此构建起了一个更加全面有效严谨的综合监控系统。这一系统不仅可以实现每一个子系统的功能，而且还可以全面实现综合监控的功能。基于这一系统，各个车站以及各个集成子系统都被连接在了一起，建立起了一个以基本信息为基础的信息共享与管理平台，使管理更加有效。
需要说明的是，信息综合管理系统相对于原有的子系统并没有技术上的进步，也并非是各个子系统的简单集成，而是在原先相对独立的子系统间建立了一种信息共享的联系，也并非是综合监控系统。现在国外一般用的都是顶层信息集成的综合监控系统。这一系统比较注重子系统的信息接入与综合，但也存在一定的问题，即在接入时，会破坏原有子系统的数据特征，将各个子系统在车站间隔离，将两个本来不同的子系统通过网关在软件平台上连接在一起，这样本可以将数据采集、数据处理和数据表示这些过程一次性完成的，现在就需要进行两次。这在一定程度上会影响系统运行的效率，浪费不必要的时间。深度集成的信息综合管理系统相对于前面的来说已经取得了很大的进步，它克服了前面提到的两类系统的缺陷，在同一软件系统的基础上建立包含有子系统控制层的综合管理平台，使地铁的信息共享系统更加健全。
2、综合监控系统的优点简介
城市轨道交通综合监控系统实现了全面的信息共享，这使它发挥了巨大的作用。在功能方面，这一系统主要是实现了下面的四种功能：系统高级功能、系统的联动功能、对于互联子系统的监控功能以及被集成的子系统的全部原有功能。综合监控系统在集成各个子系统的基础上，还保留了子系统原有的功能，它的本质就是对原有的子系统进行深度的集成，将其有机地融合为一个新的系统。这一系统的主要强大之处在于将所有系统连接在一起的同时，也可以保留原有子系统的功能与作用，即有机地结合。一般来说，被集成的子系统主要是机电设备监控系统、电力监控系统、火灾报警系统。
三、地铁综合监控系统应用
某地铁3号线的地铁弱电系统采用三级控制的分层分布式结构，三级控制分别是中央级、车站级和现场级控制。其中，中央级和车站级控制都由ISCS实现，现场级控制则由各相关接入系统完成。接入系统按照实现功能程度又可分为集成与互联系统，其中，由于互联系统独立设置，其设备的维护、维修功能也应由各系统自行完成，
1、综合监控系统集成理论体系框架
（1）综合监控系统集成理论方法体系框架
按照系统科学的特点，综合监控系统集成涉及理念、理论、方法等诸多要素，是一个从思想、方法、技术实现到调度指挥、监督控制、智能决策的一个复杂过程，包含了集成平台、技术、组成和人员等诸多要素。此外，还必须考虑多种不同的情况，如要考虑对现有系统的集成和互联、未来系统扩展和新研系统的集成等。城市轨道交通综合监控系统是分层和多级扩展体系，因而集成是分层次的。
图１综合监控系统集成理论方法体系框架示意图
底层是现场设备控制层，通过现场控制器（如可编程控制器PLC、智能接口等）实现控制；场站层是“信息集中管理、控制分散”范畴的集成，通过构建一个监控平台，获取信息，实现监测、控制和联动控制等，达到对现场设备正常运营管理和故障报警等；控制中心综合监控系统是综合自动化范畴的集成，通过实时服务器，构建一个中心监控平台，达到实时信息获取、实时监控和信息共享的目的。同时，通过对调度人员专业知识的建模、分析、集成，提高控制中心决策能力，形成决策优势。
2、城轨综合监控系统集成方法
理论为方法提供基础，理论是否合理完善，直接影响方法的构建、效果。没有理论的指导，方法和技术是盲目的。只有在科学理论的指导下，才能寻找到正确的方法。同理，城轨综合监控系统集成理论是其方法的依据。
图2 城轨综合监控系统集成方法示意图
有了正确的方法，才能保证综合监控系统关键数据的实时传输、处理和信息共享，并实现联动控制。
3、综合监控系统（ISCS）的构成
（1）硬件构成
综合监控系统由中央级ISCS、车站级ISCS和现场设备自动化系统三部分组成。
图3综合监控系统构成示意图
中央级ISCS由调度员工作站、实时数据库服务器、历史据库服务器、通信服务器、维护工作站、大屏幕和外围设备以及中央监控局域网等组成。车站级ISCS由车站级监控网和车站监控室（SCR）组成。车站监控室由监控工作站、车站级监控服务器、车站模拟监控盘MCP等组成。
（2）综合监控系统软件平台
综合监控系统软件平台应通过采用开放的软件架构和标准的软件组件，实现为一个具有可伸缩性的软件系统。软件的构成应独立于硬件配置，支持多种硬件结构，可按照项目的具体硬件配置进行工程设计和部署，以满足具体的功能要求，使得系统整体性能优异。中央级综合监控平台位于综合监控中心，直接与各个业务子系统监控中心及车站级综合监控系统相联系，所涉及的交通信息资源来自各个子系统的监控中心和车站级综合监控平台。数据粒度比较粗，信息资源一般属于较高层次的决策支持的信息，对于细节性数据主要由车站级综合监控平台来组织、存储、处理和挖掘等。车站级综合监控平台直接集成车站级各监控系统的信息，使全站的各个系统成为有机整体，并为新建系统提供开放的接口。与中央级综合监控系统互通信息，把收集到的车站中的实时信息传送到中央级综合监控平台，从中央级综合监控平台的集成数据库中读取本系统所需的其他系统数据，并接收中央级综合监控平台的指令和请求。两级综合监控平台虽然涉及到的信息内容和系统功能有所不同，侧重点不同，但它们的结构大体相同的。
（3）综合监控系统的软件层次性
从层次的角度来看，综合监控系统软件包括数据接口层、数据处理层和人机接口层。
①数据接口层（或通信层）
运行于各PLC控制器中的智能接口模块。数据接口层通过异步串行通信（RS422，RS485，RS232）或以太网连接并管理所有外连系统或设备。
②数据处理层
此软件层以监控软件和其专用实时数据库为基础，通过其I／O服务同各控制器进行数据交换，应用其专业历史数据库处理历史数据，并提供ODBC接口，实现同关系型数据库的数据交换。
③人机界面层
基于Windows，并通过内部软件总线从其实时和历史库获得数据和服务，实现用户友好的信息显示和方便的操作。
四、结束语
总之，地铁安全是地铁综合监控系统的重点，要更好地保证地铁系统的正常运行，是一项长期的工程，需要相关单位和部门共同努力，保证综合监控系统的稳定运行。
参考文献
[1]靳守杰.城市軌道交通综合自动化系统研究[J].城市轨道交通研究，2007（5）.
[2]黄建宇.城市轨道交通列车自动监督系统的设计与实现[D].南京理工大学，2009.