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【摘 要】 随着我国现代化建设事业的不断进步发展，城市建设的不断进步，轨道交通也得到了长足发展。发展轨道交通，提高了运输效率，减轻交通压力，提高行车的安全性。由于轨道交通涉及到公共安全问题，关系到广大乘客的生命、财产以及公共资源的安全，这就要求轨道交通的监控系统要比普通的监控更安全、更稳定、更加可靠。本文就将对轨道交通中的监控系统结合实例进行分析探讨。
【关键词】 轨道交通；电力监控；设计；发展
1、概述
城市轨道交通与铁路的最大区别在于，城市轨道交通为了满足高密度大运量以解决城市日常公共交通的负担。由此决定了城市轨道交通的技术要求比铁路的技术要求高，具体体现在对列车运行时间间隔上。由于时间间隔短，使得列车运行的安全性要求更高，采用简单的信号灯和道岔联锁控制已无法满足如此高的要求。因此，列车自动控制系统技术在城市轨道交通建设中普遍获得了应用。
2、轨道交通综合监控系统ISCS
轨道交通综合监控系统，是指對城市轨道交通线路中所有电力和机电设备进行监控的分层分布式计算机集成系统，包含了内部的集成子系统，并与其他专业自动化系统互联，实现信息共享，促进城市轨道交通高效率运营。作为通用SCADA（即数据采集与监视控制系统），系统在城市轨道交通行业的具体应用，综合监控系统用系统化方法将各分散的自动化系统联结为一个有机的整体，能够实现轨道交通各专业系统之间的信息互通、资源共享，提高各系统的协调配合能力，高效地实现系统间的联动，提高了轨道交通的整体自动化水平，增强应对各种突发事件的应变能力，提高轨道交通的运营管理水平，提高轨道交通服务质量和服务水平，并更好地为广大乘客服务，为建设数字化轨道交通打好基础，有利于改进轨道交通资源管理水平，提高经济效益。
3、ISCS技术现状分析
3.1 ISCS集成原理
综合监控系统一般以电力监控、环境与设备监控为核心进行集成。通过与屏蔽门、广播、闭路电视等系统进行界面集成，显示其系统信息的同时，具备对其底层设备的控制功能。另外还与列车自动监控系统、时钟系统、火灭防护系统、乘客信息系统等系统进行互联，只接收相关信息，在必要的情况下，由人机界面推出窗口进行显示，而不进行控制。典型的综合监控系统包括控制中心系统、各车站管理系统、停车场和车辆段监控系统、网络管理系统、设备管理系统以及培训管理系统等。
综合监控系统采用主备、冗余、分层、分布式C/S结构，分为车站级综合监控系统、中心级综合监控系统以及骨干网三层，实现为热备、冗余、开放、可靠、易扩展的计算机系统。系统提供的主要功能有：ISCS基本功能包括数据采集与处理、数据点管理、通用图形界面、监视、远程控制和操作、联动、报警和事件列表、雪崩过滤、时间同步、系统安全与权限管理、统计和报表、历史数据存档和查询、历史和实时趋势记录、冗余设备切换、系统备份和恢复、降级模式等。
3.2电力监控功能
监视电力设备的运行状态如开关位置、故障状态、电压、电流等；通过单控、顺控命令对开关设备（例如750V直流设备、10kV高压设备）进行分、合闸操作；对开关保护装置进行保护复归操作；根据系统运行方式的需要，对供电系统设备的保护软压板进行投退操作；SOE事件记录、故障录波显示等。
3.3环境与设备监控功能
3.3.1远程控制功能
可对单个设备或成组设备进行单设备控制或系统组控，其中控制命令包括：风机的启动、停止控制；风阀开、关控制；照明回路合、分控制；电扶梯的启、停和方向控制；系统组控启动、停止控制等。
3.3.2模式控制
模式控制属于一种特定的设备组控制，与基本的遥控功能相同。当发生阻塞或紧急状况时，通过模式的执行使设备按照预先定义的模式表按顺序启动响应的风机和风阀。例如：正常模式、阻塞模式、火灾模式、夜间模式等。
3.3.3时间表控制
时间表控制，是指系统能够按照预先设定的时间表的控制内容，控制相应设备启动或停止。
3.4火灾监控
监视火灾设备的状态信息及火灾报警信息，必要时进行相关系统的联动，使相关系统进入火灾模式。
3.5专业化应用功能
集成互联系统功能如行车监视、广播、乘客信息专用功能，以及网络管理、培训开发、设备管理、决策支持等专业化应用功能。
3.6系统集成大型化趋势
现有的城市轨道交通综合监控系统，以实时监控为主要应用目的，实现电力调度、机电设备监控、车站运营状态监视等功能，在体系架构设计和接口方面主要侧重于实时设备监控和数据处理。现有综合监控系统软件主要分为侧重于HMI功能的中小型SCADA软件和大型轨道交通综合监控软件两大类。其中目前主流的、在具体工程项目中广泛使用的是第二类，这类大型综合监控软件典型包括国外厂商的SCADAsoft、RailEdge、WinCCOA等，以及国内北京和利时公司的MACS-SCADA等，这些产品都具有以下主要特性：满足大型、复杂项目的应用要求并具有实际的城市轨道交通工程项目应用案例；分为两大系列，其主要来自于专业化轨道交通应用，为行业化定制于SCADA应用中；功能侧重于大容量数据处理，处理能力在30万点以上，核心是实时数据库和分布式数据通信；支持分层分布式冗余结构；采用中间件等技术，多数支持异构环境。
4、ISCS技术发展方向
作为以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统，综合监控系统可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。综合监控系统有着信息完整、提高效率、正确掌握系统运行状态、加快决策、能帮助快速诊断出系统故障状态等优势，如今已经成为监控调度不可缺少的工具。综合监控系统在开发过程中的一条重要理念就是要为用户提供一套易于扩展和使用的系统：开始规模很小，但不论从短期和长远的角度，都可以方便地根据用户的需求加以在线扩充。这样的设计理念才能保证系统不会过早地失去使用价值。但是，随着技术的发展、管控一体化和“信息化和工业化深度融合”以及管理的日益精细化，现有以实时监控为主要应用目的综合监控系统也无法完全满足地铁安全、高效运营管理的需要，特别是系统软件架构在调度、生产计划和工作流处理方面存在的先天不足已严重制约了系统从过程控制层向生产执行层和经营管理层的扩展，影响了从综合监控系统向智能化综合信息管理系统的发展。为解决上述问题，综合监控系统需要在现有实时监控的基础上，结合迅速发展的信息技术，通过引入面向服务架构、多核并行处理、平行扩展的服务器集群、移动应用、安全系统等成熟的IT技术，构建新一代的综合信息智能管理系统，满足国内外用户不断增长的信息化集成要求，提供良好的用户体验。
总而言之，在计算机技术快速发展的今天，各行各业的工作越来越依赖计算机完成。大型的监控系统应用也越来越多。大型监控系统通常都建立在大量的采集数据基础上，合理地部署数据库以及高效地处理数据库数据是大型监控系统工作的关键。从横向来说，各种数据按应用领域的分类至关重要，它决定着任务的分配。从纵向来说，各类数据的实时性要求至关重要，它决定着任务的优先级，所以在以后的工作中要给予特别的重视。
参考文献：
[1]卢凌云，曾涛.轨道交通综合监控系统的数据库方案[J].电子技术与软件工程，2014，05：181-182.
[2]田胜利.城市轨道交通电力监控系统结构的标准化问题思考[J].城市轨道交通，2004，4（4）.
[3]高鸣燕，陈文.城市轨道交通电力监控控制中心系统设计研究.城市轨道交通研究，2003（6）：51
【关键词】 轨道交通；电力监控；设计；发展
1、概述
城市轨道交通与铁路的最大区别在于，城市轨道交通为了满足高密度大运量以解决城市日常公共交通的负担。由此决定了城市轨道交通的技术要求比铁路的技术要求高，具体体现在对列车运行时间间隔上。由于时间间隔短，使得列车运行的安全性要求更高，采用简单的信号灯和道岔联锁控制已无法满足如此高的要求。因此，列车自动控制系统技术在城市轨道交通建设中普遍获得了应用。
2、轨道交通综合监控系统ISCS
轨道交通综合监控系统，是指對城市轨道交通线路中所有电力和机电设备进行监控的分层分布式计算机集成系统，包含了内部的集成子系统，并与其他专业自动化系统互联，实现信息共享，促进城市轨道交通高效率运营。作为通用SCADA（即数据采集与监视控制系统），系统在城市轨道交通行业的具体应用，综合监控系统用系统化方法将各分散的自动化系统联结为一个有机的整体，能够实现轨道交通各专业系统之间的信息互通、资源共享，提高各系统的协调配合能力，高效地实现系统间的联动，提高了轨道交通的整体自动化水平，增强应对各种突发事件的应变能力，提高轨道交通的运营管理水平，提高轨道交通服务质量和服务水平，并更好地为广大乘客服务，为建设数字化轨道交通打好基础，有利于改进轨道交通资源管理水平，提高经济效益。
3、ISCS技术现状分析
3.1 ISCS集成原理
综合监控系统一般以电力监控、环境与设备监控为核心进行集成。通过与屏蔽门、广播、闭路电视等系统进行界面集成，显示其系统信息的同时，具备对其底层设备的控制功能。另外还与列车自动监控系统、时钟系统、火灭防护系统、乘客信息系统等系统进行互联，只接收相关信息，在必要的情况下，由人机界面推出窗口进行显示，而不进行控制。典型的综合监控系统包括控制中心系统、各车站管理系统、停车场和车辆段监控系统、网络管理系统、设备管理系统以及培训管理系统等。
综合监控系统采用主备、冗余、分层、分布式C/S结构，分为车站级综合监控系统、中心级综合监控系统以及骨干网三层，实现为热备、冗余、开放、可靠、易扩展的计算机系统。系统提供的主要功能有：ISCS基本功能包括数据采集与处理、数据点管理、通用图形界面、监视、远程控制和操作、联动、报警和事件列表、雪崩过滤、时间同步、系统安全与权限管理、统计和报表、历史数据存档和查询、历史和实时趋势记录、冗余设备切换、系统备份和恢复、降级模式等。
3.2电力监控功能
监视电力设备的运行状态如开关位置、故障状态、电压、电流等；通过单控、顺控命令对开关设备（例如750V直流设备、10kV高压设备）进行分、合闸操作；对开关保护装置进行保护复归操作；根据系统运行方式的需要，对供电系统设备的保护软压板进行投退操作；SOE事件记录、故障录波显示等。
3.3环境与设备监控功能
3.3.1远程控制功能
可对单个设备或成组设备进行单设备控制或系统组控，其中控制命令包括：风机的启动、停止控制；风阀开、关控制；照明回路合、分控制；电扶梯的启、停和方向控制；系统组控启动、停止控制等。
3.3.2模式控制
模式控制属于一种特定的设备组控制，与基本的遥控功能相同。当发生阻塞或紧急状况时，通过模式的执行使设备按照预先定义的模式表按顺序启动响应的风机和风阀。例如：正常模式、阻塞模式、火灾模式、夜间模式等。
3.3.3时间表控制
时间表控制，是指系统能够按照预先设定的时间表的控制内容，控制相应设备启动或停止。
3.4火灾监控
监视火灾设备的状态信息及火灾报警信息，必要时进行相关系统的联动，使相关系统进入火灾模式。
3.5专业化应用功能
集成互联系统功能如行车监视、广播、乘客信息专用功能，以及网络管理、培训开发、设备管理、决策支持等专业化应用功能。
3.6系统集成大型化趋势
现有的城市轨道交通综合监控系统，以实时监控为主要应用目的，实现电力调度、机电设备监控、车站运营状态监视等功能，在体系架构设计和接口方面主要侧重于实时设备监控和数据处理。现有综合监控系统软件主要分为侧重于HMI功能的中小型SCADA软件和大型轨道交通综合监控软件两大类。其中目前主流的、在具体工程项目中广泛使用的是第二类，这类大型综合监控软件典型包括国外厂商的SCADAsoft、RailEdge、WinCCOA等，以及国内北京和利时公司的MACS-SCADA等，这些产品都具有以下主要特性：满足大型、复杂项目的应用要求并具有实际的城市轨道交通工程项目应用案例；分为两大系列，其主要来自于专业化轨道交通应用，为行业化定制于SCADA应用中；功能侧重于大容量数据处理，处理能力在30万点以上，核心是实时数据库和分布式数据通信；支持分层分布式冗余结构；采用中间件等技术，多数支持异构环境。
4、ISCS技术发展方向
作为以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统，综合监控系统可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。综合监控系统有着信息完整、提高效率、正确掌握系统运行状态、加快决策、能帮助快速诊断出系统故障状态等优势，如今已经成为监控调度不可缺少的工具。综合监控系统在开发过程中的一条重要理念就是要为用户提供一套易于扩展和使用的系统：开始规模很小，但不论从短期和长远的角度，都可以方便地根据用户的需求加以在线扩充。这样的设计理念才能保证系统不会过早地失去使用价值。但是，随着技术的发展、管控一体化和“信息化和工业化深度融合”以及管理的日益精细化，现有以实时监控为主要应用目的综合监控系统也无法完全满足地铁安全、高效运营管理的需要，特别是系统软件架构在调度、生产计划和工作流处理方面存在的先天不足已严重制约了系统从过程控制层向生产执行层和经营管理层的扩展，影响了从综合监控系统向智能化综合信息管理系统的发展。为解决上述问题，综合监控系统需要在现有实时监控的基础上，结合迅速发展的信息技术，通过引入面向服务架构、多核并行处理、平行扩展的服务器集群、移动应用、安全系统等成熟的IT技术，构建新一代的综合信息智能管理系统，满足国内外用户不断增长的信息化集成要求，提供良好的用户体验。
总而言之，在计算机技术快速发展的今天，各行各业的工作越来越依赖计算机完成。大型的监控系统应用也越来越多。大型监控系统通常都建立在大量的采集数据基础上，合理地部署数据库以及高效地处理数据库数据是大型监控系统工作的关键。从横向来说，各种数据按应用领域的分类至关重要，它决定着任务的分配。从纵向来说，各类数据的实时性要求至关重要，它决定着任务的优先级，所以在以后的工作中要给予特别的重视。
参考文献：
[1]卢凌云，曾涛.轨道交通综合监控系统的数据库方案[J].电子技术与软件工程，2014，05：181-182.
[2]田胜利.城市轨道交通电力监控系统结构的标准化问题思考[J].城市轨道交通，2004，4（4）.
[3]高鸣燕，陈文.城市轨道交通电力监控控制中心系统设计研究.城市轨道交通研究，2003（6）：51