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摘 要:在如今经济高速发展过程中,要求现有轨道交通线路具有更高的运营管理水平,需要采取一系列的技术措施,对轨道交通运营管理进行强化,促使运行效率和运营服务水平得到提高。为了更好地控制和监视系统设备,需要做好轨道交通车站设备监控工作,科学设计轨道交通车站设备监控系统。本文从嵌入式技术的角度出发,分析了如何构建轨道交通车站设备监控系统,希望可以提供一些有价值的参考意见。
关键词:嵌入式技术;轨道交通;车站设备
为了促使城市轨道交通的运营水平得到提升,就需要将一些报警疏散、救灾等系统设备给设置在车站,以便保证出现了紧急状态,各种机电设备的正常运营也可以得到保障。我们需要将环境与设备监控系统设置于城市轨道交通线上,以便更加有效的监视和控制这些系统和设备,保障城市轨道交通运营能够正常运行。
1 系统体系结构
本系统在地理层面不够集中,将集中分布式结构给应用过来,通常可以将其划分为三个层次,分别是中心级监控系统层、车站级监控系统层以及现场级设备自动化系统层。在总体设计中,将两级管理三级控制原则给贯彻了下去,中心级、车站级以及现场级等部分共同组成了综合监控系统。
结合相关的规范,我们将城市轨道交通运营的实际情况给充分纳入了考虑范围,决定将轨道交通车站设备监控系统的原则定义为集中管理、共享资源和分散控制。
2 系统功能分析
一是系统功能逻辑结构:我们可以用四个层次来划分本系统的逻辑功能;分为综合监控平台、设备监控层、面向过程管理层、面向生产运营管理层等。此外,本系统功能模块还包括其他的功能模块,如系统远程部署、系统扩展和集中诊断等等,在此不做详细叙述。这些功能模块有着较强的独立性,但是又可以共享资源,形成了一个整体。用户可以对单个功能模块或者多个功能模块进行选用,以便促使个人需求得到满足。
二是中心级功能:中央系统需要充分依据火灾自动报警系统和门禁系统中央系统的相关要求,保证火灾自动报警系统和门禁系统的全部功能实现于设备监控系统中央系统。要在设备监控系统服务器的数据库和显示终端上整合三个系统的全线信息数据。如果出现了一些灾害事故,那么就需要结合火灾自动报警系统运行要求,设备监控系统中央系统将控制指令给发出来,以便将相关系统的运行状态切换到灾害模式。
三是车站级功能:在这个方面,有许多功能都需要实现,监视、报警处理、集成、显示及打印记录等,都是非常重要的。
四是现场级功能:借助于被控设备的电气二次回路,设备监控系统控制器就可以有效监控被控设备;单台设备由现场级控制器来实现就地控制,为了促使设备现场调试需求得到满足,离线控制功能也是需要满足的。将被监控设备的工作状态发送给车站控制室,并且将车站控制室发出的指令给执行下去。连接被控设备和就地控制箱中RI/O,这样就可以有效采集状态监视信息,还可以转换信号,输出相关的控制信息。
3 基于嵌入式技术的监控平台设计方案
为了得到最优化的监控系统结构,我们需要在一个统一操作平台上集成不同生产商的软件硬件资源,通过隔离功能子系统,形成一个有一个的独立单元,这样就可以在较大程度上简化系统维护和恢复作业,并且在维护和升级子系统的过程中,持续运行也不受影响。通过接口层,来连接外部子系统。借助于用户界面,可以向用户呈现综合监控系统。可扩展性也应该是系统结构所具备的内容,这样日后如果需要扩大系统容量等,都可以得到满足。在本综合监控系统中,主体内容就是嵌入式监控平台,它面向对象,包括两个方面,控制系统和前端处理器,前者将总线控制技术给应用了过来,可以有效采集现场信息,智能化的控制现场可控单元。为了促使模块的复用程度得到增加,我们将面向对象技术给引入了进来,嵌入式监控平台还需要连接其他的一些系统,如FAS系统等,这样就不会改变上层应用系统架构。
如果改变了综合监控系统监控对象的软硬件环境,那么只需要对采集点和客户端HMI的配置进行改变即可。前端处理器在嵌入式监控平台中发挥着十分重要的作用,通常可以简化为FEP,我们将危险分散原则给贯彻到现场控制系统中,为了促使工艺过程的独立性得到保证,我们需要将一对冗余FEP配置于每一个典型工艺段内。通过控制网络和设备来连接FEP和I/O,因为需要传送大量的模拟量数据,并且每一个设备都有着较大的数据量,因此,我们将字节型长包协议给应用了过来。系统网络设备的作用主要是连接操作层设备和FEP等,操作层设备包括操作员站、维护工作站等,通常将以太网给应用过来,安全性和可靠性不受影响的基础上,促使系统的开放性得到保证。
在接入现场总线通讯方面,可以将现场总线类型的通讯网卡安装于前端处理器中,网卡的驱动软件则是由通讯网卡厂商来提供。结合具体情况,我们将3+2体系结构作为嵌入式监控平台的网络结构,如下图所示:
参考文献
[1]杨建国,张军军.基于嵌入式技术的轨道交通车站设备监控系统研发[J].城市公共交通,2010,2(9):123-125.
[2]周虎,赵世文.网络化城市轨道交通车站设备监控系统研究[J].现代城市轨道交通,2010,2(1):188-189.
[3]赵世文,吴洁霞.车站设备监控系统嵌入式技术应用的可行性[J].现代城市轨道交通,2010,2(6):199-201.
[4]陈莉莉,蔡辉,胡波.轨道交通综合监控系统中实时GIS技术的实现[J].自动化仪表,2013,34(9):23-24.
[5]梁盼盼,周虎.嵌入式轨道交通车站设备信息集合器研发[J].现代城市轨道交通,2010,2(10):133-135.
[6]卢凌云.浅谈现代通信技术与城市交通发展之间的关系[J].电子世界,2014,2(6):133-135.
关键词:嵌入式技术;轨道交通;车站设备
为了促使城市轨道交通的运营水平得到提升,就需要将一些报警疏散、救灾等系统设备给设置在车站,以便保证出现了紧急状态,各种机电设备的正常运营也可以得到保障。我们需要将环境与设备监控系统设置于城市轨道交通线上,以便更加有效的监视和控制这些系统和设备,保障城市轨道交通运营能够正常运行。
1 系统体系结构
本系统在地理层面不够集中,将集中分布式结构给应用过来,通常可以将其划分为三个层次,分别是中心级监控系统层、车站级监控系统层以及现场级设备自动化系统层。在总体设计中,将两级管理三级控制原则给贯彻了下去,中心级、车站级以及现场级等部分共同组成了综合监控系统。
结合相关的规范,我们将城市轨道交通运营的实际情况给充分纳入了考虑范围,决定将轨道交通车站设备监控系统的原则定义为集中管理、共享资源和分散控制。
2 系统功能分析
一是系统功能逻辑结构:我们可以用四个层次来划分本系统的逻辑功能;分为综合监控平台、设备监控层、面向过程管理层、面向生产运营管理层等。此外,本系统功能模块还包括其他的功能模块,如系统远程部署、系统扩展和集中诊断等等,在此不做详细叙述。这些功能模块有着较强的独立性,但是又可以共享资源,形成了一个整体。用户可以对单个功能模块或者多个功能模块进行选用,以便促使个人需求得到满足。
二是中心级功能:中央系统需要充分依据火灾自动报警系统和门禁系统中央系统的相关要求,保证火灾自动报警系统和门禁系统的全部功能实现于设备监控系统中央系统。要在设备监控系统服务器的数据库和显示终端上整合三个系统的全线信息数据。如果出现了一些灾害事故,那么就需要结合火灾自动报警系统运行要求,设备监控系统中央系统将控制指令给发出来,以便将相关系统的运行状态切换到灾害模式。
三是车站级功能:在这个方面,有许多功能都需要实现,监视、报警处理、集成、显示及打印记录等,都是非常重要的。
四是现场级功能:借助于被控设备的电气二次回路,设备监控系统控制器就可以有效监控被控设备;单台设备由现场级控制器来实现就地控制,为了促使设备现场调试需求得到满足,离线控制功能也是需要满足的。将被监控设备的工作状态发送给车站控制室,并且将车站控制室发出的指令给执行下去。连接被控设备和就地控制箱中RI/O,这样就可以有效采集状态监视信息,还可以转换信号,输出相关的控制信息。
3 基于嵌入式技术的监控平台设计方案
为了得到最优化的监控系统结构,我们需要在一个统一操作平台上集成不同生产商的软件硬件资源,通过隔离功能子系统,形成一个有一个的独立单元,这样就可以在较大程度上简化系统维护和恢复作业,并且在维护和升级子系统的过程中,持续运行也不受影响。通过接口层,来连接外部子系统。借助于用户界面,可以向用户呈现综合监控系统。可扩展性也应该是系统结构所具备的内容,这样日后如果需要扩大系统容量等,都可以得到满足。在本综合监控系统中,主体内容就是嵌入式监控平台,它面向对象,包括两个方面,控制系统和前端处理器,前者将总线控制技术给应用了过来,可以有效采集现场信息,智能化的控制现场可控单元。为了促使模块的复用程度得到增加,我们将面向对象技术给引入了进来,嵌入式监控平台还需要连接其他的一些系统,如FAS系统等,这样就不会改变上层应用系统架构。
如果改变了综合监控系统监控对象的软硬件环境,那么只需要对采集点和客户端HMI的配置进行改变即可。前端处理器在嵌入式监控平台中发挥着十分重要的作用,通常可以简化为FEP,我们将危险分散原则给贯彻到现场控制系统中,为了促使工艺过程的独立性得到保证,我们需要将一对冗余FEP配置于每一个典型工艺段内。通过控制网络和设备来连接FEP和I/O,因为需要传送大量的模拟量数据,并且每一个设备都有着较大的数据量,因此,我们将字节型长包协议给应用了过来。系统网络设备的作用主要是连接操作层设备和FEP等,操作层设备包括操作员站、维护工作站等,通常将以太网给应用过来,安全性和可靠性不受影响的基础上,促使系统的开放性得到保证。
在接入现场总线通讯方面,可以将现场总线类型的通讯网卡安装于前端处理器中,网卡的驱动软件则是由通讯网卡厂商来提供。结合具体情况,我们将3+2体系结构作为嵌入式监控平台的网络结构,如下图所示:
参考文献
[1]杨建国,张军军.基于嵌入式技术的轨道交通车站设备监控系统研发[J].城市公共交通,2010,2(9):123-125.
[2]周虎,赵世文.网络化城市轨道交通车站设备监控系统研究[J].现代城市轨道交通,2010,2(1):188-189.
[3]赵世文,吴洁霞.车站设备监控系统嵌入式技术应用的可行性[J].现代城市轨道交通,2010,2(6):199-201.
[4]陈莉莉,蔡辉,胡波.轨道交通综合监控系统中实时GIS技术的实现[J].自动化仪表,2013,34(9):23-24.
[5]梁盼盼,周虎.嵌入式轨道交通车站设备信息集合器研发[J].现代城市轨道交通,2010,2(10):133-135.
[6]卢凌云.浅谈现代通信技术与城市交通发展之间的关系[J].电子世界,2014,2(6):133-135.