軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)分段開通貫通方案討論

高 萍

國電南瑞科技股份有限公司營銷分公司

1 工程概況

北京地鐵9號(hào)線線路全長16.4km主要分布在豐臺(tái)、海淀兩個(gè)行政區(qū)，全部為地下線。共設(shè)13座車站，即國家圖書館站、白石橋南站、東釣魚臺(tái)站、軍事博物館站、北京西站、太平橋站、六里橋站、豐臺(tái)北路站、豐臺(tái)東大街站、豐臺(tái)南路站、科怡路、豐臺(tái)科技園站、郭公莊站。全線共設(shè)牽引降壓混合所10座，降壓所4座，跟隨所1座。全線設(shè)地面車輛段一座，占地大約21公頃。

北京地鐵9號(hào)線南段（郭公莊站～北京西站）于2011年12月底正式開通運(yùn)營，9號(hào)線開通段綜合監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模為：小營控制中心ISCS、郭公莊車輛段備用中心ISCS、南段9站ISCS，實(shí)現(xiàn)車輛段、車站及控制中心對(duì)9號(hào)線全線各接口系統(tǒng)的監(jiān)控功能，主要接口系統(tǒng)包括PSCADA、BAS、FAS、PSD、PA、PIS、CCTV、ATS、MLC、ACS、TEL-ALM等十多個(gè)專業(yè)。綜合監(jiān)控系統(tǒng)如同中心調(diào)度及車站值班員的眼、耳，在地鐵運(yùn)營中發(fā)揮著巨大的作用。

9號(hào)線北段四站（二期工程）即軍事博物館～國家圖書館站ISCS工程接入既有運(yùn)營線路時(shí)，因南段已經(jīng)投運(yùn)將近1年，南北貫通工作必須保證不影響已開通部分的正常運(yùn)營。

2 貫通方案比選

由于項(xiàng)目投資及工期考慮，越來越多的線路進(jìn)行分期建設(shè)，軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)兩期貫通的實(shí)施困難日益顯現(xiàn)，一方面是要保證地鐵的正常運(yùn)營，不能對(duì)正常運(yùn)營產(chǎn)生影響，一方面要對(duì)新建車站進(jìn)行調(diào)試。由于后期開通車站的單體調(diào)試不影響已開通段正常運(yùn)營，所以這里主要討論兩期貫通中心綜合監(jiān)控的實(shí)施方法。

以北京房山線為例，傳統(tǒng)的貫通方案是先更換中心ISCS數(shù)據(jù)庫，將后期開通車站的數(shù)據(jù)先合并進(jìn)中心數(shù)據(jù)庫，再進(jìn)行北段的調(diào)試，這樣的做法弊端如下：

1）數(shù)據(jù)庫合并后可能給已運(yùn)營線路的數(shù)據(jù)造成影響，這些影響可能無法在數(shù)據(jù)庫合并后立即發(fā)現(xiàn)，但給日后地鐵正常運(yùn)營帶來隱患。

2）數(shù)據(jù)庫合并前，北段數(shù)據(jù)只通過廠內(nèi)測試，并沒有現(xiàn)場驗(yàn)證，更新完成后，還需要對(duì)北段數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，如果發(fā)現(xiàn)有錯(cuò)誤，還需要修改，這樣就可能不只一次會(huì)對(duì)中心綜合監(jiān)控系統(tǒng)的正常監(jiān)控造成影響。

3）調(diào)試數(shù)據(jù)和運(yùn)營數(shù)據(jù)界面不清晰，由于使用的是一套數(shù)據(jù)庫，即使采取一些措施，還是可能會(huì)在調(diào)試過程中給綜合監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)營帶來影響，所以不可避免地鐵運(yùn)營公司會(huì)要求在夜間地鐵停運(yùn)后實(shí)施，這樣就減少了每天可利用時(shí)間，增加了調(diào)試工期。

北京地鐵9號(hào)線北段貫通調(diào)試實(shí)施初期，地鐵運(yùn)營公司就對(duì)上述問題提出擔(dān)心，所以9號(hào)線采取單獨(dú)組網(wǎng)設(shè)置臨時(shí)中心的方案來進(jìn)行貫通前控制中心調(diào)試，調(diào)試結(jié)束并提供測試報(bào)告后，再在中心進(jìn)行數(shù)據(jù)庫合并工作，這樣就有效解決了上述三點(diǎn)問題，當(dāng)然在實(shí)施難度上9號(hào)線北段單獨(dú)成網(wǎng)并設(shè)置臨時(shí)中心服務(wù)器等比原方案略顯復(fù)雜，但在保證運(yùn)營安全的前提下該方案為以后地鐵項(xiàng)目分期開通時(shí)綜合監(jiān)控的貫通方法提供了更合理的思路。

3 貫通前的調(diào)試工作

3.1 實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證

在中心工程貫通工作實(shí)施以前應(yīng)先在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測試，包括頁面組態(tài)、參數(shù)配置等工作，需要對(duì)所有的工程實(shí)施內(nèi)容進(jìn)行逐一驗(yàn)證，保證系統(tǒng)生成的正確性、準(zhǔn)確性。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中充分考慮現(xiàn)場環(huán)境的特殊性，及其對(duì)貫通工作實(shí)施的影響。

3.2 新硬件及軟件的安裝與配置

√ 服務(wù)器

北段白石橋南站服務(wù)器單機(jī)運(yùn)行，其中一臺(tái)為白石橋南車站服務(wù)器，另一臺(tái)用做臨時(shí)中心服務(wù)器運(yùn)行全線數(shù)據(jù)庫。在二期臨時(shí)控制中心的服務(wù)器上建立新的版本庫，該版本庫在現(xiàn)有南段中心數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上補(bǔ)充北段各專業(yè)接口數(shù)據(jù)

√ 工作站

設(shè)置白石橋南一臺(tái)工作站作為二期調(diào)試系統(tǒng)內(nèi)臨時(shí)中心工作站，供二期接入調(diào)試使用；為便于控制中心參與調(diào)試，將9號(hào)線網(wǎng)管室一臺(tái)復(fù)示工作站修改為北段調(diào)試系統(tǒng)臨時(shí)中心工作站。

√ 交換機(jī)

備份原交換機(jī)配置文件，增加北段V-LAN，與南段網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立。

√ 前置機(jī)

中心設(shè)置一臺(tái)調(diào)試用前置機(jī)，中心接口調(diào)試時(shí)將中心外部接口通訊線轉(zhuǎn)接到該裝置，調(diào)試后恢復(fù)

3.3 貫通前調(diào)試工作

√ 車站調(diào)試工作

對(duì)車站接口專業(yè)（PSCADA、UPS、BAS、PSD、FAS、CLK、PA、CCTV、TS）的功能及對(duì)點(diǎn)調(diào)試工作。

√ 控制中心調(diào)試工作

對(duì)中心接口專業(yè)（PIS、MLC、ATS、TEL-ALM、TCC、PA、CCTV）的功能及對(duì)點(diǎn)調(diào)試工作。

中心前置倒接步驟如下：

1）中心接口專業(yè)通訊線從端子并接至中心臨時(shí)FEP；

2）設(shè)置中心臨時(shí)FEP，下裝組態(tài)、配置IP，測試中心臨時(shí)FEP與臨時(shí)中心服務(wù)器連通情況；

3）按專業(yè)逐一斷開與既有中心FEP端口連接，通訊路徑改至臨時(shí)FEP，進(jìn)行對(duì)應(yīng)專業(yè)調(diào)試；

4）運(yùn)營前斷開與臨時(shí)FEP端口通訊連接，恢復(fù)原有通訊路徑，并測試通訊狀態(tài)。

3.4 貫通前進(jìn)行典型站驗(yàn)證測試

在一期、二期各找一個(gè)典型站進(jìn)行貫通測試，目的是為了對(duì)貫通方案的可行性進(jìn)行論證、對(duì)一、二期貫通數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性進(jìn)行驗(yàn)證，并根據(jù)測試和驗(yàn)證結(jié)果分析對(duì)下一步貫通詳細(xì)實(shí)施方案做出指導(dǎo)。

4 一、二期貫通實(shí)施

4.1 貫通實(shí)施步驟

1）備份中心運(yùn)行數(shù)據(jù)庫；

2）修改二期網(wǎng)絡(luò)設(shè)置；

3）中心數(shù)據(jù)庫升級(jí)；

4）二期車站服務(wù)器數(shù)據(jù)庫同步；

5）二期新增畫面及中心修改畫面更新至系統(tǒng)版本庫，全線工作站調(diào)閱上述畫面時(shí)自動(dòng)在后臺(tái)從版本庫獲得更新；

6）對(duì)一、二期數(shù)據(jù)抽測進(jìn)行驗(yàn)證。

4.2 一期車站的修改

對(duì)于一期工程車站工作站、服務(wù)器只作部分參數(shù)性的修改，可以看作是一次升級(jí)操作。修改完成后需要對(duì)所有的工作站、服務(wù)器重啟一次。

4.3 注意事項(xiàng)

特別要注意的幾點(diǎn)問題，一是中心數(shù)據(jù)庫升級(jí)是在一期數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上添加續(xù)建的車站內(nèi)容，貫通后數(shù)據(jù)庫的準(zhǔn)確性已經(jīng)在二期調(diào)試結(jié)束后進(jìn)行了驗(yàn)證；二是另外中心特有的全線匯總頁面及軟件功能的貫通，涉及的內(nèi)容較多，所以這部分內(nèi)容的貫通最復(fù)雜；三是貫通工作需在夜間運(yùn)營結(jié)束后進(jìn)行，中心數(shù)據(jù)庫升級(jí)并重新啟動(dòng)中心服務(wù)器和調(diào)度工作站后，在中心依次遠(yuǎn)程登錄一期車站的服務(wù)器、工作站，對(duì)車站工程進(jìn)行修改，并重新啟動(dòng)一期車站服務(wù)器和工作站，當(dāng)二期完成網(wǎng)絡(luò)配置修改后，再進(jìn)行二期的服務(wù)器和工作站升級(jí)重啟工作；四是必須對(duì)貫通后的管理功能、監(jiān)視功能、控制功能進(jìn)行初步測試、驗(yàn)證，保證可以交付給運(yùn)營人員進(jìn)行日常的使用。

5 測試方案

在貫通工作結(jié)束之后，即可進(jìn)入貫通試運(yùn)行階段，由運(yùn)營人員在日常的操作使用過程中對(duì)貫通后的各項(xiàng)功能進(jìn)行測試、驗(yàn)證。具體測試內(nèi)容主要有：

5.1 管理功能測試

管理功能測試的目的是通過測試保證系統(tǒng)通用功能的全線有效性，包括用戶管理、權(quán)限管理和日志等?，F(xiàn)場測試的主要內(nèi)容有：

1）日志功能測試

操作日志功能測試：在中心的幾臺(tái)操作員站上進(jìn)行模擬操作，例如用戶登錄、退出，設(shè)備操作。然后進(jìn)入日志查看頁面，驗(yàn)證剛才的操作是否有正確的日志記錄。

2）報(bào)表功能測試

在目前歷史數(shù)據(jù)時(shí)間范圍內(nèi)選擇一個(gè)的有效的時(shí)間段來生成報(bào)表，測試生成的報(bào)表是否符合要求。

5.2 監(jiān)視功能測試

監(jiān)視功能測試的目的是通過測試保證系統(tǒng)對(duì)設(shè)備狀態(tài)和系統(tǒng)信息獲取及顯示的全線有效性，包括設(shè)備點(diǎn)和系統(tǒng)狀態(tài)等?，F(xiàn)場測試的主要內(nèi)容有：

1）報(bào)警功能(含報(bào)警音響)的全面測試

選擇幾個(gè)能觸發(fā)音響報(bào)警的報(bào)警點(diǎn)，在新中心的報(bào)警服務(wù)器上進(jìn)行模擬觸發(fā)，然后驗(yàn)證報(bào)警音響功能是否正常工作。

2）數(shù)據(jù)狀態(tài)顯示測試

模擬現(xiàn)場設(shè)備動(dòng)作，檢查畫面狀態(tài)顯示的正確性及實(shí)時(shí)性。

5.3 控制功能測試

控制功能測試的目的是通過測試保證系統(tǒng)對(duì)設(shè)備管理和控制操作的全線有效性，包括設(shè)備控制和系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)等?，F(xiàn)場測試的主要內(nèi)容有：

1）遙控的單控方式測試

在獲取地鐵運(yùn)營的許可后，可由地鐵運(yùn)營的相關(guān)操作員對(duì)現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行遙控操作，以驗(yàn)證遙控的單控方式。

2）程控功能測試

在獲取地鐵運(yùn)營的許可后，可由地鐵運(yùn)營的相關(guān)操作員進(jìn)行程控操作，以驗(yàn)證程控功能是否能正常執(zhí)行。

6 應(yīng)急方案

在全線綜合監(jiān)控一、二期貫通實(shí)施過程中，制定了應(yīng)急后備方案。這樣可以確保在貫通主方案實(shí)施過程中，出現(xiàn)意外情況時(shí)，系統(tǒng)可以平穩(wěn)過渡或回切到正常工作狀態(tài)。保證了地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和連續(xù)性。

6.1 車站級(jí)應(yīng)急方案

車站級(jí)應(yīng)急方案的目的是為在貫通過程中，車站級(jí)系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)提出的解決方案。在對(duì)車站工程進(jìn)行升級(jí)前，對(duì)車站工程做好充分的備份，包括工程數(shù)據(jù)、工程文件、配置文件等內(nèi)容。一旦升級(jí)失敗，可以在最短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)到原來的狀態(tài)。

6.2 中心級(jí)應(yīng)急方案

中心級(jí)應(yīng)急方案的目的是為在貫通過程中，中心綜合監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)提出的解決方案。若控制中心貫通失敗，或者是在試運(yùn)行的運(yùn)營期間出現(xiàn)問題，可立即使用備份數(shù)據(jù)庫進(jìn)行回退，確保在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)系統(tǒng)可用性。

7 結(jié)語

地鐵綜合監(jiān)控一二期貫通及調(diào)試工作涉及面廣、工作量大，因此各方面都應(yīng)考慮周全，尤其是計(jì)劃的制訂，方案的論證及如何實(shí)施都應(yīng)通盤考慮。9號(hào)線采用的貫通方法將貫通風(fēng)險(xiǎn)降到最低，將對(duì)一期正常運(yùn)營的影響減少到最小，為后續(xù)線路分段開通提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

[1]羅勤昇.地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)中心工程遷移方案分析與研究.城市建設(shè)理論研究，2011年第9期