地鐵終端設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

王?超?詹益滿

鄭州軌道交通有限公司

地鐵終端設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

王?超?詹益滿

鄭州軌道交通有限公司

隨著機(jī)電技術(shù)與自動(dòng)控制技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，各類設(shè)備在地鐵系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越普遍，無論是地鐵設(shè)備的種類還是數(shù)量都達(dá)到了空前的規(guī)模，這就給地鐵系統(tǒng)的可靠性提出了越來越高的要求。地鐵終端設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)能夠可靠地監(jiān)控地鐵設(shè)備的運(yùn)行狀況，協(xié)調(diào)設(shè)備之間的工作，從而保證地鐵系統(tǒng)的正常運(yùn)營。基于此，本文將著重分析探討地鐵終端設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，以期能為以后的實(shí)際工作起到一定的借鑒作用。

地鐵終端設(shè)備；監(jiān)控；設(shè)計(jì)；實(shí)現(xiàn)

1、地鐵終端設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1.1 車票層車票是乘客支付車費(fèi)的媒介，通常有單程票、一卡通、儲值票等形式。

1.2 車站終端設(shè)備組成的終端層，車站終端設(shè)備是用于軌道交通車站進(jìn)行車票發(fā)售、進(jìn)出站檢票、充值、驗(yàn)票分析等讀寫交易處理的終端設(shè)備。車站終端設(shè)備包括自動(dòng)售票機(jī)、半自動(dòng)售票機(jī)、自動(dòng)檢票機(jī)等設(shè)備。終端層具有：車票發(fā)售、補(bǔ)票加值、車票查詢、驗(yàn)票、進(jìn)出站自動(dòng)檢票接收車站計(jì)算機(jī)下傳的命令、參數(shù)、文件；存儲所有的交易數(shù)據(jù)并上傳到上級系統(tǒng)等功能。

1.3 車站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層，車站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是管理車站票務(wù)、運(yùn)行、客流統(tǒng)計(jì)等計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。車站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括服務(wù)器、操作工作站、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、緊急按鈕、不間斷電源、打印機(jī)等設(shè)備車站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的功能包括：接收線路中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)下發(fā)的運(yùn)行參數(shù)、運(yùn)營模式、黑名單等，并下傳給車站終端設(shè)備采集車站終端設(shè)備的原始交易數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，并上傳給線路中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；實(shí)時(shí)監(jiān)控車站終端設(shè)備、顯示各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及故障等信息、發(fā)送轉(zhuǎn)發(fā)運(yùn)營指令、同步時(shí)鐘；能按運(yùn)營日自動(dòng)處理所有數(shù)據(jù)和文件，定期生成統(tǒng)計(jì)報(bào)告能保存規(guī)定數(shù)量的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)數(shù)據(jù)，并能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份；接收線路中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)下傳的設(shè)備更新軟件，通過車站系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)對車站終端的軟件進(jìn)行更新。

1.4 線路中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層，線路中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是管理和控制軌道交通線路自動(dòng)售檢票系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。線路中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括服務(wù)器、操作工作站、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、不間斷電源、打印機(jī)等設(shè)備。、路中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的功能包括：接收、發(fā)送清分系統(tǒng)下傳的運(yùn)行參數(shù)；向清分系統(tǒng)上傳各種原始交易數(shù)據(jù)；生成各種統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告和打印報(bào)表；能自動(dòng)備份和恢復(fù)系統(tǒng)及數(shù)據(jù)；設(shè)置和管理本線路系統(tǒng)和終端設(shè)備的操作權(quán)限；設(shè)置和更新系統(tǒng)中各種參數(shù)、同步時(shí)鐘。

1.5 清分系統(tǒng)層，清分系統(tǒng)即綜合中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是發(fā)行和管理軌道交通車票、對不同線路的票、款進(jìn)行結(jié)算，并具有與城市公共交通“一卡通”進(jìn)行清分功能的系統(tǒng)清分系統(tǒng)功能包括：設(shè)置和下發(fā)運(yùn)行參數(shù)、票價(jià)表、降級運(yùn)行模式、交易清分?jǐn)?shù)據(jù)、黑名單、車票調(diào)配等信息；向城市公共交通清分系統(tǒng)上傳一卡通車票的原始交易數(shù)據(jù)，接收其下發(fā)的黑名單等系統(tǒng)控制參數(shù)管理系統(tǒng)的時(shí)鐘同步、系統(tǒng)密鋼；接收和處理線路中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上傳的各種原始交易數(shù)據(jù)；生成各種統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告和打印報(bào)表；能自動(dòng)備份和恢復(fù)系統(tǒng)及數(shù)據(jù)；設(shè)置和更新系統(tǒng)中各種參數(shù)。

2、地鐵終端設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

2.1 建立設(shè)備間的通信。SC與終端設(shè)備通訊方式采用雙鏈路、短鏈接、同步工作模式。此模式下任何一方都需作為通訊的服務(wù)器端和客戶端，數(shù)據(jù)發(fā)送方向TCP服務(wù)器發(fā)起TCP連接請求，接收方接受連接請求，建立TCP連接。消息發(fā)送者發(fā)出消息報(bào)文，必須等到接收者返回該報(bào)文的應(yīng)答消息后，方可處理另一個(gè)請求消息，或者斷開連接。實(shí)現(xiàn)車站計(jì)算機(jī)與終端設(shè)備之間的通信，首先要選擇恰當(dāng)?shù)耐ㄐ艆f(xié)議和通信模型。

2.2 數(shù)據(jù)模塊的實(shí)現(xiàn)

2.2.1 數(shù)據(jù)包的設(shè)計(jì)。車站設(shè)備中的數(shù)據(jù)可以分為交易數(shù)據(jù)、寄存器數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)、收益管理數(shù)據(jù)、維護(hù)管理數(shù)據(jù)、設(shè)備參數(shù)、設(shè)備運(yùn)營指令和應(yīng)用程序。數(shù)據(jù)要經(jīng)過層層打包，最終在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，因此數(shù)據(jù)包設(shè)計(jì)關(guān)系到系統(tǒng)設(shè)計(jì)的成敗。在設(shè)計(jì)過程中要充分考慮線路允許的最大長度，對于大于此長度的數(shù)據(jù)要進(jìn)行拆分，使每個(gè)包長度都小于等于此長度限制。

2.2.2 數(shù)據(jù)的處理。SC與終端設(shè)備間的通信通過消息觸發(fā)，當(dāng)端口監(jiān)聽到消息時(shí)，首先對消息解析，判斷消息的來源，確定交互雙方的關(guān)系，進(jìn)而建立雙方的連接通道，接著調(diào)用相應(yīng)的消息響應(yīng)函數(shù)，執(zhí)行對應(yīng)的操作。數(shù)據(jù)的操作主要包括數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)、數(shù)據(jù)的接收、數(shù)據(jù)入庫、數(shù)據(jù)顯示等。過程如圖1所示。

圖1 設(shè)備生產(chǎn)數(shù)據(jù)處理流程

2.3 軟件開發(fā)。軟件開發(fā)的主要工作是設(shè)計(jì)軟件界面和編寫相關(guān)功能函數(shù)代碼。軟件界面的設(shè)計(jì)是在以上功能實(shí)現(xiàn)方法的基礎(chǔ)上，運(yùn)用面向?qū)ο蟮乃枷?，將具體問題抽象化。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以MFC為基礎(chǔ)框架，建立的項(xiàng)目是基于對話框。根據(jù)系統(tǒng)功能的需求，同時(shí)盡量保證界面的美觀大方。

總而言之，在城市軌道交通系統(tǒng)中保障自動(dòng)售檢票系統(tǒng)的正常運(yùn)行，是城市軌道交通系統(tǒng)安全高效運(yùn)行的重要保證。隨著城市軌道交通系統(tǒng)線網(wǎng)的不斷延伸，日均客流量急劇增加，AFC系統(tǒng)設(shè)備面對著大客流的高頻率使用。故而實(shí)現(xiàn)對其優(yōu)化設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)就顯得尤其重要，這就要求我們在以后的實(shí)際工作中必須對其實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步研究探討。

[1]張永彬.蘇州地鐵二號線車站終端設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)[D].南京理工大學(xué)，2014.

[2]王菁.地鐵環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].北京交通大學(xué)，2011.

[3]陳健.地鐵車站設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和功能介紹[J].微計(jì)算機(jī)信息，2004，07：46-47.