地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建及發(fā)展趨勢淺談

李賜賜

摘要：城市軌道交通越來越發(fā)達，科學技術(shù)也在不斷前進，地鐵的綜合監(jiān)控系統(tǒng)越來越智能和自動。它的應用已經(jīng)成為了一種必然的趨勢。通過多個數(shù)據(jù)庫的信息共享能夠?qū)崟r監(jiān)管地鐵運營過程，提高地鐵行駛的安全，保證乘客的人身安全。我國的地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)尚未完全成熟，仍面臨著一些困難。本文介紹了國內(nèi)典型綜合監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組網(wǎng)，包括軟件、硬件以及網(wǎng)絡(luò)，并分析了當前存在的問題和發(fā)展趨勢，希望能夠為有關(guān)部門提供參考，以提高地鐵的運營效益。

關(guān)鍵詞：城市地鐵；綜合監(jiān)控系統(tǒng)；構(gòu)建與發(fā)展

由于地鐵運量大和速度快為都市人節(jié)省了大量時間，受到了都市人的喜愛。因此，保持地鐵系統(tǒng)安全，使地鐵正常運行非常重要，這也對資源共享和信息共享提出了更高的要求。集成的地鐵監(jiān)控系統(tǒng)可以連接多個類似自動化系統(tǒng)的監(jiān)控層，以監(jiān)督、收集信息并總結(jié)城市的地鐵系統(tǒng)，及時維護地鐵，確保地鐵運營的可靠性。

一、綜合監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成

（一）硬件構(gòu)成

1.中央級

中央級綜合監(jiān)控系統(tǒng)就好比是人類的大腦，控制著所有的“人體器官”——子系統(tǒng)。它主要包括實時和歷史服務器、外部磁盤陣列、綜合顯示屏和打印機等。它實時監(jiān)控地鐵系統(tǒng)的各個線路，了解地鐵的運行狀態(tài)，確保地鐵的正常運行。

2.車站級

在各個地鐵站和車輛段都有一個車站級的綜合監(jiān)控系統(tǒng)，它的存在是為了讓地鐵工作人員能夠隨時調(diào)度，及時應對一些突發(fā)狀況。它的構(gòu)成有服務器、工作站、FEP、……操作員在工作時，需要把地鐵運營情況用圖像、表格和文本呈現(xiàn)出來。當中央級系統(tǒng)發(fā)生故障時，車站級的監(jiān)控系統(tǒng)仍舊能夠掌握一定范圍內(nèi)的列車運營狀態(tài)。

（二）軟件構(gòu)成

基礎(chǔ)軟件、應用軟件和接口軟件是綜合監(jiān)控系統(tǒng)的三個軟件組件。處理和管理數(shù)據(jù)的是基礎(chǔ)軟件；管理和維護應用的是應用軟件；連接各個子系統(tǒng)和顯示各種運行信息的是接口軟件。大型軌道交通綜合監(jiān)控軟件和中小型SCADA軟件是我國軌道交通領(lǐng)域最為常見的兩種軟件。到目前為止，中國的地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)大多是國外的。雖然國外的性能比較優(yōu)良，但是價格很高，維修和保養(yǎng)也非常不方便。國內(nèi)的綜合檢測系統(tǒng)用的比較少，主要是這方面技術(shù)不過關(guān)的原因?qū)е碌?。我國的科技在迅速崛起，這方面的技術(shù)也是一樣的，而且在維護方面的價格肯定不如國外的高昂，我相信在不久的將來，中國自己的綜合監(jiān)控系統(tǒng)將得到廣泛應用。

（三）網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成

應急指揮協(xié)調(diào)中心是全面負責協(xié)調(diào)各條線路的控制中心，具有監(jiān)督管理、運營信息上報、客流統(tǒng)計分析、日常應急預防準備、應急處置等五大功能[2]。地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成有三個部分：現(xiàn)場層網(wǎng)、局域網(wǎng)、骨干網(wǎng)。地鐵站的不同設(shè)備通過現(xiàn)場層網(wǎng)連接在一起，聚集到地鐵站的局域網(wǎng)，然后各個地鐵站的局域網(wǎng)的信息通過主干網(wǎng)將信息傳到中央級的監(jiān)控中心，由中央級進行分析和處理。國內(nèi)的骨干網(wǎng)一般以以太網(wǎng)作為傳播介質(zhì)，地鐵的綜合監(jiān)控系統(tǒng)只有以太網(wǎng)的信息傳輸速率達到1000Mbit/s才能帶得動。

二、綜合監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全問題

（一）人員的無意失誤

在各級控制室中進行操作的工作人員有時候會因為操作出現(xiàn)一些無意的失誤對地鐵的運營帶來一些安全隱患。操作員在輸入密碼時的錯誤輸入或者把自己的賬號隨便放置讓其他人登陸系統(tǒng)，不具備防范意識，也會造成監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的不安全狀態(tài)的出現(xiàn)。

（二）人為的惡意攻擊

互聯(lián)網(wǎng)的興起導致黑客數(shù)量增加。在地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中，不排除一些黑客對網(wǎng)絡(luò)的惡意攻擊，這不僅讓系統(tǒng)受到威脅，停止正常運轉(zhuǎn)，甚至會導致地鐵線路的癱瘓，讓人們的生活出行受到負面的影響，從而降低人們對地鐵的信任感。

（三）系統(tǒng)軟件缺陷威脅

即便我國的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展技術(shù)已經(jīng)相當成熟，但是不是所有的軟件都是百分百安全的，任何一個軟件都存在某一方面的缺陷，這種缺陷會對地鐵監(jiān)控系統(tǒng)帶來一些不可避免的風險。更重要的是許多工業(yè)應用程序的設(shè)計只考慮了軟件的實用性，并未考慮網(wǎng)絡(luò)安全問題。

三、綜合監(jiān)控系統(tǒng)維護

首先，要讓地鐵監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加完整。通過模型的構(gòu)建可以了解監(jiān)控系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，避免在實際施工過程中出現(xiàn)遺漏。其次，要增強子系統(tǒng)的可靠程度?？梢栽诓僮髌陂g對彼此關(guān)聯(lián)的軟件和硬件進行分組，避免軟件使用混亂。當組件的一部分發(fā)生故障時，可以假設(shè)整個組件出現(xiàn)故障，并且可以認為與其無關(guān)的組件具有工作穩(wěn)定性[3]。最后，有必要提前抵御系統(tǒng)中的不穩(wěn)定因素。由于整體的監(jiān)控系統(tǒng)下面有很多個子系統(tǒng)，在構(gòu)建系統(tǒng)的過程中很容易出現(xiàn)重疊或者模糊的狀態(tài)。有關(guān)技術(shù)人員要利用理論進行計算，分析對象在不穩(wěn)定因素下的穩(wěn)定程度，在結(jié)果的基礎(chǔ)上采取相應程度的防護策略，讓地鐵運營更加有保障。對于一些穩(wěn)定度低的因素，要做好其發(fā)作時的萬全準備。對于那些有較高穩(wěn)定度的因素，還是要在意，不可以忽略。

四、綜合監(jiān)控系統(tǒng)趨勢

未來地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)無疑是一個高度集成，高度智能化的組合。就現(xiàn)下的情況而言，地鐵的綜合監(jiān)控系統(tǒng)和信號系統(tǒng)還是分離開的，監(jiān)控系統(tǒng)更加注重監(jiān)控功能，缺乏對地鐵項目的規(guī)劃，二者的融合在今后的發(fā)展中是有可能的。地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)在未來應用于地鐵工程中時，不僅會對更加先進的運營維修管理系統(tǒng)進行應用，同時還會綜合應用衛(wèi)星站以及數(shù)字化音視頻等相關(guān)技術(shù)，系統(tǒng)整體上在集成的廣度和深度方面都能夠有所提升[4]。地鐵在運營期的各種信息：設(shè)備運行狀況、售票情況、客戶流量、列車的情況… … 這些信息都匯集于一個綜合平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)信息的對稱，讓有關(guān)部門在做決定時更加科學。

五、結(jié)束語

在未來地鐵的數(shù)量勢必會不斷增多，對綜合監(jiān)控系統(tǒng)的要求越來越高，給各個城市的相關(guān)行業(yè)都帶來了機遇。有關(guān)科技人才要致力于研發(fā)我國自己的地鐵技術(shù)，逐漸減少對國外技術(shù)的依賴，掌握地鐵監(jiān)控系統(tǒng)的硬件和軟件知識，對目前存在的問題要全面的考量，并著手解決。

參考文獻：

[1]舒?zhèn)ッ?地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的運行與維護探討[J].門窗，2017，11：193.

[2]王玉龍.地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)作為信息共享平臺的應用[J].自動化應用，2015，01：99-101.

[3]戴利平.提升地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)可靠性的有效策略[J].科技經(jīng)濟市場，2017，07：182-183.

[4]禹華坤.地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)研究及應用[J].居舍，2017，10：156.

（作者身份證號：360313199006192017）