綜合監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)試階段部分軟件缺陷的改進和總結(jié)

徐達

摘要：蘇州軌道交通5號線是蘇州第1條完全按全自動運行標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計、建設(shè)的線路。綜合監(jiān)控系統(tǒng)作為軌道交通重要的監(jiān)控系統(tǒng)，面對全自動運行線路新的標(biāo)準(zhǔn)、特殊的要求，在原有功能基礎(chǔ)上增加了接口，豐富了功能。本文探討分析綜合監(jiān)控專業(yè)在5號線建設(shè)、調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)的軟件實施難點，總結(jié)5號線綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計與實現(xiàn)的經(jīng)驗，為后續(xù)新線參建提供參考。

關(guān)鍵字：綜合監(jiān)控系統(tǒng)、BAS系統(tǒng)、接口、程序、模式

1概述

隨著全自動運行線路的不斷普及，作為全自動運行系統(tǒng)核心專業(yè)的綜合監(jiān)控系統(tǒng)的功能變得越來越復(fù)雜，對系統(tǒng)軟件功能的設(shè)計及調(diào)試提出了更高的要求。針對5號線調(diào)試階段遇到的部分問題，專業(yè)人員在后續(xù)線路應(yīng)加深參建深度，將問題前移，在初期設(shè)計及建設(shè)調(diào)試階段深入細致的研究探討各項功能的實施方案，滿足運營實際需求。

2風(fēng)機風(fēng)閥接口功能及缺陷

BAS系統(tǒng)針對通風(fēng)空調(diào)專業(yè)主要監(jiān)控的設(shè)備包括，送風(fēng)/排風(fēng)風(fēng)機、風(fēng)閥、隧道風(fēng)機、排熱風(fēng)機、空調(diào)器、冷水系統(tǒng)、VRV多聯(lián)機、防火閥等。

綜合監(jiān)控參建組在接口調(diào)試時發(fā)現(xiàn)風(fēng)機、風(fēng)閥存在自動開啟和自動關(guān)閉的情況，存在較大安全隱患。后經(jīng)現(xiàn)場測試，發(fā)現(xiàn)此類情況主要是在風(fēng)機、風(fēng)閥手自動開關(guān)轉(zhuǎn)換及故障恢復(fù)時發(fā)生。

2.1風(fēng)機風(fēng)閥自動啟停原因分析

經(jīng)過對軟件的分析排查，原程序設(shè)計時控制命令保持120s，當(dāng)收到相應(yīng)的開關(guān)反饋狀態(tài)后立即復(fù)位控制命令，或在120s內(nèi)未收到相應(yīng)開關(guān)反饋狀態(tài)則認(rèn)為設(shè)備故障拒動，系統(tǒng)復(fù)位控制命令。但此程序設(shè)計未考慮設(shè)備就地位，或者設(shè)備故障報警時的命令復(fù)位。

參建測試階段存在遠程就地的反復(fù)切換，以及故障維修復(fù)位的情況，導(dǎo)致就地級設(shè)備或故障報警設(shè)備接收控制命令后由于控制命令未及時復(fù)位，調(diào)試人員120s內(nèi)切換至自動位或者復(fù)位故障后風(fēng)機、風(fēng)閥直接啟動情況的發(fā)生。

經(jīng)排查，同樣問題也存在DD閥，SFD閥，水泵，TEF等與BAS有遠程控制接口的設(shè)備。

2.2改進措施

此問題的主要原因是設(shè)備集成商經(jīng)驗不足，工程人員程序編寫時只考慮正常情況，未考慮特殊場景的擾動。如下圖修改程序后就地、環(huán)控、故障時不在下發(fā)控制命令，可以避免故障復(fù)位，手動切換至自動時原保持的控制命令直接啟動設(shè)備，消除安全隱患。

3通風(fēng)模式監(jiān)控功能的改進

根據(jù)最新消防設(shè)計規(guī)范，專用排煙風(fēng)機由FAS系統(tǒng)監(jiān)控，火災(zāi)時由FAS系統(tǒng)直接聯(lián)動啟動。因此5號線車站的通風(fēng)系統(tǒng)監(jiān)控功能根據(jù)設(shè)計要求進行了拆分，部分設(shè)備由BAS系統(tǒng)監(jiān)控，部分專用排煙設(shè)備由FAS系統(tǒng)監(jiān)控，大系統(tǒng)則由節(jié)能系統(tǒng)監(jiān)控，但由于運營調(diào)度針對機電設(shè)備的管理主要是通過綜合監(jiān)控系統(tǒng)平臺實現(xiàn)，因此又迫切希望所有通風(fēng)設(shè)備能夠在一個界面上全部呈現(xiàn)。

3.1界面顯示改進措施

針對此問題，綜合監(jiān)控系統(tǒng)與BAS、FAS、節(jié)能系統(tǒng)實現(xiàn)接口功能，將全部通風(fēng)設(shè)備納入綜合監(jiān)控系統(tǒng)界面。便于區(qū)分在界面及模式表內(nèi)做好備注區(qū)分，節(jié)能使用綠色表示，BAS采用灰色，F(xiàn)AS專用排煙風(fēng)機用紅色虛線框。

同時為便于運營調(diào)度及值班員使用和判斷，綜合監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)通風(fēng)工藝圖要求統(tǒng)籌FAS監(jiān)控的專用排煙設(shè)備狀態(tài)，模式表內(nèi)納入所有設(shè)備的運行情況，并顯示模式執(zhí)行情況。

3.2模式執(zhí)行改進措施

實際運營中，災(zāi)害情況時由FAS系統(tǒng)聯(lián)動專用排煙設(shè)備，同時聯(lián)動BAS系統(tǒng)聯(lián)動車站其它通風(fēng)空調(diào)設(shè)備，但也存在聯(lián)動失敗需要通過綜合監(jiān)控界面和IBP盤手動執(zhí)行通風(fēng)災(zāi)害模式的情況。

因此軟件設(shè)計時綜合監(jiān)控系統(tǒng)需考慮手動情況反向發(fā)災(zāi)害模式號至FAS系統(tǒng)，由FAS系統(tǒng)聯(lián)動專用排煙設(shè)備，如下圖3和圖4所示。因系統(tǒng)模式控制的控制源有多個，這些控制源是緊密關(guān)聯(lián)的，在程序設(shè)計時要分清各個控制源的主次關(guān)系，保證災(zāi)害發(fā)生時能夠迅速的執(zhí)行正確的模式，而不會因為多個控制源使得控制混亂。

4主廢水泵接口功能

5號線車站主廢水泵及區(qū)間水泵設(shè)計遠程控制功能，綜合監(jiān)控遠程控制命令根據(jù)設(shè)計要求為脈沖信號，保持時間60S。

現(xiàn)場測試階段發(fā)現(xiàn)主廢水泵啟泵后存在自動停泵問題，經(jīng)排查主廢水泵必須接收保持信號才能啟泵?？紤]現(xiàn)場水泵箱電路修改存在困難，由綜合監(jiān)控改變接口功能，將控制命令改為常保持信號。

4.1長保持控制信號的邏輯缺陷分析

綜合監(jiān)控廠家整改時利用水泵啟動反饋信號作為自鎖保持信號。但存在以下問題，當(dāng)水泵達到啟泵水位自啟動后會觸發(fā)遠程控制命令，且水泵控制箱遠程控制命令優(yōu)先級最高，導(dǎo)致水位降低后無法自動停泵。當(dāng)這種情況發(fā)生時只能通過發(fā)出停止命令或者水泵持續(xù)運行至熱繼電器保護跳閘才停泵。

4.2改進措施

專業(yè)后期將自鎖信號修改為輸出控制點后解決了此問題。此問題暴露出綜合監(jiān)控測試平臺接口功能測試不全面，利用模擬器測試無法完全還原現(xiàn)場實際設(shè)備，導(dǎo)致后期現(xiàn)場測試時修改接口，且修改接口為常保持信號后，程序未進行嚴(yán)格測試。

建議后續(xù)新線，接口談判時明確BAS接口設(shè)備的控制命令應(yīng)設(shè)計為脈沖信號，軟件邏輯清晰，且應(yīng)在測試平臺開展全面完整的測試。

5電扶梯接口功能及缺陷

作為自動開關(guān)站的重要組成部分，5號線車站電扶梯設(shè)計遠程控制功能，物理接口為RS485，接口協(xié)議ModbusRTU。接口調(diào)試及使用過程中發(fā)現(xiàn)扶梯在運行過程中出現(xiàn)自動停梯現(xiàn)象。

5.1分析及處理過程

因扶梯機房內(nèi)電動機、變頻器等干擾源較多，處理的方法為放大信號屏蔽干擾。綜合監(jiān)控專業(yè)采取增加硬件放大器，增加程序校驗，接屏蔽線等措施，但效果不明顯。

信號干擾的最終影響在電扶梯側(cè)，因此考慮在被控單元側(cè)做好屏蔽或濾波措施。專業(yè)協(xié)調(diào)電扶梯專業(yè)加裝隔離板，效果并不明顯。優(yōu)化軟件判斷條件，邏輯改為連續(xù)接收控制信號1秒以上有效，屏蔽時長短于1秒的瞬時干擾。經(jīng)過優(yōu)化后截止目前未出現(xiàn)類似問題。

5.2改進措施

建議后續(xù)新線電扶梯接口的控制功能采用硬接線方式，可以有效防止干擾誤動作，反饋信號因數(shù)據(jù)較多可以采用通訊接口方式。

6事件記錄功能及缺陷

報警、事件為綜合監(jiān)控系統(tǒng)重要的一項子功能，當(dāng)出現(xiàn)災(zāi)害或重大事件時，工作站能夠進行報警，并能根據(jù)事件嚴(yán)重性分類報警。事件管理器則能夠顯示全部被控系統(tǒng)的設(shè)備狀態(tài)和已經(jīng)發(fā)生的事件，這些事件包括操作員的操作和系統(tǒng)事件，支持查詢、顯示、統(tǒng)計，滿足運維人員事后分析的需求。

運營人員實際使用時卻發(fā)現(xiàn)報警和事件記錄存在大量“無意義”描述，影響使用人員的判斷，針對部分問題的查詢和分析也造成很大困擾。

6.1分析及處理過程

參建人員與系統(tǒng)單位溝通后發(fā)現(xiàn)，實際點表制作時未進行有效加工。如下表1，設(shè)備的報警和故障狀態(tài)，1代表故障，0應(yīng)將描述修改為恢復(fù);運行狀態(tài)和停止?fàn)顟B(tài)分為2個點，應(yīng)參考“就地/環(huán)控/BAS”制作成合成點“運行/停止”，避免狀態(tài)轉(zhuǎn)換時不斷重復(fù)出現(xiàn)“無意義”。

6.2改進措施

問題原因是集成商經(jīng)驗不足，點表審核力度不夠?qū)е?。因綜合監(jiān)控系統(tǒng)接口眾多，各接口單位提交接口點表后應(yīng)從易用性、人性化等方面考慮進行梳理和加工，避免后期影響使用體驗。

7結(jié)語

本文結(jié)合5號線綜合監(jiān)控專業(yè)調(diào)試過程中遇到的相關(guān)細節(jié)問題開展分析討論，提出相關(guān)優(yōu)化建議或解決方案。隨著綜合監(jiān)控系統(tǒng)功能的完善，接口功能越來越豐富，相應(yīng)的接口及軟件問題會影響整個系統(tǒng)的功能實現(xiàn)及用戶的使用體驗，專業(yè)人員在理解系統(tǒng)方案的同時應(yīng)結(jié)合使用部門需求不斷優(yōu)化軟件功能。同時接口功能的實現(xiàn)需各專業(yè)都提高重視，在測試平臺充分結(jié)合現(xiàn)場實際情況進行完整的接口測試，將需求、功能在測試平臺確定，避免后期現(xiàn)場實施時更改方案及軟件功能。