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      淺析深圳地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)

      2011-10-08 12:11:24鮑春宇
      關(guān)鍵詞:號(hào)線子系統(tǒng)車站

      鮑春宇

      (深圳達(dá)實(shí)智能股份有限公司,廣東 深圳 518000)

      1 地鐵5號(hào)線綜合監(jiān)控系統(tǒng)概述

      深圳市地鐵5號(hào)線線路全長(zhǎng)40.001km,其中高架線路3.424km,地下線路35.801km,過渡段0.776 km;共設(shè)車站27座,西起前海灣,經(jīng)寶安中心、新安舊城區(qū)、西麗、大學(xué)城、龍華拓展區(qū)、坂田、布吉、至黃貝嶺;貫穿城市第一、二圈層,連接城市西、中、東三條發(fā)展軸,并與10條軌道交通線換乘,是構(gòu)成深圳市近中期線網(wǎng)的骨干線路,是聯(lián)系沿線各組團(tuán)和三大交通樞紐的快速走廊,對(duì)緩解道路系統(tǒng)交通壓力、提高軌道交通網(wǎng)絡(luò)效率,拓展城市發(fā)展空間具有重要意義。(如圖1)

      圖1 深圳地鐵5號(hào)線線路圖

      2 地鐵5號(hào)線綜合監(jiān)控的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能

      深圳地鐵5號(hào)線綜合監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控中心(OCC)、臨時(shí)監(jiān)控中心、車站級(jí)綜合監(jiān)控系統(tǒng)、停車場(chǎng)/車輛段綜合監(jiān)控系統(tǒng)組成。綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)控制中心和車站兩級(jí)管理,控制中心為主控級(jí),車站為分控級(jí);控制結(jié)構(gòu)為控制中心、車站、就地三級(jí)控制。

      2.1 控制中心功能

      控制中心功能:①監(jiān)控全線各車站的通風(fēng)、空調(diào)、電力、火災(zāi)報(bào)警、閉路電視、廣播及電話、給排水、照明、自動(dòng)扶梯等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)并提供事故報(bào)警。②接受各車站典型測(cè)試點(diǎn)的溫度、濕度CO2濃度等環(huán)境參數(shù),監(jiān)測(cè)全線用水量。③與中央ATS(列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng))接口,接收列車在隧道滯留的位置信息。④與中央時(shí)鐘接口,接收主時(shí)鐘信息,統(tǒng)一系統(tǒng)全線時(shí)鐘。⑤系統(tǒng)有與防災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的接口,在發(fā)生災(zāi)害時(shí),命令環(huán)控系統(tǒng)按災(zāi)害模式運(yùn)行。⑥紀(jì)錄各車站主要設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行時(shí)間。⑦定期輸出各類數(shù)據(jù)、報(bào)告。

      圖2 集成與互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

      2.2 車站控制室功能

      車站控制室功能:①監(jiān)控車站的通風(fēng)、空調(diào)、電力、火災(zāi)報(bào)警、閉路電視、廣播及電話、給排水、照明、自動(dòng)扶梯等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)并提供事故報(bào)警。②協(xié)調(diào)全站設(shè)備的運(yùn)行,必要時(shí)進(jìn)行人工調(diào)整,實(shí)施記錄本站各測(cè)試點(diǎn)的參數(shù),監(jiān)測(cè)集水池高、低水位及危險(xiǎn)水位并報(bào)警。③向控制中心傳送設(shè)備信息,并執(zhí)行其命令。④接受防災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警,并按災(zāi)害模式運(yùn)行。

      2.3 就地級(jí)功能

      就地級(jí)功能:①向車站控制室傳送所控設(shè)備的工作狀態(tài)。②執(zhí)行車站控制室的控制命令。③可就地調(diào)試與控制。④具有獨(dú)立運(yùn)行能力。

      3 地鐵5號(hào)線綜合監(jiān)控系統(tǒng)的集成和互聯(lián)

      3.1 系統(tǒng)集成和互聯(lián)對(duì)象

      深度集成的子系統(tǒng)主要有:電力監(jiān)控系統(tǒng)(PSCADA)、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)(BAS)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)(FAS)。界面集成的子系統(tǒng)主要有:屏蔽門(PSD)、廣播系統(tǒng)(PA)、閉路電視系統(tǒng)(CCTV)?;ヂ?lián)的子系統(tǒng)主要有:信號(hào)系統(tǒng)(SIG)、時(shí)鐘系統(tǒng)(CLK)、自動(dòng)售檢票系統(tǒng)(AFC)、導(dǎo)乘系統(tǒng)(PIS)、門禁系統(tǒng)(ACS)、通信專業(yè)集中告警設(shè)備(Tel-ALM)、軌道交通控制中心(TCC)、辦公自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(OA)、電能質(zhì)量管理系統(tǒng)(PQSS)。

      3.2 綜合監(jiān)控系統(tǒng)與各子系統(tǒng)間的物理接口

      ①綜合監(jiān)控系統(tǒng)與BAS、PSCADA系統(tǒng)的物理接口為以太網(wǎng)電口和以太網(wǎng)光口,傳輸速率為100Mbps,采用1+1冗余保護(hù)。

      ②綜合監(jiān)控系統(tǒng)與 PA、PSD、CCTV、CLK、FAS、PQSS、PIS等系統(tǒng)的物理接口為 RJ45/RS422/RS485,采用 1+1冗余保護(hù)。

      ③綜合監(jiān)控系統(tǒng)綜合后備盤(IBP盤)與供電、SIG、AFC、CCTV、PSD、FAS 等系統(tǒng)采用硬線連接。

      4.5號(hào)線綜合監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

      綜合監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控范圍大、涉及層面廣,必須滿足一些基本設(shè)計(jì)原則才可保證其實(shí)施成功,設(shè)計(jì)原則淺析如下:

      4.1 安全性原則

      ①盡可能采用成熟可靠技術(shù)

      由于地鐵系統(tǒng)規(guī)模一般非常的大,采用成熟且可靠的技術(shù)可以減少整個(gè)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn),提高總體安全性。鑒于實(shí)時(shí)性的監(jiān)控要求,宜采用專用的、高效的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫一般至少要達(dá)到管理三十萬點(diǎn)的系統(tǒng)規(guī)模。

      ②完善的權(quán)限管理

      由于地鐵運(yùn)營(yíng)人員眾多,不同類型的監(jiān)控人員所能監(jiān)控的權(quán)限不同,要求綜合監(jiān)控系統(tǒng)能夠安全管理所有運(yùn)營(yíng)人員的不同監(jiān)控范圍。綜合監(jiān)控系統(tǒng)將向全體運(yùn)營(yíng)人員、維護(hù)人員、管理人員提供完整的、實(shí)用的權(quán)限表。

      ③聯(lián)動(dòng)功能

      綜合監(jiān)控系統(tǒng)可根據(jù)不同系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng)要求,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間聯(lián)動(dòng),以提高地鐵運(yùn)營(yíng)的安全性,可改進(jìn)各專業(yè)之間的協(xié)調(diào),提高應(yīng)急處理能力,減輕緊急情況下運(yùn)營(yíng)人員的工作壓力,避免發(fā)生不必要的操作錯(cuò)誤,降低勞動(dòng)強(qiáng)度。對(duì)重要的系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),必須經(jīng)過運(yùn)營(yíng)人員的手動(dòng)確認(rèn)方可執(zhí)行。

      ④綜合監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)的相對(duì)完整性

      為保證整個(gè)綜合監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)的安全性,將整個(gè)綜合監(jiān)控系統(tǒng)的內(nèi)部數(shù)據(jù)作為一個(gè)整體進(jìn)行設(shè)計(jì),外部子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)需要經(jīng)過前端處理器(FEP)轉(zhuǎn)化為綜合監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部的熟數(shù)據(jù),將綜合監(jiān)控系統(tǒng)與外部子系統(tǒng)在物理網(wǎng)絡(luò)連接及數(shù)據(jù)流上徹底隔離,防止外部危險(xiǎn)對(duì)綜合監(jiān)控系統(tǒng)的沖擊。

      ⑤系統(tǒng)在極限負(fù)荷下的安全性

      綜合監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具備雪崩處理能力,防止如下情況的發(fā)生:由于過多的、不可預(yù)知的事件序列發(fā)生而記錄大量的無用事件,進(jìn)而可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)性能顯著下降,嚴(yán)重影響運(yùn)營(yíng)的正常信息獲取,干擾運(yùn)營(yíng)人員的正常監(jiān)控。

      ⑥系統(tǒng)操作上的安全性

      綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟件必須具有防火墻功能,防止各系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡(luò)安全。車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),車站的緊急控制盤提供緊急情況下的操作,來保證系統(tǒng)在操作上的安全性。

      4.2 可靠性原則

      ①冗余設(shè)計(jì)

      綜合監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)備(服務(wù)器、操作員工作站、交換機(jī)、FEP)及相應(yīng)軟件按照冗余原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。操作員站功能冗余,通過口令權(quán)限的限定,任何操作員站可以完成系統(tǒng)支持的全部操作員功能。

      ②工業(yè)級(jí)設(shè)備

      采用工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的硬件設(shè)備,如工業(yè)級(jí)的FEP、操作員工作站、交換機(jī)等。

      4.3 實(shí)時(shí)性原則

      考慮到綜合監(jiān)控系統(tǒng)的接口眾多,為保證運(yùn)營(yíng)監(jiān)控的實(shí)時(shí)性,綜合監(jiān)控系統(tǒng)自身的數(shù)據(jù)處理必須有較高的性能指標(biāo)。

      4.4 可擴(kuò)展性原則

      為便于地鐵輕軌線路的擴(kuò)展,為換乘站或線路間的互連提供基礎(chǔ)條件,綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟件及硬件必須預(yù)留一定的可擴(kuò)展空間,如數(shù)據(jù)庫容量的擴(kuò)展、服務(wù)器的硬件工作能力的擴(kuò)展、網(wǎng)絡(luò)流量的擴(kuò)展能力、子系統(tǒng)接口的擴(kuò)展能力、增加車站數(shù)量的擴(kuò)展能力、增加服務(wù)器或工作站數(shù)量的擴(kuò)展能力等。

      4.5 設(shè)備選型標(biāo)準(zhǔn)化原則

      根據(jù)地鐵輕軌環(huán)境特點(diǎn),考慮抗電磁干擾、防塵、防潮、防霉、防震等性能,確保系統(tǒng)可靠運(yùn)行,軟、硬件具有開放性和兼容性,產(chǎn)品成熟、可靠,并經(jīng)有關(guān)部門鑒定。

      4.6 設(shè)計(jì)接口標(biāo)準(zhǔn)化原則

      采用統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)接口規(guī)范、接口界面、接口數(shù)量、接口協(xié)議。

      結(jié)束語

      綜上所述,綜合監(jiān)控系統(tǒng)(ISCS)通過集成軌道交通主要弱電系統(tǒng),形成統(tǒng)一的監(jiān)控層硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái),實(shí)現(xiàn)對(duì)各被集成、互聯(lián)系統(tǒng)的集中監(jiān)控和管理,并完成相關(guān)各系統(tǒng)之間的信息共享和協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)功能。綜合監(jiān)控系統(tǒng)能為防災(zāi)、救援和事故處理指揮使用提供方便,提高地鐵自動(dòng)化系統(tǒng)的安全性、可靠性及快速響應(yīng)能力。

      [1王軍.地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與維護(hù)[J].民營(yíng)科技,2011,05

      [2]黃昱旻.地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成及優(yōu)化[J].城市軌道交通研究,2010,10

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