重庆市轨道交通(集团)有限公司重庆市400000
摘要:轨道交通综合监控系统(IntegratedSupervisoryControlSystem,简称ISCS)通过通信骨干网以及中央级和车站级硬件设备,配合实现自动化功能的定制软件,将整个城市轨道交通控制中心、正线车站及区间、车辆段综合基地及停车场等区域的主要设备系统构成了一个集成或互联的整体,实现了对建筑物安全防范类设备、保障行车安全类设备、票务管理及服务类设备和信息服务类设备的综合自动化管理平台。本文拟对城市轨道交通综合监控及系统联调中的常见问题进行探讨。
关键词:综合监控;综合联调;仿真平台
一、综合监控的系统功能和应用现状
1、综合监控系统的功能构成
车站设备监控由3级控制组成,即控制中心级、车站级和现场控制级。控制中心包括总调度、行车调度、电力调度、环控调度和维修调度,实现对线网各场站现场的监控。车站级包括值班长和值班员工作站,实现对车站各自的相关设备设施进行监控。现场级是对诸如:PSCADA、BAS、FAS、PSD、ACS、PA等专业设备的现场控制。通过综合监控系统可以实现中心级和车站级对设备的控制功能,所以,综合监控系统面向的对象是控制中心的各类调度人员和车站值班人员,可以根据不同运营人员的不同需求提供不同的信息。综合监控是一个统一的运行平台和集中监控系统,该系统用系统化方法将各分散的自动化系统联结为一个有机的整体,实现轨道交通各专业系统之间的信息互通、资源共享和事件联动,加强预案调用和系统间协调,提高对事件的反应能力和速度,保障乘客的安全和列车运行计划,提高对轨道交通的服务质量和综合运营效率。
2、综合监控应用案例——消防联动
城市轨道交通通过全线设置火灾自动报警FAS系统(包括气体自动灭火系统等),对车站、区间、车辆段、电缆通道、夹层等建筑和设施的火警安全进行可靠监视管理,具有火灾探测和报警功能,并能在发生火灾时发出模式指令,使相关系统运行转入火灾模式,实现消防联动。同时FAS系统与ISCS设备集成,对联动设备进行状态监控,将信息上传控制中心。在消防联动中,FAS负责报警和专用消防设备(包括专用防排烟风机、消防水泵、防火卷帘门等)的控制,火灾时BAS将正常运营模式转换为火灾模式。FAS与BAS被监控的基础设施大部分相同,BAS在正常运营情况下使用,执行环控正常运行工况,而FAS在火灾事故时使用,执行防救灾运行工况。发生火灾时,火灾报警控制器通过串行通讯接口以单方向传输方式将火灾报警信号和模式指令传递给BAS的PLC控制器。BAS根据火灾模式指令将正常模式转换成火灾模式。随着计算机网络应用的普及,当今世界的发达国家和地区大多将FAS网络与BAS网络同时考虑,构成统一的网络系统,实行全自动化管理。车站火灾模式联动是传统评审内容之一,也是新的规范要求必测的项目之一,更是消防验收不可缺失的内容之一。在联调过程中,通过模拟各种不同的火灾报警方式对联动功能进行验证,是综合监控及其联调联试的测试科目内容,包括手动报警(手报、消报)、烟感报警、冷源报警、人员报警的各种状态测试。不同的报警方式,其结果是验证消防联动功能是否按设计规范要求执行相关的模式命令,联动相关的设备,包括以下几个方面。
(1)前置条件检查。确认前期调试过程中FAS与BAS设备接口连接正常与准确;FAS与ISCS设备接口连接正常与准确;ISCS与BAS设备接口连接正常与准确;FAS设备与专用消防设备的接口连接正确,各设备功能正常;BAS系统与风水电设备接口功能正常并正确,设备工作正常;BAS各模式运转正常并正确;ISCS(含IBP盘)启动各种模式正常并正确。
(2)当FAS接收各种火灾报警信息后,验证FAS系统向ISCS提供火灾信息,确认火灾报警位置信息,ISCS系统对BAS启动相关火灾模式进行设备监控功能,确认各种设备按模式动作。
(3)同步FAS启动相关联的设备。验证FAS通过向BAS发出火灾信息,BAS按接收到的火灾信息自动将相应的车站机电设备转入相应火灾运行模式。FAS发出的指令具有最高优先权。
(4)通过联调验证防排烟系统在火灾模式各种工况下按防烟分区动作相关设备功能;验证启动相关的消防水泵功能;验证切除非消防设备电源功能;验证AFC、ACS设备终端设备释放功能;验证消防广播功能。验证防火卷帘门按要求降落功能。
3、综合监控应用案例——电力监控
综合监控系统利用计算机控制、网络、通信、数据库等技术对轨道交通各场站变电所所有二次设备进行监视和控制,以实现数据采集、设备控制及信号报警等功能,使控制中心电力调度实时掌握各个变电所内设备的运行情况,方便对设备进行操作。
以重庆轨道交通三号线为例,综合监控系统通过计算机网络对变电所电力设备运行状态进行监视,如开关位置、故障状态、电压及电流值等;通过单控、顺控命令对开关设备进行分、合闸操作;对开关保护装置进行保护复归操作;SOE事件记录、故障录波显示等。PSCADA系统实行中心级、车站控制室两级管理,中心级、车站控制室和设备现场级三级控制。ISCS通过网络把各变电所PSCADA系统集成起来,完成对全线各类电力设备的中央级监控功能和车站控制功能。
二、系统联调联试中的常见问题与对策
1、重视设计质量和施工图会审
新线建设时经常会遇到综合监控系统中FAS各类设备图标位置与实际不相符的情况,一般是由于施工中施工单位现场自行决定设备安装位置但又不符合行业有关安装位置规定;设备房地点临场变更,但设计变更没有跟上,导致实际变更后的房内缺漏FAS设备布置的现象屡见不鲜。因此,加强设计施工图审查,严格设计图纸和技术文件变更手续的管理,才能尽量避免因设计问题而导致施工质量不达标。
2、加强计划调度
综合监控系统设备如工作站、通信线缆等设备设施,安装时与其他专业尤其是装饰装修工作关系格外密切,管道线路一般在装饰装修施工中进行,有些终端设备须在装饰装修完工后方能进行安装。这就需与不同专业施工队沟通协调,且及时做出调整。要实时掌握相关专业施工进度,应用绘制条状图等管理手段和技术手段,合理安排交叉施工计划,有效推进工程进度。
3、严管进场设备的质量
系统的联调需要投入大量精力和调试工期,在联调时曾遇到过部分单体设备测试不合格或调量模式不对等设备质量问题导致的调试受阻,耽搁了正常的综合联调计划。因此,要使综合联调顺利进行,综合监控尤其是FAS、BAS接口多的专业必须加强设计质量,重视施工图会审,必要时提前介入土建和装饰装修的设计。重视预埋管线、预留孔洞的确认和协调工作,可有效节约人力、财力、物力。
4、推广应用仿真平台
软件测试平台(STP)的应用可以大大降低现场调试的时间,通过建立软件测试平台,以国内外通用的软件质量测试评价体系来检测ISCS系统的软件质量,检测综合监控系统集成或互联各子系统的软件协议以及物理接口的准确性。软件测试平台还可服务于ISCS的系统软件开发、软件质量和厂验及现场的软硬件测试。STP能满足如下各功能并为系统接口验证和功能测试提供技术条件。可以与控制中心综合监控系统联接,并通过控制中心与车站作数据交换,同时也可通过通信的主干传输通道与主线综合监控系统联接STP平台创建新的画面,并上传至控制中心的综合监控系统。各站台也能从控制中心的综合各监控系统获得对应的软件,并能及时得到更新。仿真测试内容涵盖除仿真系统外的控制设备及监控性能,可以实时记录执行事件、掌握控制设备的响应时间和执行误差;进行各种火灾联动模式功能、车站及控制中心设备控制功能等测试;进行各类模拟故障测试,仿真故障进行系统性能测试、冗余PLC切换测试;进行各专业系统间的接口测试,对符合SIOS集成连接条件的专业设备,在仿真平台进行相应的集成系统接口测试;进行系统整体性能指标测试等。
结束语
综合监控是综合联调阶段工作量最大的专业,为了更有效、更高质量的实施综合监控的联调联试,参建各方(业主、设计、咨询、监理、设备承包方)要尤其加强设计变更的管理;在安装调试阶段要充分认识到综合监控涉及专业多、接口多、与其他专业互相干涉多、施工周期长的特点,合理科学地进行计划编制、工期安排,以及现场的调度协调;购置仿真平台是提高综合监控系统质量和节约综合监控联调联试工期的有效手段,依照新建地铁线路各自的个性状况,设计购置仿真平台对综合监控系统与其他系统设备的综合联调大有益处。
参考文献
[1]城市轨道交通综合监控系统解析及设计建议[J].庞其富.通讯世界.2014(03)
[2]城市轨道交通综合监控仿真培训系统的设计及实现[J].崔伟.城市轨道交通研究.2015(12)