摘  要：本文通过分析当前国内综合监控系统设计方案在数据资源整合方面的局限性，从数据资源整合角度提出的一种优化的系统集成方案，并就系统构成设计、网络设计、数据库、接口设计及软件设计等方面优化进行阐述，供综合监控系统设计参考。

关键词：地铁；综合监控；集成与互联；优化方案；数据资源整合

 

      随着国内轨道交通大规模建设，综合监控系统也从无到有，从最初的信息综合管理系统到顶层信息集成的综合监控系统，发展到现在主流采用的深度集成的综合监控系统。但随着线路不断建设，构建线网指挥平台时，发现综合监控系统的已有数据已不能满足线网指挥的需要，特别是需要增加信息内容时，各集成互联等子系统都要跟着相应修改，系统所拥有的数据已不能完全满足使用要求。另一方面，综合监控系统与集成子系统在运营维护时基本由统一一个部门维护，虽然目前已开通线路的综合监控系统与集成子系统集成度提高，层次更趋扁平，但仍然是分不同的工种工班继续维护，人员专业性过强，不利于人力资源共享。基于以上问题和以往经验，提出一种基于数据资源整合的综合监控系统集成优化方案，供同行探讨。

 

      目前国内新建线路的综合监控系统多采用深度集成方案。所谓深度集成是采用统一软件平台将被集成的子系统完全集成在一起。被集成子系统中央级、车站监控层和控制层被集成在综合监控平台上，它们的功能都由综合监控软件来实现。以数个被集成子系统的集成平台为基础再将互联系统接入，构建起一个大型自动化监控系统。

 

      综合监控系统硬件构建原则基本上采用先进的计算机网络作为基础硬件平台，并设置网络管理系统提供对网络的性能管理、配置管理和故障管理。在软件方面，综合监控系统软件体系支持所有子系统的功能要求，支持综合自动化监控系统高性能指标要求的实现，并具备完善的人机界面体现支持综合监控功能的实现。但目前在建的综合监控系统，若软件平台采用国外产品，基本上深度集成也是依赖通信处理机进行交互信息（即监控点），集成子系统的软件也只是子系统工作站（一般用于就地监控维护使用）采用统一品牌软件，相对独立的管理站内本子系统监控设备，构建独立的小型数据库用于存储数据。

      这种综合监控系统完全可以满足当前运营调度、基本维护维修要求。但在线路不断增加，轨道交通网络形成后构建线网指挥平台、线网数据中心等线网层面决策指挥系统，或需要增加底层监控对象，增加相关设备系统时，从线路综合监控系统获得数据时发现数据不够现象，需要增加时要对系统接口重新设计和开发，系统扩展受到局限。

 

      针对上述分析存在的局限性，从三个方面提出优化思路：

      （1）网络结构。虽然综合监控系统已经可以将全线网络资源开放给各集成子系统使用，但站内，各子系统的网络仍然独立。随着工业以太网技术发展，各车站子系统现场总线方案减少，更多的采用了工业以太网，但各子系统仍然为独立系统。作为地铁车站自动化系统，将站内监控系统现场网络统一设计，采用一套网管系统统筹管理，应是集成优化的一个可以优化的重要部分。

      （2）数据库。综合监控系统将车站部分子系统集成进来，但现场子系统仍然设置了独立的维修工作站等计算机设备，安装了控制系统上位机软件和小型的本地数据库。这些数据库与综合监控系统的车站、中央均未进行同步或数据资源整合，如果出现修改现象，综合监控与这些集成子系统都要修改数据库。一般来说这些本地小型数据库拥有比综合监控系统更多的信息。将站内这些小型本地数据库整合或完全用车站综合监控系统代替，就可以实现数据资源充分共享。

      （3）接口。综合监控系统与一些集成子系统已经可以做到数据直接进入综合监控系统，利用服务器进行软处理转换协议。但数据如果仍严格以信息点的方式交换可能不利于把底层大量数据上传给综合监控系统。可以考虑对于实时监控数据以信息点的方式交换，其他实时性要求不高的数据通过文件块或数据库同步方式进行数据上传，一般情况这些数据用于运营后台数据分析和决策，对实时调度影响较小，但能为运营今后维护管理获得大量基层数据。

      在目前深度集成方案集成基础上从硬件构成和软件平台两方面进行优化。

      （1）硬件构成。网络结构设计上采用车站网络与现场网络融合方案，集成子系统的各控制器融入综合监控系统车站网络，不独立组建上位机网络，控制器与现场采样设备网络可以保留。根据通信协议转换需要可保留通信控制器进行数据协议转换通信，减少服务器直接与底层交换实时数据，控制层的设置参数和采集的其他实时性要求不高，数据可全面上传到车站综合监控系统服务器。增设综合监控系统车站终端为各集成子系统完成维修功能。

      （2）软件平台构成。软件平台方面做到将控制层上位机不再设计独立运行的控制系统上位机软件和小型的本地数据库，而是作为综合监控一个客户端访问服务器，统一归口到车站综合监控系统数据库。具体方案如图1所示。

      提出的优化方案在硬件上没有增加，而且将车站管理层和控制层网络设备进行统筹设计，实现从管理层到控制层统一。目前市场的计算机设备、网络设备均能满足。在软件设计方面，主要是网管、数据库及接口技术也可以支持系统建设。网络管理方面，对于综合监控这种大型网络管理软件也非常熟悉，能够通过虚拟局域网实现各专业独立运行，减少相关之间干扰。数据库方面，综合监控系统采用的关系型数据库采用数据库不同数据块方式为各集成子系统控制层提供存储空间，完全能够满足集成子系统原有上位机软件小数据库要求，但在系统设计时还应充分考虑系统数据特点。接口方面，在现在实时数据通信的接口技术基础上，增加文件传输，数据同步等功能即可，但也必需保证实时监控数据的优先和准确性不受影响。此次提出的优化方案还需要工程进行检验。

      国内轨道交通综合监控系统发展十年来，无论设计、集成及运营都积累了很多经验，但对于综合监控系统来说，系统功能是核心，最终追溯到数据资源，作为信息资源丰富的综合监控系统应能在数据资源整合方面进行深入研究，为轨道交通网形成后的线网指挥、构建数据中心及运营分析决策提供良好的数据资源整合的平台。

 

[1]GB 50157-2003，地铁设计规范[C].

[2]GB/T50636-2010，城市轨道交通综合监控系统工程设计规范[C].

[3] 魏晓东.城市轨道交通自动化系统与技术(第二版)[M.]电子工业出版社.