城市轨道交通综合监控系统的技术发展
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本文通过分析城市轨道交通综合监控系统在自动化、信息 化、智能化深度融合的应用现状， 指出综合监控系统在现有的以 实时监控为主要应用目的基础上， 特别是在供电系统的顺序操作 控制的设计及应用中， 在安全级别最高、 操作规范最严谨的基础 保障系统中， 满足了城市轨道交通运营不断增长的信息集成和信 息安全要求，支撑和引领综合监控系统系统向智能化方向发展。
通常电力监控系统中， 遥控只是实现了简单的闭锁关系， 即同一 时间只能有一个设备进行控制。 随着综合监控系统的发展， 原先 的简单控制方式对于多专业、 多车站、 多层级等特点显然不能满 足用户需求；因此，本文就以此为切入点，探讨在综合监控系统 中顺序操作控制的解决方案和实现方式。
、城市轨道交通综合监控系统概述
随着我国国民经济的发展， 已经进入到城市轨道交通的大发 展时期， 2011年我国已建成地铁 480公里， 2024年总里程将达 6100 公里。北京、上海、天津、武汉、大连、南京、重庆、青 岛、沈阳、哈尔滨、杭州、苏州、成都、西安、长春等以及以广 州和深圳为中心的珠江三角洲、 长江三角洲地区都已经或将要陆 续开工几十条地铁、轻轨线。城市轨道交通综合监控系统（简称
ISCS）是指对城市轨道交通线路中所有电力和机电设备进行监控
的分层分布式计算机集成系统， 包含了内部的集成子系统， 并与 其他专业自动化系统互联， 实现信息共享， 促进城市轨道交通高 效率运营。作为通用 SCAD（A 即数据采集与监视控制系统）系统 在城市轨道交通行业的具体应用， 综合监控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，提高各系统的协调配合能力， 高效地实现系统间的联动，提高了轨道交通的整体自动化水平， 增强应对各种突发事件的应变能力， 提高轨道交通的运营管理水 平，提高轨道交通服务质量和服务水平， 更好地为广大乘客服务， 为建设数字化轨道交通打好基础， 有利于改进轨道交通资源管理 水平，提高经济效益。
二、顺序操作控制概述
1、顺序操作控制的定义
综合监控系统的顺序操作控制， 是按照城市轨道交通的行业 操作规范工艺， 预先在综合监控系统平台中设定的操作顺序， 在 输入信号的作用下， 根据内部状态和时间的顺序， 各深度集成子 系统的执行机构自动的有秩序的完成操作控制序列。 这些顺序操 作控制序列， 可以分解成几个独立的控制动作， 且这些动作必须 严格按照一定的先后次序执行才能保证系统的正常运行。
2、综合监控中的典型顺序操作控制
综合监控系统中的顺序操作控制， 主要体现在电力监控子系 统（PSCAD）的程控卡片和环境监控子系统（BAS的模式控制
中。本文主要讨论电力监控子系统中的顺序操作控制。 变电所的 顺序操作控制， 是指通过自动化系统的单个操作命令， 根据预先 规定的操作逻辑， 自动按规则完成一系列断路器和隔离开关的操 作，最终改变系统运行状态的过程， 从而实现电气设备在日常运 行、维护检修以及紧急状态的自动转换。
三、综合监控系统的技术发展方向 1、与信息系统一体化
绝大部分现有综合监控系统与上层生产调度和计划、 质量管 理、设备管理、 安全管理、办公自动化等管理信息系统是分离的， 或者仅有简单的从下向上的单向简单数据传输， 无法与上层信息 系统融合成为一个有机的统一体。 按照发展新型工业和企业信息 化的要求， 自动化应该是集管理和控制于一体的， 它包含低层的 控制与高层次的管理的自动化。 企业信息化对系统的自动化程度 提出了更高的要求，它包含了从经营管理层、生产执行层、过程 控制层直到现场设备层的全过程， 涵盖了从传感器开始到整个系 统优化运行的全部低层控制及高层管理。 为保证整个控制过程中 的所有有用的信息不沉淀和流失， 便于实现实时协调， 加强对上 层决策的辅助支持，应建立全局化的概念，统一信息平台，克服
自动化孤岛”、 “信息孤岛”现象， 实现管控一体化的无缝集 成。整个系统应采用分层分布式系统结构， 软件体系应采用模块 化结构，构建为开放的可扩展的系统，以利于系统灵活配置、功 能扩展和性能提升， 支持企业可持续的业务流程重组， 适应企业
的改造与升级。 综合信息管理系统中包含了实时控制信息和业务 管理信息， 系统应保证两类信息严格分开处理， 防止互相干扰或 影响。可在统一数据管理系统和数据服务软总线基础上， 构建专
业化的应用数据库、 以实时监控为主的实时数据软总线和以运营
管理为主的管理数据软总线， 如下图所示。 专业化应用数据库包
括设备数据库、实时数据库、 历史数据库、报警数据库、地理信 息数据库、决策支持数据库、 多媒体流数据库等，这些数据库逻
辑上形成统一的完整数据库， 为整个系统提供基础的数据服务功
能，物理上可独立管理和维护， 互相之间通过数据软总线进行信 息交换和协同处理。 系统中以实时监控为主的应用将主要通过实 时数据软总线进行通信，可确保这些应用的实时性和高可用性； 以经营管理和运营优化为主的应用将主要通过管理数据软总线
进行通信， 获取管理所需的基础设备数据和现场运营数据， 保这些应用所需的大数据量通信和数据挖掘优化运算。
2、移动智能系统
可确
目前专网和公网无线通信技术已经非常成熟， 并广泛应用各 类自动化和信息化系统中。在城市轨道交通行业应用中，基于
TETRA（即陆上集群无线电）的数字集群通信技术已在列车运营 管理和控制系统中广泛使用。 通过融合现有综合监控系统和移动 通信系统， 可为城市轨道交通的日常运营管理提供行车、 电力和 环控的本地和远程调度服务，以及移动维修调度、客流分析、节 能分析、 无线应急指挥等服务。 综合监控系统通过深度集成无线 通信系统，能实现现有综合监控系统的可移动化和远程服务能 力，从而改变以往系统只能在车站和中心调度室固定终端上操作 和使用的缺点， 发挥移动增值独特优势， 针对地铁维修人员提供 移动维修功能，针对地铁火灾等紧急情况下提供应急预案管理、 指挥和决策辅助功能， 针对地铁调度人员和管理人员等提供基于 平板电脑、智能手机或微型面板勺移动监控终端， 实现移动办公， 有利于提升系统的智能化水平。
3、新一代城市轨道交通综合信息管理系统
为适应城市轨道交通综合监控系统勺技术发展， 北京和利时 公司作为国内最主要的系统集成商和自主知识产权综合监控系 统软件提供商，提出了新一代城市轨道交通综合信息管理系统
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