1、城市轨道交通综合监控系统 CONTENT单元一 综合监控系统概述01单元二 综合监控系统功能02单元三综合监控系统技术基础03单元四综合监控系统设备组成CONTENT单元五环境与设备监控(BAS)监控子系统05单元六 火灾集中报警监控子系统06单元七 列车自动监控子系统07单元八 供电监控子系统CONTENT单元九 公共广播子系统09单元十 闭路电视监控子系统10单元十一 自动售检票(AFC)监控子系统11单元十二 乘客信息(PIS)监控子系统CONTENT单元十三安全门监控子系统13单元十四 综合监控运行维护和故障处理14单元一 综合监控系统概述PARTONE综合监控系统概述学习情境学习任务
2、 综合监控系统的总体认识复习与思考课堂讨论相关技能实训1-1生活中监控的调研22实训1-2小调查：城市轨道交通监控系统的发展PARTONE相关知识拓展知识某年某月某日下午，在某个交通技术职业学院，地铁运营公司在进行毕业生的面试招聘工作，一位高职毕业生在滔滔不绝介绍自己：在学校学习期间，多次曾经到地铁现场进行志愿者服务。，地铁面试老师马上问了一句：“你在地铁车站进行志愿服务的时候，曾经进去综控室吗？”学生答道：“进去过，进去过，那里还有综控人员值班呢！天天盯着计算机屏幕看呢”。综控人员所盯的计算机屏幕上有什么呢？工作内容()认识监控()认识自动监控()认识计算机监控系统()认识城市轨道交通综合监
3、控系统。第一节监控1.1监控概念1.2监控分类1.3智能大厦技术1.11.1监控概念监控概念 现代汉语词典中“监控”一词意为“监测和控制（机器仪表的工作状态或某些事物的变化等）”又有“监督控制”之意。随着监测技术的发展，人们发现有时候除了需要监测还需要控制，典型的就是有一些高温或者恶劣环境，人无法到达，或者紧急情况下人来不及反应，但需要操作，可以通过控制技术设备来实现。比如地铁中的列车运行过程的安全监测，仅仅监测往往不能保证列车运行的安全，还需要必要的时候控制列车的运行，逐渐发展有了列车自动控制系统等。监测和控制技术的结合应用就形成了监控。1.21.2监控分类监控分类 随着科学技术的迅猛发展，
4、监测技术在各行各业得到了广泛应用，监测技术按照监测实施主体的不同可以分为：人工监测、自动监测。自动监测随着技术的发展，有了传统自动监测和智能监测之分。监测按照监测主体与监测对象的距离有现场监测和和遥测之分。监测技术按监测的过程可以分为：静态监测、动态监测、采样（瞬态）监测；按照监测的途径可以包括直接监测和间接监测。飞机的黑匣子飞行记录仪就是一种常见的动态监测设备。监测技术按照监测的物理量可以包括几何量监测、电磁量监测、力学量监测、时间频率量监测、电离辐射量监测等等。监测按照监测对象的不同：有环境监测、仪器监测等1.31.3智能大厦技术智能大厦技术 楼宇自动化系统（BuildingAutomat
5、ionSystem，简称BAS）通信自动化系统（CommunicationAutomationSystem，简称CAS 办公自动化系统（OfficeAutomationSystem，简称OAS）地下铁道环境相对封闭，由于运送客流，人们比较关注地铁密闭环境中的温度、湿度、含氧量等密切关系到人体健康以及安全的方方面面，借鉴智能大厦，逐渐发展了地铁的环境监控系统包括环境和机电设备监控系统(BAS)、火灾报警系统(FAS)等。讨论 大家见过哪些监控设备？都在什么地方使用？第二节自动监控2.1自动监控概念172.2计算机监控系统152.1自动监控概念“自动”指“不用人力而用机械装置直接操作的”的意思。自
6、动监控就是通过自动化装置监测监督和控制机器。智能监控实质上也属于自动监控，在自动化装置监测监督和控制机器基础上，采用了计算机技术进行辅助分析和处理问题，类似于人的大脑活动，有时常常称作计算机监控。2.2计算机监控系统 以智能大厦监控系统为例，80年代，微电脑技术的发展突飞猛进，大楼内部的中央监控系统开始起了变化，由于信号传送技术的进步，对楼内各种设备的状态监测不必再对一的配置线路了。一对信号线路就可传送多种信号，所有的设备状态都可以显示于中央监控室内，很容易进行操作和管理，不但节省了人力而且提高了效率，逐步发展了先进的计算机监控系统。在控制功能方面，由于80年代现场控制器价格昂贵，功能也不完善
7、，所以大部分的系统运算及处理功能，仍需要集中到中央控制室内由计算机主机进行处理。当时中央监控系统的功能多限于初级的设备状态变化显示、时间表和直接控制管理，以及对现场传送来的数据进行运算，此即计算机监控系统中的集中型监控系统。第三节城市轨道交通综合监控系统3.1城市轨道交通综合监控系统概念3.2城市轨道交通综合监控系统构成3.3城市轨道交通综合监控系统应用和发展3.1城市轨道交通综合监控系统概念 一般总的来说，城市轨道交通综合监控系统（Intergrated Supervision Control System简称ISCS）是一个高度集成的综合自动化监控系统，其目的主要是通过集成地铁多个主要弱电
8、系统，形成统一的监控层硬件平台和软件平台，从而实现对地铁主要弱电设备的集中监控和管理功能，实现对列车运行情况和客流统计数据的关联监视功能，最终实现相关各系统之间的信息共享和协调互动功能。通过综合监控系统的统一用户界面，运营管理人员能够更加方便、更加有效地监控管理整条线路的运作情况。某地铁运营企业在技术规格书中规定：综合监控系统（ISCS）是指完全集成电力监控系统、环境与设备监控系统、安全门系统、在此基础上集成闭路电视监控系统、广播系统的人机操作界面，同时互联列车自动监控系统、火灾自动报警系统、传输系统、时钟系统、自动售检票系统、乘客信息系统、通信专业集中告警设备、城市轨道交通指挥中心等。3.2
9、城市轨道交通综合监控系统构成 集成子系统集成子系统是指完全集成在综合监控系统内的专业自动化子系统，其全部功能都由综合监控系统实现，是综合监控系统的一部分。比如电力监控子系统和机电设备监控子系统就是综合监控系统的集成子系统。互连系统互连系统是指与城市轨道交通综合监控系统通过外部接口进行信息交互的、独立运行的专业自动化系统。比如列车自动控制系统通常是城市轨道交通综合监控系统的互连子系统。三级调度 四级控制3.3城市轨道交通综合监控系统应用和发展 综合监控系统是实现轨道交通调度自动化管理更上一层楼的重要工具也是城市轨道交通监控系统的主要发展方向。目前，在国外，轨道交通系统中已有许多线路采用了综合监控
10、系统。如新加坡轨道交通东北线、美国南新泽西轻轨、西班牙毕巴尔巴额轨道交通、马德里轨道交通、韩国仁川轨道交通、汉城轨道交通7号线和8号线、法国巴黎轨道交通14号线等。目前，在国内，城市轨道交通综合监控系统中，广州轨道交通3、4、5号线采用的是基于法国的SCADASOFT平台，北京轨道交通指挥系统采用的是基于新加坡的OASYS平台，北京轨道交通5号线、上海轨道交通十号线采用的是基于英国的RAILSCADA平台、北京首都机场线采用的是基于国产化的RAILSYS平台，南京二号线采用的是基于国产化的RT21-ISCS平台。其中北京轨道交通五号线作为国内首条综合监控系统，已投入运营；而上海十号线、成都一号
11、线等诸多线路综合监控系统都陆续建设和投入运营。“集成深度”横向 纵向课堂讨论课堂讨论 ()交流和讨论一：生活中有哪些监控？了解监控的意义和作用？()交流和讨论二：说出常见的自动监控有哪些？哪些行业有自动监控的应用？()交流和讨论三：了解地铁发展过程中监控系统的出现、发展，计算机监控系统在地铁中的应用？相关技能相关技能()能够描述监控的含义()能够描述自动监控的概念()能够理解计算机监控系统及其应用(4)能够了解地铁发展过程中监控系统的出现和功能。实训实训1-2小调查：城市轨道交通监控小调查：城市轨道交通监控系统的发展系统的发展 在世界各国包括国内各个城市，城市轨道交通监控系统的配置是五花八门的
12、，同学们请大家组成一个个调研小分队进行国内外城市轨道交通监控系统的应用情况调查。途径是：搜集网络有关资料、听地铁专家监控专题讲座、到地铁运营公司实践中去走访基层系统设备和人员等。请10人一组为单位，形成一篇不少于3000字的调研学习报告。第四节北京地铁某条线综合监控系统简介 综合监控系统是一个功能强大的、开放的、模块化的、可扩展的分布式控制系统，是一个集成和互连了多个子系统的综合系统。北京地铁10号线综合监控系统包括了供电监控(PSCADA)、环境与设备监控(BAS)、站台屏蔽门(PSD)、有线广播(PA)、闭路电视(CCTV)等子系统，并预留了门禁系统(IAS)；互连部分包括了列车自动监控(
13、ATS)、火灾自动报警(FAS)、传输(TS)、时钟(CLK)、无线通信(RC)、自动售检票(AFC)、乘客信息(PIS)、轨道交通指挥中心(TCC)、通信专业集中告警设备等子系统。综合监控系统由位于控制中心(OCC)的中心系统、网络管理系统(NMS)，位于各车站的车站系统，以及位于车辆段的车辆段系统、后备中心系统、培训管理系统(TMS)、设备维护系统(DMS)等组成。系统纵向分为中心和车站监控系统设备两层。图1-4综合监控系统硬件构成4.1系统构成 41.1系统硬件设备 综合监控系统的硬件设备组成有以下特点：采用主备、冗余、分层、分布式C/S结构，TCP/IP协议，具有有效的故障隔离和抗干扰
14、措施。主要硬件设备有以太网交换机、服务器(实时、历史及磁盘阵列)、前端处理器、各操作员工作站、打印机、大屏幕显示器和在线式不间断电源(UPS)、紧急后备盘(IBP)等，分别分布在控制中心和各车站、车辆段。41.2系统软件 综合监控系统的软件主要由基础软件、应用软件、接口软件等构成。基础软件主要完成数据处理、管理等功能；应用软件主要完成系统使用、管理、维护应用等功能；接口软件实现各子系统、设备间的通信处理。41.3系统网络结构 综合监控系统的网络由主干网、局域网、基础现场层设备通信网等3部分构成。主干网：由通信专业完成，用于实现控制中心局域网与各车站、车辆段局域网的互连。网络形式为双路冗余的百兆
15、以太网电接口。局域层：即控制中心、各车站、车辆段(后备中心)、培训中心、设备维护管理的局域网。各局域网采用冗余的交换式100M以太网。基础现场层设备通讯网：即各子系统执行层面上的网络，包括FAS、AFC、PSD等，一般采用工业控制网络或现场总线。42综合监控系统的主要功能 42.1综合监控系统功能的概念 集成：表明综合监控系统与子系统之间存在紧密的耦合关系，子系统不需要提供操作界面，所有对子系统的操作完全通过综合监控系统的操作界面完成。正常情况下集成子系统依赖综合监控系统实现正常操作功能。互连：表明综合监控系统与子系统是采用松耦合的结构，子系统具有完整的操作界面和全套设备，可以脱离综合监控系统
16、独立运行，完成正常和紧急操作。集成和互连在具体的数据接口协议上并不存在区别。两者的区别仅在于综合监控系统与子系统的功能分配上。42.2主要功能描述 42.2.1通用功能 主要是综合监控系统各部分需完成的使用、管理等功能，包括数据库管理、输入数据处理、通用的人机界面(HMI)、监视、系统安全与权限管理、操作员工作站的角色分配、操作互斥和操作授权、遥控、报警、时间同步、数据点的禁止/允许、内部运算、状态概况、统计和报表、历史数据存档和查询、历史趋势记录、实时趋势记录、设备禁止、存档要求、组态维护、通道管理、打印、系统管理、在线帮助等功能。42.2.2新型功能(1)网络管理系统功能(NMS)：负责对
17、全线综合系统进行功能维护和网络管理，在车站采用便携式维护计算机对车站网络进行维护。网络管理系统能进行网络管理、配置管理、网络监控、故障报告、事件记录、参数调整、创建、编辑和删除数据库等操作。(2)设备维护系统功能(DMS)：用来保存OCC、车站内各类基础设备(如风机、水泵、开关等)的电子版本的技术资料和维护历史记录，收集保存设备运行状态信息，统计设备运行时间和次数；主要包括设备资料输入、修改、删除、查询和设备台帐管理，设备运行状态监视，设备故障报警，预防性维修提示及生成检修工作票，设备统计报表，维护信息输入、修改和查询等功能。(3)培训管理系统功能(TMS)：可对操作人员、运行维护人员进行上岗
18、培训，使其掌握电力监控与环控集成系统的运行管理、操作，以及日常维护、故障排除等业务。(4)联动功能(UA)：为了提高运营效率，综合监控系统具有系统联动功能。例如隧道阻塞管理功能，可在隧道阻塞情况下，通过迅速启动BAS隧道通风模式进入事故状态。综合监控系统汇集各个设备系统的信息，实现各系统之间与安全无关的信息互通和联动。与安全相关的信息仍依靠底层的系统之间的安全信息通道实现。系统联动分全自动、半自动和手动3种。思考题 一、填空题 1.子系统不需要提供操作界面，所有对子系统的操作完全通过综合监控系统的操作界面完成，这是 。2.子系统具有完整的操作界面和全套设备，可以脱离综合监控系统独立运行，完成正常和紧急操作，这是 。3.以下术语的英文简称分别是：供电监控()、环境与设备监控()、站台屏蔽门()、公众广播()、闭路电视()、门禁系统()、列车自动监控()、火灾自动报警()、传输()、时钟()、无线通信()、自动售检票()、乘客信息()、轨道交通指挥中心()。4.从集中型计算机监控系统结构可以看出，数据的采集、处理、存储以及过程的控制均有单一 负担，功能高度集中，信息的分析和综合过程不需要数据传输，比较容易实现整个系统的 控制。二、简答题 1.什么是监控？监控的分类有哪些？2.什么是自动监控？自动监控的分类有哪些？3.什么是城市轨道交通综合监控系统？综合监控的对象一般有哪些？
