地铁综合监控系统设计方案复习过程.docx

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地铁综合监控系统设计方案复习过程

第十九章综合监控系统

概述

根据××地铁工程综合监控系统的功能需求，对系统集成方案、系统构成及功能等进行比选，对资源共享和设备国产化等方面进行论述，为××地铁工程综合监控系统设备的选型及初步设计提供依据。

本章包括综合监控系统（ISCS）、火灾自动报警系统（FAS）、环境与设备监控系统（BAS）等几部分内容。

主要设计原则及技术标准

主要设计原则

1）综合监控主要设计原则

（1）综合监控系统以满足地铁运营方便、快捷、舒适、安全为目标，体现“以人为本”的思想，系统必须保证与各系统间信息迅速、准确、可靠地传送。

（2）综合监控系统集成的对象和集成的深度应以技术成熟、功能实用为基本原则，降低工程投资，提高性价比。

（3）综合监控系统的设计应充分考虑系统的安全性与可靠性要求，主要设备考虑冗余措施。

系统采用分层分布式体系结构，三级控制、两级管理运行方式，系统应能全天候运行。

（4）当出现异常情况，综合监控系统应能迅速转变运行模式，为防灾和事故处理提供支持。

（5）综合监控系统的传输网络应层次清晰，数据传输时间、网络带宽应能满足综合监控系统的需要，并留有扩展余量。

（6）综合监控系统采用模块化开放式架构设计，预留一定的扩展能力。

在换乘站应预留一定的条件，满足与邻线的数据交换和相关联动控制的要求。

（7）综合监控系统应能满足地铁环境的要求，系统设计时必须充分考虑地下电气铁道的特性，采用抗电气干扰能力强的设备和电缆。

（8）选用的设备应技术成熟先进、性能可靠，布线简单，扩展方便，组网方式灵活，维修方便、成本低。

（9）综合监控系统与各集成互联系统的接口应该功能明确，接口界面清晰。

2）火灾报警系统设计原则

（1）系统设计必须严格执行国家“预防为主，防消结合”的消防工作方针。

）全线按照同一时间发生一次火灾设计指挥救灾能力，换乘车站主体及相邻的区间隧道按照同一时间发生一次火灾考虑指挥救灾能力。

监控管理范围为全部车站和区间隧道、车辆段（停车场）2（．

以及主变电所。

（3）系统采用中心、车站两级管理，中心、车站、现地三级控制的监控管理模式，全线防灾救灾调度指挥权在中央级。

（4）在征得消防部门同意的前提下，FAS系统可作为综合监控系统的子系统，应在满足火灾自动报警规范和行业管理要求的基础上，进行相关设备和功能的集成。

（5）站内消防广播与车站广播系统合用，设有火灾紧急广播功能，火灾时可手动或自动强行转入紧急广播状态。

车辆段（停车场）的消防广播由FAS单独设置。

（6）系统采用产品必须经国家消防电子产品质量监督检测中心检验合格，并得到××省、××市消防部门认可。

在满足系统功能要求的同时，优先采用国产化设备。

3）环境与设备监控系统设计原则

（1）系统设控制中心、车站两级管理，实现中心、车站、就地三级控制，主要负责对本工程所有车站内的一般机电设备（如：

照明、通风、空调、给排水、自动扶梯、人防门等）进行集中监视和管理，在满足环境调控的同时还要达到节约能源的目的。

（2）系统采用分级、分布式系统结构，即现场分散控制，中心集中管理。

组成模式为：

中央监控管理级——车站监控级——现场控制级（监控模块）——受控设备。

（3）BAS的监控范围除了本车站以外还包括相邻区间隧道的一半。

对于换乘车站应作为一个整体建筑进行系统设计，对于工期同步或工期间隔较短的换乘站，宜结合运营要求及设备布置等具体情况采用集成方式，其中车站级监控系统应由先期建设的线路负责实施，并考虑后期建设线路引入的容量需求。

（4）系统监控点按预留10%至15%的余量考虑。

（5）系统底层控制网络规划应符合以下原则：

――满足集中管理、分布式监控要求；

――与系统规模相适应；

――尽量减小故障波及面，实现“危险分散”；

――节约投资；

――系统更改、扩展、升级易于实现；

――系统配置简单，接口开放性好。

（6）系统作为综合监控系统的子系统，BAS系统应进行必要的设备和功能集成。

主要技术标准

）GB50157-2003（《地铁设计规范》

《地区电网调度自动化系统》（GB/T13730-2002）

《消防联动控制设备通用技术条件》（GB16806-2006）

《火灾自动报警设计规范》（GB50116-98）

《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ-19-87）（2001年版）

《电子信息系统机房设计规范》（GB50174-2008）

《工业控制用软件评定准则》（GB/T13423-1992）

《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）

《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2000）

《工业企业通信设计规范》GBJ79－85

《大楼通信综合布线系统》》YD/T926．1－97

城市快速轨道交通建设标准（试行本）

原电子部、邮电部及信息产业部、铁道部的有关标准

国际电信联盟ITU-T的有关建议

国际电气与电子工程师协会IEEE的标准

欧洲邮政及电信联盟CEPT最新文件及其附件

电子工业协会EIA的有关标准

国际电工学会标准（IEC）等

综合监控系统方案

集成的深度及范围

××地铁综合监控系统应以技术成熟、功能实用为原则选择集成的深度与范围。

．

从目前综合监控系统的技术发展水平来看，国内以行车（主要是信号ATS）为主的系统集成还没有实施经验，会导致工程投资大，工程风险高等问题，且信号系统是涉及到行车安全的重要系统，目前阶段宜单独构建，不宜纳入集成范围。

另外，自动售检票系统（AFC）涉及票务安全的数据不宜进入综合监控系统。

考虑集成如下系统：

1）机电设备监控系统（BAS）

2）电力监控系统（SCADA）

考虑互连如下系统：

1）防灾自动报警系统（FAS）

2）自动售检票系统（AFC）

3）信号系统（SIG）

4）屏蔽门系统（PSD）

5）安防系统（含ACS和CCTV）

6）时钟系统（CLK）

7）广播系统（PA）

8）乘客资讯系统（PIS）

9）集中告警系统（ALM）

集成和互联的选择应充分考虑具体功能和实施的难度，对于集成和互联效果差别不大，且进行集成又会造成投资增加较多的系统，可考虑互联，对于FAS系统，不排除在下阶段与消防部门充分沟通后采用集成方案。

综合监控系统构成

。

1在总体结构上，综合监控系统采用分层分布式控制结构，由三层网络组成：

中央级监控网络层，车站级监控网络层和底层设备级分散控制网络层。

综合监控系统的总体结构示意图参见图

线网级综合监控网中央级综合监控系主干站级综合监控系……子系子系子系子系控制设控制设控制设控制设……层监控对象监控对象监控对象监控对象监控对象监控对象…………图1综合监控系统的总体结构示意图

综合监控系统由位于控制中心的中央级综合监控系统，位于各车站的车站综合监控系统，位于车辆段的车辆段综合监控系统（包括维修管理系统）以及连接这几部分的主干网络组成。

1）中央级综合监控系统

中央级综合监控系统设于控制中心大楼内，存储、处理从被控系统中读取的数据，实时反映现场状态的变化，并在中央级数据库实时记录、更新、处理这些数据，并生成报表。

在各中央操作员工作站和大屏幕背投式显示屏（OPS）上可以显示这些信息，中央操作员能够发布控制命令，形成相关的控制信息传送给被集成或互联的各系统。

2）车站级综合监控系统

车站级综合监控系统设于地铁各车站及车辆段（车辆段按车站级系统考虑）内，存储、处理从被控系统中读取的数据，实时反映现场设备状态的变化，并在车站级数据库中实时记录、更新、处理这些数据，生成报表。

各车站控制室内值班操作员工作站可显示这些信息，并能够发布控制命令，形成相关的控制信息传送给被集成和互联系统。

正常情况下，供电系统、隧道环控系统等主要由中央级综合监控系统进行监控管理，其余设备主要由车站级综合监控系统监控管理。

当需要时，车站级综合监控系统通过对用户功能权限表及中央/车站控制优先权的参数的设定，通过选择“车站”控制后可监视及控制其权限所许可的设备。

中央级综合监控系统和车站级综合监控系统之间应设置相应的功能闭锁机制，同一时间只能有一级执行控制命令。

车站级综合监控系统配置车站服务器、值班员工作站、前端处理器（FEP）、车站局域网设备、事件打印机、报表打印机、综合后备盘（IBP）及不间断电源（UPS）等设备。

）上能够执行各监控系统的关键控制功能，这种控制以直接电缆（硬线）接入的方式，采用手IBP，当发生故障和紧急情况时，在综合后备盘（）IBP地铁各车站控制室内，设置统一的综合后备盘（．

动按键操作实现。

综合后备盘上应能实现至少以下功能：

信号系统（SIG）的紧急停车、扣车和放行控制；

环控系统的紧急控制（模式控制）和消防联动控制；

自动售检票系统（AFC）闸机的紧急放行；

门禁系统（ACS）的门锁解禁；

屏蔽门系统（PSD）的紧急开门控制；

自动扶梯的远程停止控制；

消防水泵的开启、停机控制；

同时还应设置必要的时间显示，报警音响和指示灯等相关装置。

车辆段综合监控系统同属于车站级综合监控系统，设备配置与车站综合监控系统配置相同。

另外综合监控系统还需设置相应的培训系统、信息发布系统、维修系统、网管系统及仿真测试平台等系统设备。

3）主干网络

主干网络用于车站、车辆段等处的车站级综合监控系统局域网与控制中心的中央级综合监控系统局域网之间的连接，由设在车站、车辆段、大楼等地点的交换设备及交换设备之间的传输线路OCC构成。

种：

组网方案可考虑以下3方案一：

通信系统提供传输通道，采用商用交换机组网方案二：

通信系统提供传输通道，采用工业交换机组网方案三：

通信系统提供专用光纤，单独组建工业以太网从性价比考虑，推荐采用方案三。

综合监控系统功能

综合监控系统的主要功能包括：

◆实现被集成系统的车站级及中央级功能；

◆实现被集成系统的维修维护需求；

◆发挥集成平台的优势，实现不同工况下系统之间的快速联动，提高对应急事件的反应能力，提升地铁调度的综合管理水平。

1）综合监控系统的中央级功能

中央级综合监控系统通过对相关系统的集成和互联，能在中央调度员工作站上根据不同的用户权限激活相应的人机对话界面（HMI），实现地铁全线各被集成系统中央级的全部监视、控制功能和各互联系统中央级的相关设备状态监视和联动控制功能。

中央级综合监控大屏幕显示系统应能满足信号、通信、电力监控等信息的显示要求。

2）综合监控系统的车站级功能

车站级综合监控系统通过对相关系统的集成和互联，能在车站值班操作员工作站上根据不同的用户权限激活相应的人机界面（HMI），实现地铁车站级各被集成系统的全部监视、控制功能和各互联系统车站级的相关设备状态监视和联动控制功能。

3）综合监控系统的维修维护功能

综合监控系统应实现所有被集成系统的维修维护功能，提供统一的维护界面，不再单独设置维护工作站。

维护工作既可以通过综合监控系统的工作站进行，也可以通过维修车间的维护工作站进行远程维护，必要时还可通过移动维护工作站进行现场维护。

4）综合监控系统的联动功能

综合监控系统的联动功能设计，应针对地铁运营的实际特点，可按正常模式、灾害模式、故障模式、阻塞模式等四种工况模式进行考虑，灾害、故障、阻塞三种模式采用事件触发方式自动或人工强制进入，每种模式均对应不同的系统功能。

◆正常模式

地铁正常运行时，综合监控系统进入正常工作模式，即系统的日常监控管理模式，由控制中心（OCC）监管全线各车站的各有关系统，使地铁各系统正常运行。

◆灾害模式

当车站、控制指挥中心接收到经确认的灾害报警信息后，如火灾、水灾、人身伤害和其它重大突发事