和利时DCS系统在城铁综合监控上的应用———基于广域网的城铁综

　　

一、行业背景
　　随着我国建设小康社会目标的全面推进，越来越多的城市提出通过建设轨道交通来解决日益严重的大城市道路拥挤、堵塞以及环境污染等问题。城市轨道交通的自动化控制问题也随之成为热点，和利时公司应用计算机技术、网络技术、控制技术、I/O技术的最新发展，将原来用于轨道交通中网络不互连，信息不共享的电力监控、环境监控和防灾监控等系统在同一计算机平台和软件体系下实现网络互连，信息共享，提出基于城域网的综合监控自动化系统方案。



二、系统监控对象
　　属于供电范畴的开关设备、低压配电设备、牵引变压器、牵引整流器、配电变压器、杂散电流排流设备、直流屏、事故照明电源设备；
　　属于环控范畴的消防、给排水、采暖水系统泵，各类电梯、扶梯，各类风机、风阀，各类空调、制冷机组，采暖锅炉，隔断门；
　　属于防灾系统的报警系统设备和消防水系统设备。

三、综合监控系统的解决方案
1、系统架构
　　地铁监控系统是一个基于城域网的适应地理上分散，面向系统集成应用的实时分布式综合监控系统。
　　其系统架构由一个“主域”和若干个“从域”组成。主域监控中心与各从域之间则构成一个全局的监控系统，域与域之间通过城域骨干网连接，形成一个地理分散的实时分布式大型控制系统。
　　通过主域、从域的灵活定义和系统组态，所有的现场数据可以在主域和从域之间共享。系统可以实现分区管理，即可以将某个车站定义为主域，临近的几个车站定义为它的从域，定义为主域的这个车站作为一个虚拟的中心，对临近几个定义为它的从域的车站进行分区管理，便于更加灵活的运行维护。

2、通信骨干网络
　　综合监控系统在车站和监控中心OCC之间的数据交换以及车站与车站之间的数据交换，没有采用独立的通信网络，而是借用地铁骨干网的信道。监控中心设计了一个网管系统，实现如下网管功能1）网络拓扑的发现和识别；2）网络设备的发现和修改；3）故障处理；4）执行QoS；5）提高设备利用率。　

3、OCC中央监控局域网
　　监控中心也应是由冗余100M以太交换网为中心组织起来的局域控制网。
　　不同专业的任何一台操作站在登录权限允许的条件下，可以完成系统所有的操作，即中心操作站之间可以互为备用，可对临近的无人值班车站进行监控和维护。

四、特点
1、具有强大的接入第三方现场控制站和第三方PLC的能力
2、信息共享，实现系统的联调联动
3、通信骨干网具有路由和接入功能
4、不同的专业，如电力监控、环境监控和防灾监控，采用统一的自动化控制系统，消除各个互不相连的自动化孤岛。

五、应用
　　北京地铁十三号线工程自西直门经回龙观到东直门，沿线四十余公里，设车站十六座和车辆段一座。其综合监控系统由和利时公司开发，按专业划分为三个子系统：供电系统、环控系统和防灾报警系统。在西直门指挥中心设有电力监控中心、环境监控中心、防灾监控中心，在各个车站设有车站监控主站，区间变电所接入邻近车站的监控主站，对全线供电系统设备、机电系统设备和防灾系统设备实现监控和远程维护。

六、经济效益和社会效益
　　我国以往的城市轨道交通自动化系统，不同的专业，如电力监控、环境监控和防灾监控，都分别采用完全独立的自动化控制系统，形成各个互不相连的自动化孤岛。这种自动化运行模式既不利于各专业的信息共享，又不利于硬件资源的共享。自动化控制水平低，而且增加投资和运行维护成本。
　　本方案以和利时MACS-SCADA大型监控系统为基础，构造了一个基于城域网的自动化体系结构。方案的提出和实施克服原先的自动化孤岛，由于在必要的信息上各专业实现共享，因而各专业可以在更短的时间内，更准确的协调动作，从而为城市轨道交通的安全高效运营提供更好的保障的同时，降低硬件重复投资和随后的运行维护成本，也为轨道交通今后提高运营信息化水平提供基础。
　　大型综合监控自动化软件完全具有自主版权，项目的实施将极大的推进轨道交通综合监控自动化系统国产化进程。该软件在城市轨道交通监控系统领域中可以替代进口，打破国外产品垄断，经济效益十分明显。