城市轨道交通的强弱电系统-四电工程(4)

2018-11-27 19:42

类型,也使轨道交通运营管理人员能够在风格一致的人机界面上最大范围的监控整个车站或者整条线路各系统的信息。通过采用合理的系统构建方式,综合监控系统能为轨道交通运营管理提供一个既相互独立、又统一协调的调度指挥平台。各子系统在调度人员的统一指挥下协调作业,实现紧密、有序的运行。综合监控系统能够综合各子系统之间相关的数据、报表管理,实现各专业的信息互通、资源共享,能够更高效的发挥轨道交通调度管理的能力,提高了轨道交通自动化系统的快速反应及综合处理能力。 18.1.2 主要设计原则

1. 综合监控系统应建立在安全性、可靠性、实时性、可维护性、可扩充性的基础上,力求系统构成和功能的最优化。

2. 综合监控系统应适应轨道交通机电设备正常工作、灾害工作、阻塞工作、设备故障等四种模式。

3. 综合监控系统采用两级(控制中心、车站)管理,三级(控制中心、车站、现场)控制的模式。

4. 综合监控系统根据各种工况实施模式控制和群组控制。各子系统应具有独立的现场网络连接现场设备,当综合监控系统中某个子系统出现故障时,应不影响其他子系统的正常运行。

5. 主要设备和网络需采用热备冗余配置,所有设备均能满足不间断连续运行的要求,在任一单点故障的情况下,系统仍能正常运行。

6. 综合监控系统电源由弱电系统UPS电源统一提供,UPS电源设备由供电系统统一设置,满足消防电源要求。 18.1.3 主要技术标准和设计参数 1. 车站级响应时间≤2s; 2. 控制中心响应时间≤3s; 3. 站内事件分辨率≤10ms; 4. 车站级网络通信速率≥100Mbps;

5. 双机自动切换到基本监控功能恢复时间≤30s; 6. 装置平均故障间隔时间(MTBF)≥100000小时; 7. 装置平均修复时间(MTTR)≤0.5h;

8. 系统可用率≥99.99%。 18.1.4 系统集成

综合监控系统的集成应充分体现各子系统间的资源共享,通过系统集成实现用房、设备、信息的共享,为提高运营管理水平创造条件。 1. 系统集成原则

近年来,轨道交通综合监控系统虽得到了长足的发展,但各国、各地的集成

范围、集成程度、集成方式不尽相同,无可遵循的标准模式,针对计算机网络的技术发展、运营管理的特点,综合监控系统的集成应遵循以下原则:

(1) 结合运营组织及运营方案,根据运营需要进行集成

系统集成必须从有利于运营管理出发,不能为集成而集成。因为系统的集成

度越高,虽然在资源共享层面上能做得更好,但无疑也增加了系统的复杂度,这不仅增加了集成的难度,而且子系统间的相互影响也较大,系统的可靠性、可用性往往会降低。

(2) 简化系统结构,减少系统接口,提高系统效率

系统集成主要是梳理、优化庞大系统的复杂结构,通过集成建立统一数据库

等方法,减少子系统的接口,实现数据信息共享,降低信息延误或人为因素所带来的系统风险,从而加快整个系统的响应时间,并用程序方法实现各子系统协调一致地工作。

(3) 集成必须软、硬件并重,以提高系统自动化程度

系统集成不仅仅是硬件设备的集成,更应是软件的集成、管理的集成和事件

应急处理的集成。信息共享必须要体现在对共享信息正确的、适时的反应处理之上。因此建设对事件应急处理的专家系统,提高系统自动反应协调处理能力,是系统集成的重要内容。 2. 系统集成方案

轨道交通弱电系统主要是指通信、信号、SCADA、FAS、BAS、AFC、ACS

等系统,其中,自动售检票(AFC)系统一般不宜纳入综合监控的范畴。从集成的范围来分,综合监控可有以下几种集成方案:

(1) 全集成方案

信号ATS、通信、SCADA、BAS、FAS、ACS各系统只保留现场设备与控制

模式,自车站级以上集成形成一个庞大的综合监控系统。本方案可为车站及控制中心调度人员提供统一的运营管理、指挥界面,提供最大的系统控制灵活性,但系统复杂、实施难度大,子系统间的相互影响、系统风险也较大。

(2) 部分集成方案

SCADA、BAS等系统只保留现场设备与控制模式,自车站级以上集成,FAS

车站级、中央级图形显示纳入综合监控系统,ACS车站级、中央级门禁系统设备监控功能纳入综合监控系统,控制中心级授权管理功能由门禁系统完成,形成综合监控系统。ATS独立存在,只与综合监控系统互联接口来交换数据。通信系统可独立存在,也可部分集成于综合监控系统。本方案将行车控制的ATS与设备监控分离,从而大大降低了系统集成的难度。同时也避免了设备监控系统对行车的影响,因此本方案的可实施性很强,系统风险很小。但ATS与综合监控的协调性较差,对故障、灾害的处理能力相对较弱。

(3) OCC控制集成方案(推荐方案)

与部分集成方案基本相同,保留完整的ATC系统(包括OCC中央ATS服务

器等设备),但调度大厅行调工作站与综合监控工作站集成,形成统一的调度管理界面,两系统通过网络实现互联,共享数据信息。优点:一方面保持了信号系统的独立性,避免了综合监控系统对行车的影响,另一方面又为控制中心调度人员提供统一的运营管理、指挥界面,提供较大的系统控制灵活性,对故障、灾害的处理能力较强。 3. 系统需求分析

轨道交通需设置的相应监控系统:电力监控(PSCADA)、设备监控系统(BAS)、火灾自动报警系统(FAS)、屏蔽门监控(PSD)、自动售检票(AFC)、乘客信息系统(PIS)、列车自动监控系统(ATS)、广播(PA)、闭路电视(CCTV)等系统。

根据系统集成方案,综合监控系统的集成和互联内容,见表20.1.1。

本章节综合监控系统负责在控制中心、车站(停车场、车辆段)的集成平台系统建设,不含各集成互连子系统。

控制中心级和车站级功能需求与集成内容表 表20.1.1

控制中心级 以监测、控制为主 监视为主、控制为辅 以管理、媒体编辑为主 以管理为主 以监视、视频分析为主 以监视、管理为主 以监视、指挥管理为主 以管理、数据分析为主 以监视、指挥、管理为主 以监视为主 车站级 监测为主 监视、控制兼备 显示为主 正常播放 监视为主 信息采集 信息采集 数据采集 信息采集 灾害联动需求 切除三类负荷 按灾害模式启动设备 灾害、救援提示 灾害、救援提示 监视灾害地点 按灾害模式启动设备 释放进出口闸机 按灾害模式控制行车设备 按灾害模式控制设备 管理层 监控系统 PSCADA BAS 集成 PIS PA CCTV ACS FAS 互联 AFC ATS PSD 监视为主、控制为辅 给出灾害信息、启动消防设备 18.1.5 系统工作模式

综合监控系统在各种工况下实现相应的功能是系统集成的关键。综合监控系统的工作模式归纳为四种模式:正常工况模式、灾害模式、阻塞模式和设备故障模式。 1. 正常工况模式

各子系统及其监控设施均处于正常工作状况时的工作模式。 2. 灾害模式

出现灾害情况下系统需要实施的工作模式,如火灾、水灾和其他危害人生安全的重大灾害。 3. 阻塞模式

在灾害、故障或其他异常情况下,列车在区间或站台受阻,导致地铁运营部分受阻时的阻塞处理模式。 4. 设备故障模式

在重要子系统或设备发生故障时系统需要实施的工作模式,如发生环控设备故障、大范围事故停电或相关系统重大故障等。

在实际运营过程中,一旦出现异常现象,正常工况模式能快速地向紧急事件处理模式转换,模式转换可采用自动触发或人工触发方式。


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