一、行業(yè)背景
隨著我國城市軌道交通行業(yè)的大力發(fā)展，對(duì)綜合監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性、擴(kuò)展性提出了更高的要求。在這些系統(tǒng)中，通信擔(dān)負(fù)著承上啟下的重要作用：一方面車站內(nèi)多種專業(yè)的自動(dòng)化設(shè)備要進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)控；另一方面車站與監(jiān)控中心通過骨干網(wǎng)絡(luò)要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)通信；此外各車站、監(jiān)控中心局域網(wǎng)內(nèi)部的各計(jì)算機(jī)之間也要進(jìn)行頻繁的信息交換。通信應(yīng)用軟件的穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性和擴(kuò)展性直接關(guān)系到系統(tǒng)的性能。因此，具有先進(jìn)實(shí)用的通信功能至關(guān)重要。
和利時(shí)公司自主開發(fā)的軌道交通綜合監(jiān)控MACS-SCADA軟件系統(tǒng)采用了分布式和開放式體系結(jié)構(gòu)，其分布式體現(xiàn)于跨網(wǎng)絡(luò)配制、分層和模塊化設(shè)計(jì)上，而開放性則體現(xiàn)在設(shè)備通信接口標(biāo)準(zhǔn)化、通用通信服務(wù)和可擴(kuò)充的專業(yè)接口上。
二、 MACS-SCADA軟件系統(tǒng)通信方案
MACS-SCADA軟件系統(tǒng)的通信任務(wù)總體上分為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)采集通信任務(wù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用通信任務(wù)，計(jì)算機(jī)應(yīng)用通信任務(wù)包含一系列功能互補(bǔ)的應(yīng)用通信模塊，其構(gòu)成如圖1所示。各通信任務(wù)可以根據(jù)配制運(yùn)行在任意一臺(tái)主機(jī)上。
1、設(shè)備通信設(shè)備通信完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集，由數(shù)十個(gè)驅(qū)動(dòng)程序組成。2、專用平臺(tái)通信平臺(tái)通信完成MACS-SCADA平臺(tái)上各主機(jī)之間的核心通信，支持所有與NetBios兼容的協(xié)議，如NetBEUI、IPX/SPX、TCP/IP等。
3、通用DDE/OPC通信MACS-SCADA系統(tǒng)平臺(tái)支持通用通信方式DDE（Dynamic Data Exchange）和OPC（OLE for Process Control），這兩者，特別是OPC，在工業(yè)領(lǐng)域建立了高效的數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范。
4、域間數(shù)據(jù)通信域間數(shù)據(jù)通信用來實(shí)現(xiàn)特殊環(huán)境下車站與監(jiān)控中心之間的數(shù)據(jù)通信，如串行窄帶寬，或根據(jù)通用、專用通信規(guī)約與其它相關(guān)專業(yè)進(jìn)行信息共享等應(yīng)用。域間數(shù)據(jù)通信的內(nèi)容包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、事件信息、校時(shí)信息等。
5、域內(nèi)數(shù)據(jù)通信域內(nèi)數(shù)據(jù)通信主要用來支持歷史數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)存、WEB服務(wù)等工作。此外，域內(nèi)數(shù)據(jù)通信還包括通過UDP方式實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)視等應(yīng)用。
6、事件通信事件通信的內(nèi)容是變位、報(bào)警、日志、參數(shù)串等信。
三、特點(diǎn)
MACS-SCADA設(shè)備數(shù)據(jù)采集通信任務(wù)在工程項(xiàng)目中的應(yīng)用軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)中現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通信接入非常重要，利用MACS-SCADA提供的設(shè)備通信應(yīng)用任務(wù)，可以方便快捷地接入各種不同類型的設(shè)備。
四、MACS-SCADA計(jì)算機(jī)應(yīng)用通信任務(wù)在工程項(xiàng)目中的應(yīng)用
應(yīng)用通信任務(wù)包括平臺(tái)通信、通用DDE/OPC通信、域間數(shù)據(jù)通信、域內(nèi)數(shù)據(jù)通信、事件通信等多方面。這些通信任務(wù)各司其職，使整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)形成以網(wǎng)絡(luò)為核心的全分布、實(shí)時(shí)高效、高度可靠的整體。
天津快軌項(xiàng)目中，車站與監(jiān)控中心之間采用雙冗余的RS422通道進(jìn)行通信，最大速率64Kbps；在有限的網(wǎng)絡(luò)帶寬限制下保證傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和數(shù)據(jù)一致性。
和利時(shí)公司自行研發(fā)的遠(yuǎn)程通信專用通信規(guī)約綜合利用了數(shù)據(jù)訂閱、變化通知、分組校驗(yàn)等多種數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制，確保通信穩(wěn)定可靠。該通信規(guī)約可應(yīng)用于多種網(wǎng)絡(luò)形式。
五、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益
現(xiàn)場(chǎng)總線、高速以太網(wǎng)等技術(shù)的飛速發(fā)展，推動(dòng)著綜合監(jiān)控概念的不斷延伸。大型監(jiān)控系統(tǒng)由于地理分布特性，以及人們不斷追求更高的自動(dòng)化水平，使網(wǎng)絡(luò)超越了計(jì)算機(jī)本體成為軟件設(shè)計(jì)的核心，軌道交通綜合監(jiān)控MACS-SCADA軟件系統(tǒng)就是一個(gè)基于該理念設(shè)計(jì)的成功典范。
