一、行業(yè)背景
隨著我國建設小康社會目標的全面推進，越來越多的城市提出通過建設軌道交通來解決日益嚴重的大城市道路擁擠、堵塞以及環(huán)境污染等問題。城市軌道交通的自動化控制問題也隨之成為熱點，和利時公司應用計算機技術、網(wǎng)絡技術、控制技術、I/O技術的最新發(fā)展，將原來用于軌道交通中網(wǎng)絡不互連，信息不共享的電力監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控和防災監(jiān)控等系統(tǒng)在同一計算機平臺和軟件體系下實現(xiàn)網(wǎng)絡互連，信息共享，提出基于城域網(wǎng)的綜合監(jiān)控自動化系統(tǒng)方案。
二、系統(tǒng)監(jiān)控對象
屬于供電范疇的開關設備、低壓配電設備、牽引變壓器、牽引整流器、配電變壓器、雜散電流排流設備、直流屏、事故照明電源設備；
屬于環(huán)控范疇的消防、給排水、采暖水系統(tǒng)泵，各類電梯、扶梯，各類風機、風閥，各類空調、制冷機組，采暖鍋爐，隔斷門；
屬于防災系統(tǒng)的報警系統(tǒng)設備和消防水系統(tǒng)設備。
三、綜合監(jiān)控系統(tǒng)的解決方案
1、系統(tǒng)架構
地鐵監(jiān)控系統(tǒng)是一個基于城域網(wǎng)的適應地理上分散，面向系統(tǒng)集成應用的實時分布式綜合監(jiān)控系統(tǒng)。
其系統(tǒng)架構由一個“主域”和若干個“從域”組成。主域監(jiān)控中心與各從域之間則構成一個全局的監(jiān)控系統(tǒng)，域與域之間通過城域骨干網(wǎng)連接，形成一個地理分散的實時分布式大型控制系統(tǒng)。
通過主域、從域的靈活定義和系統(tǒng)組態(tài)，所有的現(xiàn)場數(shù)據(jù)可以在主域和從域之間共享。系統(tǒng)可以實現(xiàn)分區(qū)管理，即可以將某個車站定義為主域，臨近的幾個車站定義為它的從域，定義為主域的這個車站作為一個虛擬的中心，對臨近幾個定義為它的從域的車站進行分區(qū)管理，便于更加靈活的運行維護。
2、通信骨干網(wǎng)絡
綜合監(jiān)控系統(tǒng)在車站和監(jiān)控中心OCC之間的數(shù)據(jù)交換以及車站與車站之間的數(shù)據(jù)交換，沒有采用獨立的通信網(wǎng)絡，而是借用地鐵骨干網(wǎng)的信道。監(jiān)控中心設計了一個網(wǎng)管系統(tǒng)，實現(xiàn)如下網(wǎng)管功能1）網(wǎng)絡拓撲的發(fā)現(xiàn)和識別；2）網(wǎng)絡設備的發(fā)現(xiàn)和修改；3）故障處理；4）執(zhí)行QoS；5）提高設備利用率。
3、OCC中央監(jiān)控局域網(wǎng)
監(jiān)控中心也應是由冗余100M以太交換網(wǎng)為中心組織起來的局域控制網(wǎng)。
不同專業(yè)的任何一臺操作站在登錄權限允許的條件下，可以完成系統(tǒng)所有的操作，即中心操作站之間可以互為備用，可對臨近的無人值班車站進行監(jiān)控和維護。
四、特點
1、具有強大的接入第三方現(xiàn)場控制站和第三方PLC的能力
2、信息共享，實現(xiàn)系統(tǒng)的聯(lián)調聯(lián)動
3、通信骨干網(wǎng)具有路由和接入功能
4、不同的專業(yè)，如電力監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控和防災監(jiān)控，采用統(tǒng)一的自動化控制系統(tǒng)，消除各個互不相連的自動化孤島。
五、應用
北京地鐵十三號線工程自西直門經(jīng)回龍觀到東直門，沿線四十余公里，設車站十六座和車輛段一座。其綜合監(jiān)控系統(tǒng)由和利時公司開發(fā)，按專業(yè)劃分為三個子系統(tǒng)：供電系統(tǒng)、環(huán)控系統(tǒng)和防災報警系統(tǒng)。在西直門指揮中心設有電力監(jiān)控中心、環(huán)境監(jiān)控中心、防災監(jiān)控中心，在各個車站設有車站監(jiān)控主站，區(qū)間變電所接入鄰近車站的監(jiān)控主站，對全線供電系統(tǒng)設備、機電系統(tǒng)設備和防災系統(tǒng)設備實現(xiàn)監(jiān)控和遠程維護。
六、經(jīng)濟效益和社會效益
我國以往的城市軌道交通自動化系統(tǒng)，不同的專業(yè)，如電力監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控和防災監(jiān)控，都分別采用完全獨立的自動化控制系統(tǒng)，形成各個互不相連的自動化孤島。這種自動化運行模式既不利于各專業(yè)的信息共享，又不利于硬件資源的共享。自動化控制水平低，而且增加投資和運行維護成本。
本方案以和利時MACS-SCADA大型監(jiān)控系統(tǒng)為基礎，構造了一個基于城域網(wǎng)的自動化體系結構。方案的提出和實施克服原先的自動化孤島，由于在必要的信息上各專業(yè)實現(xiàn)共享，因而各專業(yè)可以在更短的時間內，更準確的協(xié)調動作，從而為城市軌道交通的安全高效運營提供更好的保障的同時，降低硬件重復投資和隨后的運行維護成本，也為軌道交通今后提高運營信息化水平提供基礎。
大型綜合監(jiān)控自動化軟件完全具有自主版權，項目的實施將極大的推進軌道交通綜合監(jiān)控自動化系統(tǒng)國產化進程。該軟件在城市軌道交通監(jiān)控系統(tǒng)領域中可以替代進口，打破國外產品壟斷，經(jīng)濟效益十分明顯。
