集中監(jiān)控系統(tǒng)在地鐵通信中的應用

　　地鐵通信系統(tǒng)要求建立一個視聽鏈路網(wǎng), 提供傳輸服務, 向旅客提供信息, 保證對車站及列車進行高層次控制。它主要包括傳輸、公務電話、無線、調(diào)度電話、站內(nèi)軌旁電話、時鐘、有線廣播、電視監(jiān)控、不間斷電源等子系統(tǒng)和集中監(jiān)控等其他輔助設備。其中集中監(jiān)控主要由各子系統(tǒng)的維護監(jiān)控終端和集中告警終端組成。
各子系統(tǒng)的維護監(jiān)控設備應能實時、詳細地采集子系統(tǒng)內(nèi)部各模塊的狀態(tài)和故障信息, 顯示和記錄各子系統(tǒng)故障發(fā)生的起止時間、地點、內(nèi)容和故障等級等。集中告警終端以聲光報警方式向中心維護管理人員報告并實時記錄和打印各子系統(tǒng)的故障告警信息。因此, 集中監(jiān)控系統(tǒng)可以提高通信系統(tǒng)對故障的反應速度和系統(tǒng)管理維護人員的工作效率以及通信系統(tǒng)設備的可維護性, 降低系統(tǒng)運營維護成本, 實現(xiàn)通信設備室無人值守, 提高通信系統(tǒng)運行的可靠性。
1 　系統(tǒng)組成
1.1 　硬件組成
集中監(jiān)控系統(tǒng)由各子系統(tǒng)的維護監(jiān)控終端、集中告警終端、不間斷電源、打印機等組成。其硬件組成結構如圖1 所示。
1.2 　軟件組成
集中監(jiān)控軟件包括各子系統(tǒng)的維護監(jiān)控軟件和集中告警軟件。其中維護監(jiān)控軟件借助各子系統(tǒng)開發(fā)完成, 集中告警軟件主要由主控軟件、串口通信模塊、實時打印模塊、數(shù)據(jù)管理模塊、時鐘同步模塊、聲光報警模塊、查詢統(tǒng)計模塊、打印輸出模塊及幫助學習模塊組成。
2 　系統(tǒng)功能
集中監(jiān)控系統(tǒng)主要功能包括: 系統(tǒng)維護、安全管理、串口通信、實時打印、數(shù)據(jù)管理、時鐘同步、聲光報警、查詢統(tǒng)計、打印輸出等。
2.1 　安全管理功能

圖1 　集中監(jiān)控系統(tǒng)硬件組成結構圖
集中監(jiān)控系統(tǒng)設有多級操作并設置有不同的密碼, 包括系統(tǒng)管理員、數(shù)據(jù)管理員、普通操作員等權限。在進入系統(tǒng)前要求操作人員輸入操作員工號和密碼。系統(tǒng)參數(shù)被修改或數(shù)據(jù)被人為改動時, 系統(tǒng)都會自動記錄操作員的工號、操作日期和時間、操作項目以及是否成功等內(nèi)容。每一條告警信息都自動記錄在計算機的數(shù)據(jù)庫中, 硬盤容量達到90 %的負荷時系統(tǒng)將自動報警。
2.2 　串口通信功能
集中告警終端配置的多用戶卡有10 個RS232 串口, 其中9 個RS232 串口用于集中告警終端與各子系統(tǒng)網(wǎng)管終端連接, 以進行故障報警, 另外1 個通過RS232/ RS422 轉換器與時鐘子系統(tǒng)的時標校準接口連接。
2.3 　實時打印功能
集中監(jiān)控系統(tǒng)接收并實時打印各子系統(tǒng)的故障告警信息, 包括故障發(fā)生地點(地鐵站名稱) 、報警的子系統(tǒng)名稱、故障位置(發(fā)生故障板位號) 、故障名稱、故障性質(zhì)、日期、時間等信息。

2.4 　數(shù)據(jù)管理功能
數(shù)據(jù)管理功能包括: 系統(tǒng)操作人員的增加和刪除; 操作人員權限和密碼的分配及修改; 告警信息自動保存; 多用戶卡端口分配和串口通信參數(shù)設置; 各地鐵站編碼設置; 各子系統(tǒng)編碼設置; 各子系統(tǒng)設備板卡位置編碼; 各子系統(tǒng)故障報警編碼設置; 各子系統(tǒng)故障編碼性質(zhì)設置; 日志文件管理。
2.5 　時鐘同步功能
集中告警終端通過RS422 接口與時鐘子系統(tǒng)連接, 用于接收時鐘子系統(tǒng)向地鐵各系統(tǒng)發(fā)出的時間標準信息, 使集中監(jiān)控與地鐵標準時間保持同步。
2.6 　聲光報警功能
集中監(jiān)控系統(tǒng)接收到各子系統(tǒng)故障報警信息后, 立即發(fā)出聲光報警, 通知中心維護管理人員。
2.7 　查詢統(tǒng)計功能
查詢統(tǒng)計功能包括: 日志信息; 車站編碼信息; 故障編碼信息; 故障性質(zhì)編碼信息; 多用戶卡端口分配數(shù)據(jù); 各子系統(tǒng)設備板卡位置編號信息; 分配給各子系統(tǒng)串口參數(shù)的設置數(shù)據(jù); 故障報警信息不確定條件的模糊統(tǒng)計; 權限允許范圍內(nèi), 對操作人員及有關權限和密碼的統(tǒng)計; 根據(jù)故障發(fā)生的車站、子系統(tǒng)、板卡的位置、故障名稱、故障性質(zhì)、日期、時間等條件, 對故障報警信息精確統(tǒng)計等查詢。2.8 　打印輸出功能
集中監(jiān)控系統(tǒng)可打印輸出各種統(tǒng)計查詢結果或數(shù)據(jù)及表格。
3 　軟件流程
集中監(jiān)控系統(tǒng)對通信各子系統(tǒng)的運行情況進行24 h 不間斷故障信息收集, 當傳輸、公務、無線、調(diào)度、軌旁、廣播、時鐘、電視、電源各子系統(tǒng)的維護監(jiān)控終端向集中告警終端發(fā)送故障告警信息時, 首先判斷該告警信息是否為有效的, 若有效, 則集中告警終端發(fā)出聲光告警信號, 通知中心維護管理人員, 否則給告警子系統(tǒng)反饋一個告警無效信息。集中告警終端記錄收到的故障信息并存入數(shù)據(jù)庫, 以對各類發(fā)生的故障進行統(tǒng)計、分析和打印。系統(tǒng)軟件流程主框圖如圖2 所示。
4 　系統(tǒng)接口特性
4.1 　集中告警終端與各子系統(tǒng)的接口
集中告警終端與各子系統(tǒng)維護監(jiān)控終端的接口采用標準RS232 串行接口, 用于接收各子系統(tǒng)維護監(jiān)控終端發(fā)送的告警信息, 并將應答信息反饋給各子系統(tǒng)。

圖2 　系統(tǒng)軟件流程主框圖

4.2 　集中告警終端與標準時標信息接口
集中告警終端與標準時標信息的接口采用標準RS422 串行接口, 用于接收標準時標信息, 并以此校準集中告警終端的內(nèi)部時鐘。通信協(xié)議如下。
標準為RS422 , 速率為9 600 b/s , 數(shù)據(jù)位為8 bit , 起始位為1 bit , 停止位為1 bit , 校驗位無, 同步方式為異步, 實現(xiàn)方式為點對點。
目前國內(nèi)還沒有一家通信設備制造商能夠提供3 個以上通信子系統(tǒng)的設備, 因此, 通過通信各子系統(tǒng)的維護監(jiān)控設備可實現(xiàn)對子系統(tǒng)內(nèi)部的監(jiān)控, 同時, 將通信各子系統(tǒng)的故障信息匯總于集中告警終端可實現(xiàn)對整個地鐵通信系統(tǒng)的集中監(jiān)控, 此方式是比較切實可行的方案。