一种轨道交通综合监控系统架构技术方案

本发明专利技术公开了一种轨道交通综合监控系统架构，所述轨道交通综合监控系统架构基于多现场分级多链路数据总线，包含如下内容：1、系统整体采用多现场的“分‑总‑分”部署结构，是一种分布式应用部署结构，适应轨道交通不同层级运营管理机构和分散管控的要求。2、控制中心级综合监控系统构建维护全线模型，采用将全线总数据库按各车站现场分割为分区文件方式，将车站子模型分区文件向各车站推送发布，或由车站级综合监控系统主动下载。3、控制中心与车站系统之间采用分级多链路数据总线，在全线传输网带宽干扰受限的情况下，可以通过各站的分级数据总线开关抑制次级重要数据，保证各站重要数据即时上送控制中心，控制中心控制命令有效下达车站。

An integrated rail traffic monitoring system architecture

The invention discloses an integrated monitoring and control system framework for rail transit. The integrated monitoring and control system framework for rail transit is based on multi-site hierarchical multi-link data bus, and comprises the following contents: 1. The system adopts a multi-site \sub-total sub-sub\ deployment structure as a whole, which is a distributed application deployment structure and adapts to rail transit. Different levels of operation management institutions and decentralized control requirements. 2. The integrated monitoring system at the control center level constructs and maintains the whole line model. The general database of the whole line is divided into zoning files according to the site of each station, and the sub-model zoning files are pushed and issued to each station or downloaded actively by the integrated monitoring system at the station level. 3. Hierarchical multi-link data bus is used between the control center and the station system. When the bandwidth interference of the whole transmission network is limited, the secondary important data can be restrained by the hierarchical data bus switch of each station, and the important data of each station can be sent to the control center immediately, and the control command of the control center can be sent to the station effectively.

【技术实现步骤摘要】
一种轨道交通综合监控系统架构
本专利技术涉及轨道交通领域的综合监控系统,提出一种基于多现场分级多链路数据总线的轨道交通综合监控系统架构。
技术介绍
轨道交通综合监控系统(IntegratedSupervisoryControlSystem，以下简称综合监控系统或ISCS)是指对轨道交通线路中所有电力和机电设备进行监控的分层分布式计算机集成系统，包含了内部的集成子系统，并与其他专业自动化系统互联，实现信息共享，促进轨道交通高效率运营。如图1所示,综合监控系统采用主备、冗余、分层、分布式C/S结构，分为车站级(包含停车场和车辆段)综合监控系统、中心级综合监控系统、运营运维分布式应用系统，上述系统通过轨道通信传输骨干网连接，成为一套热备、冗余、开放、可靠、易扩展的计算机系统。综合监控系统是一个大型集成系统，其深度集成、界面集成和系统互联的主要子系统如图2所示。综合监控系统的监视和控制的对象是分布在轨道交通的各个车站、停车场、隧道、主变电所、牵引所、伴随所的机电设备、电气设备、运营设备；各子系统分别部署在车站、车辆段、控制中心等轨道交通各级运营管控的部门；既要适应其分专业和责任区域管理的需求，又要通过系统内部互通互联满足各部门对全线各类设备结合运营模式达到协同管控的要求。综合监控系统中单个车站的各类监控对象数据点在15000-20000个，控制的各类设备有1000-1500台，一条20个车站的城市轨道交通线路全线的数据点在40万个以上，控制中心可直接控制的设备有2万个以上，这些测点和设备在综合监控系统里建立模型后，需要一套有效的系统模型维护管理机制，方便控制中心和车站的模型分发和交换同步，同时提高从控制中心的全线模型数据库分发到各车站数据库的效率。车站级综合监控系统与控制中心级综合监控系统依托轨道交通综合传输网实时发生数据交换，这些数据包括信号、控制、告警、历史等各种类型。需要一个高效的系统数据总线来保证车站与控制中心间的数据传输。由于传输网络综合监控的带宽是固定的，当出现大面积设备告警和网络故障时，带宽受限的情况下，需要优先保证重要数据的通信，尤其针对若干车站与控制中心网络中断后再恢复，能快速传输重要信号，恢复控制中心对失联车站的通信和控制。
技术实现思路
本专利技术的目的，在于提供一种基于多现场分级多链路数据总线的轨道交通综合监控系统架构,通过在不同现场的灵活部署方式，扩大系统的分类用户群，提高协同运营效率；可以方便控制中心和车站的模型分发和交换同步，提高从控制中心的全线模型数据库分发到各车站数据库的效率；在全线传输网带宽干扰受限的情况下，可以抑制次重要数据，保证各站重要数据即时上送控制中心，控制中心控制命令有效下达车站。为了达成上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种轨道交通综合监控系统架构，所述轨道交通综合监控系统架构基于多现场分级多链路数据总线，包括如下内容：A)整体采用“分-总-分”部署结构，即在一套系统下分别实现：车站级综合监控系统部署分数据库进行分布式采集和分散就地控制，控制中心级综合监控系统部署全线总数据库汇总各站数据和集中控制，在控制中心全线总数据库的基础上，再搭建运营和运维管理各类专业分布式应用；B)控制中心级综合监控系统构建维护全线模型，采用将全线总数据库按各车站现场分割为分区文件方式，将车站子模型分区文件向各车站推送发布；车站级综合监控系统接收本车站模型，或者从控制中心下载；系统对模型数据库文件自动选择不同压缩算法进行网络传输；C)控制中心与车站系统之间采用分级多链路数据总线，在全线传输网带宽干扰受限的情况下，通过各站的分级数据开关抑制次重要数据，保证各车站重要数据和控制命令的传输。进一步地，所述特征A)中，通过一套系统实现“分-总-分”的多现场分布式部署结构，适应轨道交通不同层级运营管理机构和分散管控的要求，部署在不同现场，具体包括：A1)分布式采集和分散控制现场：车站级综合监控系统，部署于各车站和车辆段，对本车站各类设备进行监控采集，实施就地化控制,用于车站运营管理，并上传控制中心车站实时数据；A2)总数据中心和集中控制中心现场：控制中心级综合监控系统，部署于控制中心，通过到各站的传输网汇总各车站级综合监控系统数据，用于对各车站、车辆段及隧道区间全线运营管理和集中控制；A3)分布式运营和运维管理应用现场：以控制中心级综合监控系统为基础，搭建全线各分类专业子系统应用，部署于轨道管控中心各级管理部门；复示系统、地理信息系统部署于机电建维修中心，能源管理系统、机电设备管理系统部署于车辆段、停车场，仿真培训系统部署于培训中心，网页发布系统部署于全局网调度中心。进一步地，所述特征B)中，全线模型和车站模型的维护方法具体包括：步骤B1、在控制中心级综合监控系统中各车站模型形成独立的数据库分区，能够切分成独立文件向车站发布；步骤B2、控制中心级综合监控系统的维护工作站，对车站模型修改，验证后按版本保存，对全线所有车站推送发布，或向指定车站推送；步骤B3、车站级综合监控系统接收到控制中心发布的模型文件，根据车站号判别接收本车站模型，并根据版本号与本地系统的版本比较，决定是否发布更新本车站内综合监控系统的模型；步骤B4、车站级综合监控系统的维护工作站，在因故未收到最近一次中心发布推送模型文件时，远程下载控制中心级综合监控系统的本车站最新版本的模型文件，并进行本车站内发布。进一步地，所述步骤B1中，控制中心级综合监控系统对车站级综合监控系统传输的模型同步采用数据库分区文件，每一个分区对应一个车站的模型，控制中心管理和发布全线所有车站的数据库分区文件，每个分区文件有独立版本号，车站级综合监控系统比较版本接受更新或主动下载该车站的模型分区文件。进一步地，所述步骤B2中，在模型数据库文件传输时，采用压缩机制，根据文件的大小以及操作系统类型自动选择一种最优压缩算法，达到最大压缩比和最快压缩速度。小于50MB文件可以统一采用qcompress压缩算法；大于50MB以上文件在windows操作系统可以采用lz0压缩算法，在linux和aix操作系统采用lz4压缩算法。进一步地，所述特征C)中，综合监控系统中每个分布式子系统对外建立多条数据链路，构成数据总线，在总线内部实现链路级网络负载均衡，每个车站级综合监控系统建立3条数据总线，并按照数据的重要程度分级传输，使其与控制中心级综合监控系统重要交互数据内容优先占用传输带宽，分为：一级数据总线、二级数据总线、三级数据总线。进一步地，所述一级数据总线，传输实时数据，包括重要信号、控制命令；所述二级数据总线，传输准实时记录数据，包括一般信号、操作记录、告警数据；所述三级数据总线，传输文件数据，包括模型数据，历史数据。进一步地，每条数据总线根据每个车站的采集数据点数灵活配置多条数据链路，当本车站需要同步的数据库测点较多、频次较密时，增加对应级别数据总线中数据链路的个数，减轻单条数据链路上的数据传输密度。进一步地，所述分级多链路数据总线在全线传输网带宽干扰受限的情况下，通过各站的分级数据开关抑制非重要数据，保证各站重要数据即时上送控制中心，其步骤为：步骤C1、当本站的一级数据总线传输队列出现阻塞时，关闭三级数据总线的传输开关，暂时停止模型数据，历史数据的文件传输；步骤C2、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨道交通综合监控系统架构，其特征在于，所述轨道交通综合监控系统架构基于多现场分级多链路数据总线，包括如下内容：A)整体采用“分‑总‑分”部署结构，即在一套系统下分别实现：车站级综合监控系统部署分数据库进行分布式采集和分散就地控制，控制中心级综合监控系统部署全线总数据库汇总各站数据和集中控制，在控制中心全线总数据库的基础上，再搭建运营和运维管理各类专业分布式应用；B)控制中心级综合监控系统构建维护全线模型，采用将全线总数据库按各车站现场分割为分区文件方式，将车站子模型分区文件向各车站推送发布；车站级综合监控系统接收本车站模型，或者从控制中心下载；系统对模型数据库文件自动选择不同压缩算法进行网络传输；C)控制中心与车站系统之间采用分级多链路数据总线，在全线传输网带宽干扰受限的情况下，通过各站的分级数据开关抑制次重要数据，保证各车站重要数据和控制命令的传输。

【技术特征摘要】
1.一种轨道交通综合监控系统架构，其特征在于，所述轨道交通综合监控系统架构基于多现场分级多链路数据总线，包括如下内容：A)整体采用“分-总-分”部署结构，即在一套系统下分别实现：车站级综合监控系统部署分数据库进行分布式采集和分散就地控制，控制中心级综合监控系统部署全线总数据库汇总各站数据和集中控制，在控制中心全线总数据库的基础上，再搭建运营和运维管理各类专业分布式应用；B)控制中心级综合监控系统构建维护全线模型，采用将全线总数据库按各车站现场分割为分区文件方式，将车站子模型分区文件向各车站推送发布；车站级综合监控系统接收本车站模型，或者从控制中心下载；系统对模型数据库文件自动选择不同压缩算法进行网络传输；C)控制中心与车站系统之间采用分级多链路数据总线，在全线传输网带宽干扰受限的情况下，通过各站的分级数据开关抑制次重要数据，保证各车站重要数据和控制命令的传输。2.根据权利要求1所述的一种轨道交通综合监控系统架构，其特征在于，所述特征A)中，通过一套系统实现“分-总-分”的多现场分布式部署结构，适应轨道交通不同层级运营管理机构和分散管控的要求，部署在不同现场，具体包括：A1)分布式采集和分散控制现场：车站级综合监控系统，部署于各车站和车辆段，对本车站各类设备进行监控采集，实施就地化控制,用于车站运营管理，并上传控制中心车站实时数据；A2)总数据中心和集中控制中心现场：控制中心级综合监控系统，部署于控制中心，通过到各站的传输网汇总各车站级综合监控系统数据，用于对各车站、车辆段及隧道区间全线运营管理和集中控制；A3)分布式运营和运维管理应用现场：以控制中心级综合监控系统为基础，搭建全线各分类专业子系统应用，部署于轨道管控中心各级管理部门；复示系统、地理信息系统部署于机电建维修中心，能源管理系统、机电设备管理系统部署于车辆段、停车场，仿真培训系统部署于培训中心，网页发布系统部署于全局网调度中心。3.根据权利要求1所述的一种轨道交通综合监控系统架构，其特征在于，所述特征B)中，全线模型和车站模型的维护方法具体包括：步骤B1、在控制中心级综合监控系统中各车站模型形成独立的数据库分区，能够切分成独立文件向车站发布；步骤B2、控制中心级综合监控系统的维护工作站，对车站模型修改，验证后按版本保存，对全线所有车站推送发布，或向指定车站推送；步骤B3、车站级综合监控系统接收到控制中心发布的模型文件，根据车站号判别接收本车站模型，并根据版本号与本地系统的版本比较，决定是否发布更新本车站内综合监控系统的模型；步骤B4、车站级综合监控系统的维护工作站，在因故未收到最近一次中心发布推送模型文件时，远程下载控制中心...

【专利技术属性】
技术研发人员：解凯，张长开，张志学，千晓松，张向军，李莹，徐丹，钱锋，
申请(专利权)人：南京南瑞继保电气有限公司，南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32