- 城市軌道交通工程通信及綜合監控系統施工技術指南
- 中鐵電氣化局集團第三工程有限公司
- 5094字
- 2019-10-24 11:07:09
1.2.4 綜合監控各子系統基本功能
1.綜合監控系統(ISCS)
城市軌道交通工程綜合監控系統(ISCS)具有人機接口畫面,監控權限管理,實時監控,報警和互動,歷史數據處理,文件處理、歸檔及報表,組態,系統維護,接口,綜合調度信息共享,網絡管理等功能。
(1)人機接口畫面
各級操作員工作站可對系統所有監控對象的監控點信息進行系統組織、綜合管理,實時監控;并用豐富、生動的畫面,諸如:動態畫面、多窗口畫面、多層次畫面等,將系統設備布局、系統相關電氣圖、總貌圖、流程圖等顯示出來。
(2)監控權限管理
為了保證系統安全和控制命令的唯一性,需要集中統一的用戶注冊管理,各種工作站根據注冊用戶的權限,開放不同的功能。
(3)實時監控功能
對各系統執行層,可實現完備的分散控制功能,也可實現實時的模式控制、群組控制和PSCADA的單點控制以及被控設備運行狀態的監視。
(4)報警和互動功能
各級操作員工作站都具備完善的報警功能,可將報警信息進行分類、篩選、重組,建立一個報警體系。同時還具有在各種災害報警下各系統啟動災害模式,進行聯鎖聯動,組成全系統的安全體系。
(5)歷史數據處理功能
系統可對歷史數據記錄進行處理、裁剪、分析和統計,具有點趨勢圖、日志、事故追憶等功能。
(6)文件處理、歸檔功能以及報表功能
具有對各類文件的處理功能,對各類數據和文件進行歸檔,并可制作各類用戶所需報表,具備圖形打印、文件打印和報表打印功能。
(7)組態功能
具有組態功能,提供標準的控制組態工具,并可修改組態,完善系統運行。組態可在線、可離線下裝。
(8)系統維護功能
整個綜合監控系統(ISCS)的各級設備具有自診斷功能,通過各級操作員工作站,可設置操作權限,設置安全鎖,保證系統安全。
(9)接口功能
系統具有良好的開放性,提供各種接口,可在工作站窗口中運行外系統的應用程序及畫面。
(10)綜合調度信息共享功能
系統內采用統一的數據庫,并通過網絡互聯及信息交換來實現信息共享,綜合監控系統內各子系統間,以及綜合監控系統與外部系統間均可共享數據庫內的調度信息,并可根據共享信息來實現本系統的調度和管理功能。
(11)網絡管理功能
系統網絡管理功能主要有:網絡配置和性能管理;網絡拓撲結構自動監控及配置;網絡設備運行狀態、數據流量、端口帶寬使用率的實時監控;運行數據的歸檔和報表統計分析;通過圖形界面對網絡進行監控等。
2.環境與設備監控系統(BAS)
環境與設備監控系統(BAS)實行兩級管理、三級控制,兩級管理即中央級和車站級管理,三級控制即中央級、車站級、就地級三級控制。中央級主要負責全線BAS的日常調度、控制模式、運行統計等工作;車站級主要負責本站機電設備的單點控制、執行中央級模式控制、編輯臨時時間表控制、顯示各種工作狀態與報警。車站級不設專職的BAS操作員,而由車站值班員兼任。BAS系統的中央級和車站級設備劃分到綜合監控系統中。
(1)中央級監控系統功能
監視全線各車站的通風空調系統、給排水系統、低壓配電系統等設備的運行狀態以及對相關設備進行模式控制;根據BAS新增的控制模式,增加新的控制模式表內容;根據城市軌道交通運行環境及車站其他系統的監控要求,確定并修改全線隧道及車站通風與空調系統的運行模式,并把相關的運行模式通過網絡下載給車站,使車站設備按給定的模式運行;根據BAS提供的環控要求,對區間隧道通風系統設備進行正常模式控制及災害模式控制;可向車站BAS下載運行模式和按時間表控制的有關信息;監視、記錄各車站站廳、站臺和管理設備用房的溫度、濕度等環境參數;利用不同的操作密碼,實現不同級別的操作權限。
采用具有良好和靈活的人機界面的圖形監控軟件,能在環調工作站上提供車站綜合畫面、環控設備分類畫面、環控模式等顯示;可在大屏幕(OPS)指定區域顯示全線隧道通風系統的工作狀態、區間水位狀態等運行情況以及控制中心、車站、區間重要設備的運行狀態;系統可提供給環調工作站操作員的系統總貌和工況圖畫面,包括:車站綜合畫面、車站機電設備分類畫面、環控模式控制畫面、環控模式列表、報警列表、操作列表、維修列表。
系統提供BAS監控的設備以及主要BAS系統設備的故障信息警報功能;主要BAS系統設備的報警以每站每類型為單位,BAS監控的設備報警以每設備為單位;對于報警信息應具有的報警顯示方式;對于不同級別的報警有不同的顯示狀態;報警提示將包括畫面顯示、文本信息和音響報警,并提供警報確認和存儲手段。
對各種操作、報警信息進行實時的檔案記錄和存儲;記錄各車站主要設備的運行狀態,統計設備累計運行時間,實現設備運行時間的均衡;對各種操作、報警信息進行查詢和分析,可自動生成相應的報表;具有信息打印功能,能打印相應的數據額統計報表、操作和報警信息。
(2)車站級BAS系統功能
根據車站通風與空調工藝要求實現車站環控大系統(即站廳、站臺公共區的通風空調系統)、小系統(車站設備管理房的通風空調系統)、水系統各種模式的自動控制,各種設備的單控,并對設備運行狀態、故障進行監視、報警。
監視和記錄車站典型區域測試點的溫度、濕度等環境參數,同時根據要求實現對環控設備的控制,達到節能和舒適的要求。
實現對給排水系統設備的監控。車站各種水泵包括雨水泵、污水泵、廢水泵一般采用液位自動控制。系統對這些設備的運行狀態在車站控制室進行監視,并對高、低水位進行報警。實現對車站給排水系統的車站級遠程控制。
實現對自動扶梯運行狀態的監視和事故報警。
實現照明的自動控制。對車站工作照明、廣告照明、節電照明等實現模式控制,滿足城市軌道交通正常運營、災害和維護及節能要求。對車站事故照明電源裝置的運行狀態進行監視。能完成BAS控制器相關系統參數的設定。
及時響應火災自動報警系統(FAS)發送的火災運行模式,啟動相應的消防聯動設備。
具有彩色動態顯示和多級顯示功能,主要包括車站綜合顯示、單一系統顯示、系統模擬顯示。
(3)就地級設備功能
就地設備是連接機電設備和車站BAS的接口,主要是將各式各樣機電設備的各式各樣信號、信息轉換成統一的信息格式上傳到BAS控制器直至操作員工作站,再將控制器下發的控制命令轉換成各式各樣的信號和信息格式發回到機電設備上去,完成BAS對電氣設備的控制與管理。
現場測量傳感器和變送器的作用也是如此。主要功能如下:實現單臺設備進行就地控制,滿足設備的現場調試要求;實現對現場信號的采集、信號的轉換和控制信號的輸出;具有智能通信接口的各個現場設備通過現場總線,實現數據的通信;各相關通信接口,主要實現不同通信要求的轉換,保證通信數據的實時采集和安全傳輸。
(4)聯動功能
對于平時用于送、排風而火災時執行防排煙任務的車站設備,FAS負責報警和專用消防設備(包括專用防排煙風機、消防水泵、防火卷簾門等)的控制,火災時BAS將正常運營模式轉換為火災模式。
FAS與BAS監控的基礎設施大部分相同,BAS在正常運營情況下使用,執行環控正常運行工況,而FAS在火災事故時使用,執行防救災運行工況。發生火災時,火災報警控制器通過串行通信接口以單方向傳輸方式將火災報警信號和模式指令傳遞給BAS的PLC控制器。BAS根據火災模式指令將正常模式轉換成火災模式。FAS與BAS之間設置高可靠的接口,FAS向BAS傳送火災模式指令,BAS根據火災模式指令啟動對應控制模式,實現關聯設備運行,保證災害情況下通風設備正常運行。
3.門禁系統(ACS)
門禁系統在控制中心設置中央級門禁系統,主要有2套數據服務器、1套中央管理工作站、1套維護工作站、1臺打印機、1臺交換機等設備,并配置相關的系統操作軟件、數據庫軟件和門禁管理軟件,實現對整個網絡上所有區域的設備進行數據采集、存儲、控制、報表統計及打印、管理等功能。控制中心中央級門禁通過交換機上的以太網接口接入綜合監控系統提供的以太網傳輸通道,實現中央級、車站級間的信息互通。門禁中央級設備與門禁交換機間通過以太網方式連接。
車站門禁系統主要由門禁管理終端、門禁現場設備以及通信網絡等組成。管理終端由門禁管理工作站及管理軟件等組成。現場設備主要由門禁就地控制器、讀卡器、電鎖、開門按鈕、緊急出門按鈕等設備組成。其中,管理工作站設在車站控制室,主控制器設置在弱電綜合設備室內。車站設的門禁通過交換機上的以太網接口接入綜合監控系統提供的以太網傳輸通道,實現中央級、車站級間的信息互通。門禁主控制器與就地控制器間通過RS-485雙總線方式連接。
(1)中央級系統功能
中央級計算機系統能實現對各車站(區域)系統內的所有門禁設備的監控,應能滿足系統運作、授權、設備監控與控制、網絡管理、數據庫管理、維修管理及系統數據的集中采集、統計、保存、查詢等功能。
1)監控功能
中央計算機系統具有如下監控功能:電子地圖與表格雙重顯示;動態圖標;事件處理。
2)報表生成、查詢及打印功能
所有系統信息均能被自動存儲以便檢索和查閱。系統按時生成有關報表,必要時可以靈活根據條件查詢數據及生成臨時報表,系統應生成可供查詢的報表清單。
3)報警功能
無效門禁卡報警:門禁卡在該刷卡地點的讀卡器上未被系統授權,或不屬于本系統的門禁卡。
開門時間過長報警:有效門禁卡刷卡開門后,門的開啟時間過長。
破壞報警:門被非正常強制打開,破壞門禁系統線路及終端設備結構或部件。
控制中心中央級系統顯示并記錄報警事件,同時相應的門禁工作站顯示相應的報警信息。發生報警時系統可發出聲音提示有關人員。系統可由參數設置選擇使用以上報警功能。
4)時間進程程序
系統具有設定時間進程程序功能。當某個設定的時間到達后,系統可以設定某些事件自動發生。如:可以定義運營和非運營時間,在非運營時間,任何人如果進入AFC票務管理室,就會啟動系統報警;而在運營時間,員工可以刷卡出入而不報警。這些時間表可以由操作員自由定義。系統可設定節假日管理,限定進入時間,限定事件在特定時間發生等。
中央級系統能實現對其管轄范圍內的門禁終端設備的監控,能滿足系統運作、網絡管理、維修管理及系統數據的采集、統計、保存、查詢等功能。
(2)車站級系統功能
車站級計算機系統能實現對車站系統管轄范圍內的門禁終端設備的監控,能滿足系統運作、網絡管理、維修管理及系統數據的采集、統計、保存、查詢等功能。主要具備以下功能:
1)門禁系統的車站級計算機系統能監控管轄區域內門禁設備的運行狀態,在門禁設備狀態變化時能自動接收狀態數據,自動查詢門禁設備的狀態數據。
2)在門禁工作站上,能根據不同級別的操作權限實現不同的操作管理,所有操作能記錄備查。
3)車站級計算機系統能模擬門禁設備的布置,圖形化監控各門禁設備的通信狀態、運行狀態及故障情況。當出現狀態變化或故障時,能在屏幕上準確、實時地顯示。車站級工作站能根據狀態或故障等級不同而顯示不同顏色、發出聲音及給出報警信號。所顯示的門禁設備狀態能反映出不同等級的狀態信息,所有的狀態信息能自動更新。
4)在車站控制室的IBP盤上設有緊急控制按鈕,在緊急狀況下斷開車站所有門禁點(除了票務室)的供電回路,控制門的開啟或關閉(預留分區控制的條件)。對緊急按鈕的動作,系統進行記錄。
5)接收中央級計算機系統的同步時鐘信息并進行時鐘同步,超過0.5s的差異需記錄,并上傳至中央級計算機系統。
6)車站級計算機系統能根據需求實現多種即時或統計查詢功能,系統能根據需求按時生成所需各類報表,可以靈活地根據條件查詢數據及生成臨時報表,系統應將異常事件信息及時記錄,管理人員可從歷史記錄中檢查,并定期打印自動分類的各種報表。
7)當中斷電源恢復時,所有設備能自動根據相應程序重新啟動。
8)車站級計算機系統具有自診斷功能。
9)車站的維修人員能對管轄范圍內的門禁終端設備進行維護管理。
(3)就地級設備主要功能
門禁終端設備具備以下功能:能讀取門禁卡的信息。
所有控制信息包括設置參數(持卡人記錄,準入等級、準入時間表和所有其他與系統有關的操作數據等)均從中央級計算機系統下載到主控制器,由主控制器下載到就地控制器。
就地控制器通過現場總線和主控制器相連接,實現數據的通信。
門禁就地控制器讀取車票內的授權信息,在線模式下將信息上傳到主控制器,同時接收主控制器下達的指令。在通信中斷情況下,自動轉為離線模式工作。離線模式下則根據所保存的安全參數進行分析判斷,使門的正常開啟不受影響。通信恢復后,離線期間保存的信息應能自動上傳。
當門禁就地控制器不工作時,門的狀態必須為關閉狀態。
門禁就地控制器根據指令或權限規則向電控鎖具發出動作信號,由電控鎖具執行門的開啟和鎖閉操作。一般來說,下列房間需要設置門禁設備:通信、綜合監控、自動售檢票、信號、通風空調、照明配電、給排水、變電所等設備用房,車站控制室、警務室、站務室、站長室、票務室、更衣室等管理用房,設備區進入公共區、進入各類風道的通道門。