地铁智能化信息系统分析.docx

监控系统电视监控系统主要包括运营闭路电视监控、票务闭路电视监控以及公安视频监控系统。运营闭路电视监控系统一般供运营、管理人员实时监控车站客流、列车出入站、旅客上下车等情况，是加强运行组织管理，提高效率，确保安全正点地运送旅客的重要手段。发生灾害时，由兼管防灾的调度员或值班员使用本系统随时监控灾害和乘客疏散情况。票务闭路电视监控系统在站长室内设置监控器，实现对车站内的进出闸机、票亭、票务管理室内的图像监控功能。公安视频监控系统主要是对轨道交通各车站进行实时监控，以便及时发现、震慑和打击违法犯罪行为，为查缉破案提供录像取证。公安视频监控系统一般与运营闭路电视监控系统共用前端摄像机方式实现资源共享，后台控制及显示独立设置。视频流信息可以得到有效管理，相互干扰较小。目前，轨道交通闭路监控系统采用的视频监控技术可分模拟视频监控、模拟采集+数字传输视频监控和数字视频监控三种。北京地铁9号线综合监控系统在北京地铁9号线的综合监控系统建设项目中，采用了由FUJITSU SPARC Enterprise关键业务服务器， PRIMERGY工业标准服务器以及ETERNUS存储系统构成的核心硬件平台解决方案。该解决方案卓越的性能设计和极强的稳定性，以及对基于Solaris平台监控软件的无缝支撑，为北京地铁构建完备监控体系，保障地铁9号线安全顺畅运营奠定了坚实的基础。由于北京地铁9号线综合监控系统软件基于Solaris平台打造，因此Fujitsu(富士通)在项目中采用了拥有大型机基因，并以强大性能著称于业界的Solaris关键业务服务器FUJITSU SPARC Enterprise M5000作为该系统中央数据库主服务器;在中央数据库的存储平台选择上，则以拥有优异稳定性的FUJITSU ETERNUS DX440中端储存系统为核心。与此同时，为了实现中央节点与各个分节点之间信息的管理畅通，各分中心节点则引入了FUJITSU SPARC Enterprise M4000关键业务服务器，并配备了兼具灵活、高效、节能以及节约成本等优势的FUJITSU PRIMERGY RX300两路机架式服务器作为备份服务器，从而确保整个地铁线路的畅通以及数据的安全可靠。房山线综合监控系统、变电站监控以及环境监控系统北京轨道交通房山线综合监控系统、变电站监控以及环境监控系统均采用国电南瑞自主研发的RT21-ISCS综合监控系统。该系统包含电力、环境与机电设备、信号、火灾告警、屏蔽门、通信集中告警、自动售检票、乘客信息、公共广播、视频监控等多个专业的实时监视和控制，并实现多专业之间的自动联动功能，为北京地铁房山线的自动化运营提供了强有力的技术支撑。深圳地铁2号线综合监控系统深圳地铁2号线工程采用信息化深度集成综合监控系统的设计理念，在同一计算机硬件平台和软件体系下，将电力自动化系统SCADA、机电设备监控系统BAS、防灾自动报警系统FAS的各类型设备系统深度集成为一个大型综合监控系统。所有各类机电设备系统从顶到底完整地工作在同一网络平台和同一软件平台上，数据存储在统一的数据库内作为全线信息共享的基础;同时将其他子系统(信号系统SIG、自动售检票系统AFC、乘客信息系统PIS等)的相关信息通过数据接口也接入综合监控系统、不同专业系统之间可方便的进行数据交互，共享信息，首次以深度集成的方式构建地铁数字信息共享平台。在中央级综合监控中心(位于竹子林车辆段)采用东土电信SICOM6496全千兆三层路由工业以太网交换机;在12个车站采用SICOM6224SM千兆三层路由工业以太网交换机;组成千兆三层路由光纤冗余双环网(A网和B网)，同时传输地铁三大系统SCADA、FAS、BAS，是深圳地铁2号线的骨干传输网络。深圳地铁5号线综合监控系统深圳地铁5号线被称之为“关外环线”，是国内一次性开通的最长地铁线路，共设有27个站，达实智能专为提供了支撑地铁运营三大核心系统之一的综合监控系统。达实智能综合监控系统，将众多分系统集合形成一套自动化总集成系统。通过搭建综合监控平台，将广播系统、乘客信息系统、门禁系统、火灾自动报警系统、电力监控系统、环境与设备监控系统等多个自动化系统的信息集中到一个平台，及时获取信息并处理。这一智能监控系统，有效避免了系统间的接口管理风险，同时使子系统功能及大系统功能最大化。同时，达实智能还引入了PSCADA电力监控系统，保证地铁列车供电安全。深圳地铁三号线综合监控系统达实智能承接了深圳地铁三号线的自动化总集成(综合监控)项目。该项目采用分层、分布式结构，从上到下分为中央级、轴心站级、卫星站级，这种构架乃国内首创，在降低工程造价的同时，大大提高了管理效率。该项目集成和互联了电力监控系统(PSCADA)、环控监控系统(BAS)、安全门系统(PSD)、列车监控系统(ATS)、火灾报警系统(FAS)、传输系统(TS)、广播系统(PA)、闭路电视系统(CCTV)、时钟系统(CLK)、乘客信息系统(PIS)、门禁系统(ACS)等系统，功能齐全，集成度高，提高了地铁管理效率和运行可靠性。工作人员在中控室里，就可了解整个地铁线路电力供电、火灾报警、屏蔽门、列车运行、安防、自动售检票、门禁等子系统是否正常运营，一旦发生事故，就可快速分中央级和车站级两级进行监控处理。这是国内首次采用组群方式实现地铁综合监控。广州珠江新城旅客自动运输系统(APM)综合监控系统2010年11月8日下午两点，世界首条全地下、无人驾驶的广州珠江新城旅客自动运输系统(APM)正式开通运营。国电南瑞科技股份有限公司承担了该线国产综合监控系统的过程设计和实施，这一系统集成了电力监控、环境与机电设备、信号、火灾告警、屏蔽门与防淹门、通信集中告警、线路自动售检票、乘客信息、公共广播、视频监控等多个专业的实时监视和控制，技术水平和运营方式都实现了对现有自动驾驶线路的突破。在保证系统可靠性与高性能的基础上，针对广州珠江新城线的特点，技术人员创造性地设计并实现了各个子系统的联动功能，将各子系统信息充分融合，大大减轻了调度人员的工作强度，提高了运营效率。广州地铁五号线三重安防系统据广州地铁公司介绍，五号线采用三重安防系统。该系统主要由周界报警系统、闭路电视监视系统和广播系统三个子系统组成，能够全时、全方位对人或动物进入地铁安全控制范围进行视频和声音报警，有效保障地铁运营安全。据介绍，广州地铁的车辆段、隧道出入口、变电站等设施体积较大，均设于地面。这些重要设施一旦有外物入侵，将对地铁运营构成安全危害，甚至产生人员伤亡意外。因此，这些设施日常均有铁网围蔽。五号线使用的安防系统中，周界报警由敷设在金属围敝网上的震动感应电缆来实现入侵报警，并与闭路电视监视系统进行联动，及时显示入侵地点的视频图像。中心周界报警监控终端安装有电子地图软件，当报警信号发出时，能迅速在监控终端对入侵地点进行定位，在报警中心的电子地图上显示报警位置，发送至闭路电视显示报警现场图像信息。与此同时，可通过广播系统进行人工广播或播放预置录音，阻止入侵行为。自动售票系统北京地铁多线共用AFC系统(地铁旅客售检票系统)线路中心项目北京地铁多线共用AFC系统(地铁旅客售检票系统)线路中心项目(简称MLC)，采用了FUJITSU SPARC Enterprise M5000和M8000 Solaris UNIX服务器。凭借产品的高可靠性和强劲性能，富士通将成为确保北京地铁MLC系统稳定不间断运转的坚强后盾。针对北京地铁MLC项目的需求，富士通分别根据生产系统和灾备生产系统的需求，为其配备了FUJITSU SPARC Enterprise M5000和M8000 Solaris/UNIX服务器及PRIMECLUSTER集群软件构成双机高可靠集群。采用SPARC 64VII四核处理器的FUJITSU SPARC Enterprise Solaris UNIX服务器凭借高可扩展性、高性能的设计、先进的分区技术和对数据中心的出色服务与支持，充分满足了北京地铁对于生产系统中的主数据库服务器、交易服务器、业务处理服务器、监控服务器、访问服务器的应用需求，以及相应的备份生产服务器的支撑，从而确保了北京地铁MLC系统的不间断高可靠运行。富士通方面强调：“针对北京地铁MLC系统的实际需求，我们为其设计了一整套以SPARC Enterprise UNIX服务器为核心的解决方案，使北京地铁MLC系统在有效提升性能的同时，避免停机和其它硬件变更，并有效节约成本。同时，富士通还引入了“动态资源调整“功能，实现在系统不间断运行时，根据业务应用即时按需调整、分配资源，达到最大化的系统利用率。”北京地铁亦庄线自动售检票系统亦庄线是连接北京市中心城和亦庄新城的轻轨线路，起点为地铁5号线宋家庄站南侧，终点为亦庄规划区东边界的亦庄火车站，全长23.2公里、共14座车站。作为亦庄线和北京智能交通建设的重要内容，AFC系统建设至关重要，经过严格筛选，方正国际凭借丰富的国际经验和综合实力从众多的AFC供应商中脱颖而出。亦庄线采用了非接触式IC卡AFC系统，其设备软件是方正国际自主设计开发的，人性化和多种制式的兼容是其最大优势。据介绍，该AFC系统主要包括票务中心系统、维修中心系统、培训中心系统、自动售票机、半自动售票机、自动检票机、自动查询机、便携式检票机、车票、网络设备及其它附属设备/设施等。在整个检票过程中，卡与机无需接触，大大提高乘客检票的便捷性。而在票制的设计上，方正国际为亦庄线提供了两种制式，即以计程制为基本票制，以计时制为辅助票制。同时，该系统还实现轨道交通AFC清算管理中心、线路中心、车站等三级管理，并实现城市交通一卡通和轨道交通一票通的封闭式票务管理，从而有效满足北京市智能交通一体化建设和未来规划。北京地铁八号线二期AFC系统北京地铁八号线二期AFC系统自动售票机(TVM)、自动查询机(TCM)、半自动售/补票机(BOM)由AFC供应商广电运通提供。据悉，广电运通同时还将为北京地铁大兴线、亦庄线及八号线二期等线路提供纸币找零模块。据了解，此次广电运通提供给北京地铁8号线二期的自动售票机将具备纸币找零功能，以缓解硬币短缺找零难的问题，其中机器里面的纸币找零模块将全部采用广电运通的纸币出钞机芯。在北京地铁目前已经开通及正在建设的十余条线路中，广电运通自动售票机已经在1号线、2号线、八通线、8号线二期等线路中得以应用，其中在2008年北京奥运期间，由广电运通提供自动售票设备的1号线、2号线和八通线均经受住了超大客流的考验，性能达到世界领先水平。据了解，广电运通此次提供给8号线二期的自动售票机在造型设计及操作性能也得到了较大的提升，外形设计更符合人体工学，并大量地参考了国外建筑指引标识，运用大量的图形取代现有中英文提示，指示更直观，操作更简单，不仅让乘客购票乘车更加方便，也为地铁业主提高了运营效率，创造更多价值。深圳地铁龙华线自动售检票系统深圳地铁龙华线(4号线)是深港两地合作的第一个大型基础设施建设工程，达实智能为该项目提供了全程自动售检票系统和门禁系统工程。全程自动售检票系统实现了轨道交通售票、检票、计费、收费、统计、清分、管理等全过程自动处理，是城市轨道交通运营的核心系统之一。同时，门禁系统通过集中统一的管理，确保地铁安全运营，防止了非授权人员进入限制区域。深圳地铁2号线AFC系统深圳地铁2号线AFC项目由东土自主研发的SICOM6224、SICOM6496系列三层千兆工业以太网交换机组成骨干网络，完成各个站间数据隔离与通信，每个路段单独形成双环网的网路结构，并与中央计算机系统通过千兆连接，保证数据的畅通和可靠性。通信系统信号系统是确保列车之间安全距离的专业设备，同时也是控制列车运行、决定运营间隔的关键。既有信号系统基于轨旁固定位的设备来控制列车运行，受设备安装位置和距离的限制，行车效率不高，不利于进一步增加线网运力。而CBTC是基于无线通信的列车控制系统，是目前世界上最先进的信号系统，在安全得到进一步保障的前提下，可大大缩小短前后2列车之间的追踪距离，提高系统运行效率，为列车的进一步增能、输送更多客流提供了较大的上升空间。北京地铁4号线通信系统北京地铁4号线的通信系统采用了摩托罗拉公司的TETRA数字集群无线通信系统。摩托罗拉此次提供的TETRA数字集群无线通信解决方案包括无线机群交换设备、基站、便携电台，以及为北京地铁4号线运营实际需求而开发的各种应用。北京地铁10号线二期与8号线通信系统上海西门子数字程控通信系统有限公司(SBCS)为北京地铁10号线二期与8号线提供专用传输系统及公务电话系统，包括开放式传输网络(OTN)以及HiPath系列产品。这些方案和项目都运用到了西门子先进的技术产品，如HiPath 4000、HiPath 3800以及成熟的OTN系统。此套全方位的通信系统将给北京地铁带来安全稳定的信息传输网络，并有效减少通信成本。此项目中所采用的技术可在故障状态下实现自动网络重构，将系统不可用时间降至最低。即使发生故障时，网络自愈时间也非常短，语音通话在网络自愈过程中不会被中断。因此，在西门子OTN开放式传输网络串联下，北京地铁几乎不会因为局部的故障而导致整条地铁瘫痪，大大保证了乘客的利益。其次，由西门子HiPath 4000、HiPath 3800和IP终端所构建的通信网络覆盖了10号线的每个站点，从而保证地铁内部的沟通畅通无阻。北京地铁昌平线无线通信专用网络子系统全球无线和广播基础设施领域专家安弗施无线射频系统公司(RFS)是北京地铁昌平线通信系统建设项目中TETRA(Terrestrial Trunked Radio)集群无线通信专用网络子系统的集成商，为该地铁提供全程专用通信无线覆盖。安弗施为昌平线地铁提供交钥匙型的整体隧道TETRA集群无线通信专用网络和服务，负责包括现场调研、系统设计、TETRA交换设备、基站、泄漏电缆、直放站等相关设备供货、安装督导、设备调试、系统验收、项目管理和文件资料整理等全方位的服务提供。北京地铁昌平线TETRA无线通信网络覆盖设计以安弗施 RADIAFLEX 泄漏电缆为基础，结合其他有源和无源产品，包括新型TETRA光纤直放站、室内分布天线、基站天线以及相关配件等产品，形成完整的交钥匙型解决方案。通过采用尖端的故障安全技术和冗余设计理念，完全满足专网通信的“五个九”可用性目标，且完全支持系统将来的升级与扩展。在本次项目中，针对昌平线地铁站间距较长的特点，RFS专门在隧道覆盖方案设计中使用了创新型的TETRA光纤直放站产品来实现可靠的信号中继，这也是近几年国内采用TETRA光纤直放站设备数量最多的地铁项目之一。这款TETRA光纤直放站产品是RFS专门设计应用于狭长隧道环境下的地铁专用通信网络扩展覆盖，具有高可靠性、高抗干扰性和易于管理的特点，同时，支持网管软件方便地对近端机和远端机进行管理。深圳地铁2号线信号系统深圳地铁2号线是2011年大运会专线，前不久投入了试运行。卡斯柯信号有限公司作为该项目的信号系统集成商，承担了所有的项目设计和调试工作。该线采用了曾成功服务于2008北京奥运会和2010上海世博会的Urbalis888网络化CBTC列车自动控制系统，并创造了地铁建设历史上信号最短工期纪录。Urbalis888网络化CBTC列车自动控制系统是目前全世界最完善的轨道交通信号系统。此次是该系统首次应用于深圳地铁，国产化率高达80%，不仅大幅降低了初期的建设成本，也减少了后期的维护成本，性能却丝毫不受影响。新信号系统的运行，使深圳地铁2号线运营的可靠性和稳定性显著提高;成熟而灵活的移动闭塞技术，则使深圳地铁2号线的列车运行更加平稳，大大提升了旅客乘坐的舒适度;而旅客最明显的感受可能就是在站台等候的时间将越来越短，系统正式运行后，最短行车间隔可达90秒，对缓解深圳交通拥堵的现状、方便市民出行将起到关键性作用。安防系统市轨道交通新线的不断建设，为了最大限度地确保乘客出行与轨道交通安全，为地铁营造安全祥和的客运环境，地铁的安防系统建设、安全运营管理的重要性日益凸显。地铁的安防系统建设必须根据轨道交通实际情况，按照相关的安全技术防范技术规范进行设计及建设。安全运营管理必须结合已有的安防系统及非传统安全技术防范手段，实现轨道交通日常治安事件的控制、突发事件的处置以及应对恐怖活动。广州地铁五号线安防系统道交通五号线首期工程(口至文冲段)正线线路全长32 km，其中29.79km为地下线路，2km为高架线路。线路西起芳村区的口，东至黄埔的文冲站，从东往西依次设置24座车站，设1个车辆段，1个控制中心。车辆段选址在鱼珠，负责五号线的停车及检修工作。控制中心设于鱼珠车辆段内。车辆段安防系统主要用于车辆段段内的人身财产安全和生产基地的防盗、防破坏监控管理，通过该系统设备的设置，以实现车辆段的智能化、多方位、全天候的现代化先进管理，以确保地铁车辆段正常、有序地作业生产，从而保障地铁运营的正常进行。主要由三个子系统组成：周界报警系统、闭路电视监控系统、广播系统。高架区间出入隧道口处设置的安防系统为车辆段安防系统的延伸，主要由周界报警和闭路电视监控系统两个子系统组成。沿隧道口围蔽设置震动电缆和摄像机，报警信号及视频图像传输至鱼珠车辆段监控中心统一进行监控和管理，前端摄像机设备(含周界报警系统)电源由就近车站通信设备房内UPS系统提供，光缆线路利用五号线专用通信系统沿地铁线路敷设的光缆中的备用纤芯。广州五号线周界报警系统周界报警系统主要通过设置震动感应电缆的方式实现。周界防范报警系统包括需要设置区段的震动感应电缆、震动感应器(室外前端处理单元)、震动电缆连接器(室外串接单元)、周界防范报警中心终端接收处理单元、周界报警联动控制器和系统管理等。系统沿车辆段、周边隧道口围蔽(金属扩张网)设置震动感应电缆、震动电缆及连接单元直接绑扎固定在金属扩张网上。震动电缆的固定高度按距地面1.5m设置，同时配以相应的报警处理单元、连接单元、终端负载单元、网络接口单元和防雷单元及电源模块等。列车经过时、刮风下雨和打雷时会导致扩张网的震动。因此，震动感应电缆要求具有自识别功能，排除风、雨、雷电和车辆通行造成的震动干扰。每一根震动电缆根据围蔽的实际机械特性建立一条随位置不同的灵敏度曲线而不是只有一个报警值，使报警系统的报警阈值，达到与实际现场环境高度吻合，最大限度避免误报和漏报。当电缆检测到震动信号时，报警系统可通过设定时间窗口、震动次数和震动强度来定义报警事件，做到对真正的攀爬或破坏围墙的行为发出报警信号，而对老鼠、猫、狗等小动物的一次性冲击围界不予理会;当电缆检测到一个真正的报警事件时，报警系统能精确显示报警位置，定位精度不应大于10米，且能与视频监控系统联动，提高系统的安全防范等级，具有误报率低、不受地形和环境限制、安全性高等特点。在监控中心(鱼珠OCC消防控制室)设置周界报警系统监控终端，对入侵行为进行报警，并与闭路电视监控系统进行联动，及时显示入侵地点的视频图像。当有人在攀爬或破坏车辆段周界金属扩张网时，系统能够及时向值班人员发出可听、可视的报警信息，并且能迅速在电子地图上对入侵地点进行定位。广州五号线广播系统广播系统主要用于对入侵行为进行阻止。当周界报警系统发出报警信号，并经中心值班人员确认有入侵行为正在发生时，值班人员可通过设置于监控中心的广播操作台(含话筒)进行人工广播或播放预置录音，以达到阻止入侵行为的目的。通过控制广播操作台，可实现以下功能： 编组广播功能，对任意一个区域、多个区域、全部区域进行广播; 话筒/语音合成广播，话筒为单路，语音合成分为0-9共10段不同内容(可扩充)，总的存储时间应不短于600秒，语音内容能方便的更改;编程功能，用于人工对段内广播的编组设定、语音合成信息键位与内容设定等;监听选择模式，可对语音合成的广播内容进行监听。广州五号线系统联动当周界报警系统发出报警信号后，该系统报警监控平台可对入侵发生地点进行定位，并在报警中心的电子地图上用红色亮点的闪烁显示报警位置，显示报警位置参数，发送联动信息至闭路电视监控系统，将附近的摄像机镜头对准入侵发生地点，同时监控中心液晶监控器显示内容自动切换到该路视频，显示报警现场图像信息，从入侵行为发生到监控器上显示入侵地点视频图像的联动反应时间应不小于3s。同时可通过广播系统对该广播区域进行人工广播或播放预置录音，以达到阻止入侵行为发生的目的。门禁系统保证授权人员在受控情况下方便地进入设备及管理区域，防止非授权人员进入限制区域，在车站、车辆段的设备房及管理用房设置门禁系统。一般为集中式管理系统，分为中央与车站两级管理，中央、车站和现场三级控制方式，并预留与线网授权中心的接口。系统运行模式分为在线、离线、灾害三种模式，并且可根据不同情况进行转换。门禁系统由中央级设备、车站/车辆段级设备、现场级设备和连接中心与各车站/车辆段的传输网络等构成。门禁系统采用分布式控制和集中监控管理的运行方式。在车站级，为确保主控制器与该地控制器之间通信可靠性，采用RS485环型总线或双总线形式，数据交换速率快，可靠性高，在网络发生故障时，分布在各处的智能门禁控制器能继续按照预先设定的程序对出入口进行管理。由于地铁线路越来越多，对于各线门禁系统设置集中的门禁授权中心，规范门禁系统，采用通用的数据格式、总线及传输方式，将是门禁系统新的发展方向。随着地铁建设发展，安防方面涉及的内容和范围将不断补充完善。近来，广州地铁对于在建新线提出设置单独的全线安防系统项目，目前主要的运用范围是以下两方面：车辆段与综合基地安防和区间出入隧道口、高架桥区间、主变电