地鐵綜合監控系統解決方案

     城市軌道交通作為大運量、高密度的快速交通方式，對城市交通的重要作用日益顯現。在城市軌道交通運營(yíng)中，為了保證旅客安全、列車(chē)有效運營(yíng)、設備正常工作，必須對系統各個(gè)環(huán)節進(jìn)行監控管理解決方案。

     最初，國內軌道交通監控大多處于由多個(gè)計算機網(wǎng)絡(luò )系統輔助監控的狀態(tài)，各分立系統按照自身的技術(shù)特點(diǎn)，不同程度地應用了計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)。然而，它們的硬件平臺與軟件平臺是分立的，聯(lián)絡(luò )困難且成本高，有些系統間甚至難于溝通，無(wú)法適應軌道全自動(dòng)無(wú)人駕駛的發(fā)展需要。近年來(lái)，隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和計算機集成技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)統一平臺將多個(gè)地鐵機電系統進(jìn)行集成的設想成為了可能。它是通過(guò)建立單一的軟硬件平臺，將城市軌道交通的上述分立系統的管理和監控功能集中起來(lái)，形成統一的運行平臺和綜合監控體制，實(shí)現各種基礎數據的統一管理，以及相關(guān)系統之間的數據共享。進(jìn)而增強系統內部及系統之間的業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)與聯(lián)動(dòng)處理的效率，提高城市軌道交通監控系統的自動(dòng)化程度以及對突發(fā)事件的反應能力和處理速度。

綜合監控系統網(wǎng)絡(luò )需求

    為了保證綜合監控系統各級監控系統內部及子系統之間的數據的交換，需要為綜合監控系統建立一套可靠的網(wǎng)絡(luò )平臺。綜合監控通訊網(wǎng)絡(luò )平臺需要具有以下的特點(diǎn)

冗余及容錯性

綜合監控系統內部子系統眾多，數據交換方式復雜，難免會(huì )出現不可預測的問(wèn)題。為了保證綜合監控系統數據正常傳輸，要求綜合監控網(wǎng)絡(luò )具有一定的冗余能力，并且在局部出現故障時(shí)仍然能夠正常的工作。

確定性

     確定性包括兩個(gè)層次，第一是數據傳輸的確定性，也就是數據包能夠在確定的時(shí)間內到達，滿(mǎn)足控制系統對數據實(shí)時(shí)性的要求；第二是故障恢復的確定性，在系統出現故障時(shí)，能夠在確定的時(shí)間內恢復正常，保障系統數據的完整性。

安全性

     網(wǎng)絡(luò )應可以實(shí)現分布式的安全布署，能夠進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)控制，MAC地址綁定和過(guò)濾，系統隔離等。

可擴展性

     對于網(wǎng)絡(luò )的擴展，應該靈活、方便，并且不能影響其他系統的正常工作，系統擴展時(shí)，其他網(wǎng)絡(luò )設備無(wú)需更改設置，網(wǎng)絡(luò )路由依然是明確的。系統升級時(shí)，和原有設備應該是兼容的，不至于浪費原有的投資。

可管理性

     網(wǎng)絡(luò )管理對于系統的運營(yíng)至關(guān)重要，對于本系統，采用圖形化的網(wǎng)管，能夠管理到所有的網(wǎng)絡(luò )設備的每一個(gè)端口，包括整個(gè)端口的配置，告警，流量監控、分析，以便網(wǎng)絡(luò )管理員能快速、準確地檢查整體網(wǎng)絡(luò )的運行情況，有效找到網(wǎng)絡(luò )熱點(diǎn)，快速診斷并在故障蔓延以前加以排除。該網(wǎng)管還要有通用軟件接口，便于集中監控系統對通信網(wǎng)絡(luò )設備的監控。

系統統一性

     系統應采取一體化的網(wǎng)絡(luò )通信方案，整體設計；避免由于系統不同層次之間的技術(shù)分離，帶來(lái)網(wǎng)絡(luò )資源充分利用和管理等的不便

     正維通信針對綜合監控系統提出自己的最佳化解決方案，整套網(wǎng)絡(luò )細分為骨干傳輸網(wǎng)，負責控制中心和各車(chē)站之間的站間通訊；車(chē)站局域網(wǎng)，負責車(chē)站內不同子系統間的通訊；車(chē)站現場(chǎng)網(wǎng)絡(luò )，負責車(chē)站子系統內通訊。根據綜合監控網(wǎng)絡(luò )的不同部分的特點(diǎn)，正維通信選擇了最適合的拓撲和產(chǎn)品來(lái)組建。

骨干傳輸網(wǎng)采用雙網(wǎng)架構，產(chǎn)品選用高端的三層萬(wàn)兆交換機WISE9600B--4TS-WR。每個(gè)節點(diǎn)（控制中心、車(chē)站、停車(chē)場(chǎng)等）部署兩臺正維通信的WISE8000B-4GS-WR千兆骨干環(huán)網(wǎng)交換機，不同節點(diǎn)之間采用千兆光纖連接，構成雙環(huán)網(wǎng)。環(huán)網(wǎng)上運行正維通信專(zhuān)利冗余環(huán)網(wǎng)協(xié)議ZW-Ring協(xié)議，為綜合監控骨干傳輸網(wǎng)提供冗余機制。

     在滿(mǎn)負荷運行的情況下，任意節點(diǎn)出現故障或者節點(diǎn)間任意一條鏈路出現故障時(shí)，環(huán)網(wǎng)都能夠在20ms以?xún)韧瓿赏ㄓ嶆溌返那袚Q，保證環(huán)網(wǎng)通訊的連續性。此外，骨干傳輸網(wǎng)采用雙網(wǎng)熱備份機制，兩個(gè)千兆環(huán)網(wǎng)同時(shí)工作，從主備切換時(shí)可以立即使用，無(wú)需啟動(dòng)時(shí)間。WISE9600B交換機支持豐富的路由協(xié)議，可以將車(chē)站局域網(wǎng)和骨干傳輸網(wǎng)隔離，避免單一車(chē)站故障時(shí)影響到骨干傳輸網(wǎng)。

     在車(chē)站網(wǎng)絡(luò )中，為了避免不同子系統互相產(chǎn)生影響，并不適合直接將不同子系統接入到車(chē)站局域網(wǎng)。正維通信的WISE3000B千兆環(huán)網(wǎng)光端機可以根據需要選擇網(wǎng)口串口組合。WISE6000B工業(yè)交換機用于連接車(chē)站子系統，在子系統之間實(shí)現隔離，并且對數據進(jìn)行前置處理減輕車(chē)站服務(wù)器的負載。為了實(shí)現更高的冗余度，WISE6000B系列產(chǎn)品通常采用冗余配置。車(chē)站現場(chǎng)網(wǎng)路采用導軌式安裝的WISE6000B系列交換機，通過(guò)光纖組成冗余環(huán)網(wǎng)，保證數據傳輸的不間斷。通過(guò)智能化的網(wǎng)絡(luò )管理軟件實(shí)現對綜合監控網(wǎng)絡(luò )的全局監控。實(shí)現了地鐵綜合監控系統對冗余性、可靠性、安全性、可擴展性和系統一致性的要求，為地鐵綜合監控系統提供最佳化的通訊平臺。