應(yīng)用背景&客戶需求

上海軌道交通明珠線綜合監(jiān)控系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)第一條自行設(shè)計(jì)、施工、建設(shè)的城市快速軌道交通線。

應(yīng)用背景

上海軌道交通明珠線要求各個(gè)變電站都需要自動(dòng)化控制并且能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)保護(hù)功能。在電力控制中心，系統(tǒng)需要對(duì)所有電子設(shè)備、地鐵輔助設(shè)備和防火設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制、數(shù)據(jù)采集、測(cè)量和參數(shù)設(shè)定。

客戶需求

為了保證系統(tǒng)更好的運(yùn)行，監(jiān)控設(shè)備的正常運(yùn)行，并且使用戶及早了解系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，系統(tǒng)提供了系統(tǒng)巡檢應(yīng)用軟件。即可監(jiān)視中控室計(jì)算機(jī)的運(yùn)行狀況，如CPU、磁盤、內(nèi)存使用率、磁盤讀寫速度及PLC通訊故障，PLC的讀/寫速度、點(diǎn)的更新速度等。

后臺(tái)調(diào)度管理是將明珠線綜合監(jiān)控系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行存儲(chǔ)、加工、查詢、統(tǒng)計(jì)，同時(shí)建立各變電所牽引運(yùn)行、調(diào)度管理方面的數(shù)據(jù)庫，從而形成有效的信息管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息資源的共享，從而提高信息的管理水平。調(diào)度管理主要內(nèi)容包括綜合監(jiān)控系統(tǒng)管理、調(diào)度人員管理、操作票管理、控制中心網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視管理、自動(dòng)化臺(tái)帳管理、變電站臺(tái)帳管理等幾部分。主要完成控制中心日常工作需要和日常工作職能。

解決方案

根據(jù)用戶的需要，我們采用了全冗余的硬件結(jié)構(gòu)。

1. 為了使系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，本系統(tǒng)中采用了三種方式：

• 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器冗余
  

• 通訊前置機(jī)冗余
  

• 電纜冗余
  

當(dāng)單點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換到另一套設(shè)備，共有2*2*2種切換方式。只要有一條通道可以正常工作，系統(tǒng)就可以及時(shí)地，自動(dòng)地，準(zhǔn)確地找到該通道，并利用該通道傳輸數(shù)據(jù)。并將目前設(shè)備狀況報(bào)告給調(diào)度員。該結(jié)構(gòu)足以使系統(tǒng)在任一設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，平穩(wěn)工作，不至于系統(tǒng)崩潰。

2. 數(shù)據(jù)的唯一性

硬件的冗余結(jié)構(gòu)可以給系統(tǒng)提供很高的安全性和可用性。但數(shù)據(jù)的冗余則給調(diào)度人員分析問題帶來很大的麻煩。如何保證數(shù)據(jù)的唯一性，是任何一個(gè)冗余系統(tǒng)必須解決的問題。在明珠線綜合監(jiān)控系統(tǒng)里，兩臺(tái)冗余的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器在登陸數(shù)據(jù)之前，采取特殊的算法同步自己的數(shù)據(jù)，然后再各自登陸自己的數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中的不同數(shù)據(jù)。這樣既保證了兩臺(tái)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器正常運(yùn)行情況下的數(shù)據(jù)唯一性，又可在一臺(tái)服務(wù)器發(fā)生故障時(shí)，保證數(shù)據(jù)的不丟失。當(dāng)故障排除時(shí)，則可按用戶的要求，重新同步數(shù)據(jù)庫。而對(duì)于用戶來說，以上所用操作都是透明的，用戶完全感覺不到有兩個(gè)數(shù)據(jù)庫的存在。

3. 模塊化的通訊接口

在明珠線綜合監(jiān)控系統(tǒng)中，要和眾多設(shè)備互聯(lián)，所以該系統(tǒng)接口也是眾多的，包括和通訊前置機(jī)的接口，模擬屏的接口及11萬主變電站的接口。對(duì)于該系統(tǒng)來講，所有這些接口都是模塊化的，獨(dú)立工作的。任何一個(gè)接口出了問題，都不會(huì)影響到其它接口的工作。這樣就保證了將來在系統(tǒng)擴(kuò)容時(shí)可以方便的、安全的增加新的接口。

4. 方便的操作員登陸

系統(tǒng)的冗余可以保證在系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，可以暫時(shí)屏蔽故障，帶故障運(yùn)行。但是如果工作站有了故障，那么也會(huì)給調(diào)度員的正常操作帶來不便?；谶@種考慮，明珠線的綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)了特有的用戶登錄體系，使用戶獨(dú)立于計(jì)算機(jī)。例如SCADA工作站有了故障，那么用戶可以在前臺(tái)工作站中的任意一臺(tái)使用SCADA系統(tǒng)的帳號(hào)登錄，這樣這臺(tái)工作站就變成了SCADA工作站，可供調(diào)度人員臨時(shí)操作。這樣就構(gòu)成了1+N的體系結(jié)構(gòu)。