第一篇：高速鐵路安全綜合監控系統

國外高速鐵路安全綜合監控系統

1．日本新干線高速鐵路調度系統

日本新干線使用的C0MIRAC系統包括運行圖生成與變更、車輛與乘務員運用、列車運行控制、列車運行監視、旅客信息等運營管理功能以及電力調度、車輛運用管理、接觸網、線路狀態檢查、災害監測(地震、風冰、雨、雪、滑坡)等安全功能，是一個功能較為完備的復雜系統。

COSMOS系統集行車控制、電力控制、車輛運用管理、運行圖生成及變更、信息系統(災害信息、旅客信息等)、維修作業管理、車站作業管理等功能于一體，將幾乎所有與鐵路運營有關的子系統都掛接在中央局域網(LAN)上，使開放運營的鐵路系統在信息傳輸上形成相對的閉環系統，是現代控制技術與計算機技術、網絡技術的有機結合。

2．法國TGV高速線綜合調度系統

TGV高速線綜合調度系統以調度集中為核心，依靠車一地之間可靠的通信將列車、沿線設備和控制中心聯系起來。車載設備包括TVM300或TVM430機車信號、故障監測和診斷裝置、車載局域網等；沿線分布了接觸網、熱軸、風、雨、雪、橋隧落物等各種監測設備；控制中心主要包括行車調度、電力調度和中央維護監督三部分，通過網絡傳遞信息。

3．德國ICE高速鐵路綜合調度系統

德國ICE高速列車通過LZB系統列車一地面問雙向通信、險情報警信息系統(包括風、雪、塌方、熱軸)、車載無線故障監視診斷系統與地面控制中心和維修中心構成集行車調度指揮、控制、故障監測、維護等功能于一體的系統。

此外，歐洲主要國家鐵路都已承諾采用歐洲鐵路運輸管理系統(ERTMS)，該系統本身就是綜合調度自動化系統，其核心為歐洲列車控制系統(ETCS)。

第二篇：高速鐵路綜合安全視頻監控簡析

高速鐵路綜合安全視頻監控簡析

前 言

安全是鐵路運輸永恒的主題，是鐵路的生命線。我國地域遼闊，地形復雜，氣候變化大，致使鐵路災害分布廣泛、類型眾多、發生頻繁，鐵路災害的分布遍及全國，基本上凡有鐵路的地方均受程度不同的災害侵襲，由此平均每年造成鐵路運輸中斷100余次，累計1 0002 000 h，最高峰曾達到年斷道211次。已發生災害路段占全路總運營里程的20%以上，尚有許多線路災害處于潛伏狀態，嚴重威脅鐵路的行車安全。

高速鐵路由于列車運行速度高、密度大，運送對象以旅客為主，一旦發生事故后果不可想象。因此，除了要求機車車輛、供電、線路以及通信信號設備高性能外，對各種可能發生的災害，如自然災害(強風、暴雨、大雪、地震)、突發事故(坍方落石、異物侵限)、列車及設備故障、突發的大規模群體事件等，都要實施全面監測。世界各國已建成和正在建成的高速鐵路均將綜合安全保障體系的研究放在首位。如何針對可能發生的各類危及行車安全的災害，建立安全、可靠、實時、準確的鐵路安全防災監控和信息傳輸體系，制定科學有效的預警機制和應急預案，在災害發生前或發生后及時控制運行列車減速或停車，使各種多發、隨機的鐵路災害造成的破壞力降低到最小程度或避免災害的發生，這對鐵路部門科學、合理地調度列車、指揮運行，確保鐵路客運專線運行安全有著重大的實踐意義。

一 高速鐵路綜合安全防災的需求分析

1.1 綜合防災安全監控功能需求

綜合防災安全監控系統是對危及列車運行安全的自然災害(風、雨、洪水、地震等)、異物侵限、突發事故和事件等進行實時監測；對各種監測信息進行分析、處理、匯總，判定設備安全隱患、災害及故障的類型、性質和級別；實時顯示經處理后的信息及災害預警、限速、停運、恢復運營等處理建議，為運營調度中心調整運行計劃，下達行車管制、搶險救援、維修等指令提供依據。

1.2 覆蓋內容需求

高速鐵路安全監控的主要監測內容按對象不同可大致分為5大類：自然災害監測(如地震、雨量及洪水、風速和風向等)；線路監測(如軸溫、路基災害等)；大型結構物監測(如車站站房、隧道、牽引變電所及通信信號機械室內及周圍自然狀況監測等)；物體侵入監測；列車運行狀況與車廂監測等。

1.2.1 自然災害監測

? 強風監測：監測點設置在易發生強風或突發性大風地區的車站、高架線和橋梁上。

? 雨量及洪水監測：洪水災害不像地震、風災那樣具有突發性，而是按積少成多、循序漸進的規律因汛期雨水多而形成災害的。高速鐵路受雨及洪水破壞主要表現在路堤、橋梁以及路塹自然邊坡破壞三大方面。

? 地震監測：地震是屬于發生概率較小，但危害最大的一種特殊災害，高速鐵路沿線地震儀應設置在地震烈度大于等于VII度的線路區段，一般考慮設在牽引變電所內，以利于及時斷電響應。

? 高速鐵路同普速鐵路一樣，還應針對不同地理環境條件、不同的運營機制，設置相應的防火災、防雷擊、防冰雪等設施。

1.2.2 線路監測

? 軌溫監測：軌溫的升高使無縫線路鋼軌的縱向應力加大，超過一定標準時會導致脹軌跑道事故，對行車安全有極大的危害。鋼軌溫度傳感器設置地點應選擇在線路條件如路基、道床、曲線、坡度等不利的地點。在橋梁較多地段或曲線較多地段，可根據實際情況適當增設。

? 路基災害監測：主要監測路基病害的發生、發展和發出預警信息，這部分屬于“漸進”災害。對于路基病害要結合發生災害處的地形、地質、環境和降雨量作出安全評估。

1.2.3 大型結構物監測

? 車站監測：在大型車站設有相應的安全監測系統，對周圍環境、設備狀態等具有自動監測和報警功能。當發生重大災害和事件可能影響行車時(如事故、停電、火災等)將信息通過車站綜合信息系統傳至調度中心安全調度臺處理。

? 橋梁、隧道監測：高速鐵路為了提高行車速度，大量地使用了橋梁和隧道，所以必須設置橋梁、隧道監測系統。系統所收集的可能或直接影響行車安全的信息(如火災、非法侵限等)，應直接或通過綜合信息系統傳送至調度中心安全調度臺匯總處理。

? 牽引供電、通信信號監測：作為客運專線重要設備的牽引供電和通信信號等系統應具有高度的可靠性，保證設備總處于良好的狀態，或一旦設備存在危及行車安全的隱患時，能及時地發出警告，強制列車減速甚至停車，需要具有防火、防水、防盜等監測。

1.2.4物體入侵監測

依據線路建筑標準，對于一些易發生土、石崩潰和塌方，落物難以預測巨整治投資大、施工困難的地段，根據預測的塌方范圍及落物軌跡，設置崩塌、落物防護監測網是必要的。按照要求高速鐵路為全封閉線路，但是如果防護網被破壞以后有物體進入也會造成事故，因此同樣需要進行監測。

二 基于視頻的高速鐵路綜合安全防災的構成

傳統的高速鐵路綜合安全防災系統都是基于各種傳感器來進行的，但是隨著視頻監控及其分析技術的不斷發展和進步，基于視頻的綜合監測系統得到了更多的重視和應用。

2.1 綜合安全防災系統總體設計

高速鐵路客專綜合安全防災監控系統的運用和管理分為客運專線公司、綜合調度中心、基層站段和前端采集設備四級，均配備相應的防災顯示設備、工作站和網絡傳輸設備等。系統可與客運專線的其他信息系統共享基礎信息資源，并與其他信息系統進行數據交換。整個系統是一個分布式結構，由客運專線鐵路公司安全設備、綜合調度中心防災設備、基層站段防災設備、現場采集設備四部分組成，系統的總體結構如圖1所示。

圖1 高速鐵路客專綜合安全防災系統總體結構圖

2.2 綜合安全防災系統組成及其功能簡析

現場采集設備的工作是從設置在客運專線鐵路沿線的視頻采集點、各種監測設備/系統采集有關環境狀況以及設備工況等安全監控數據；將這些數據按照災害信息種類、災害信息程度分別進行初步處理后經網絡傳輸傳送至基層站段。運行的列車通過自診斷系統檢測到列車上的故障信息，通過區間或站內無線基站傳送至車站綜合信息系統，并繼續通過專用數據通信網傳送至綜合調度中心的安全監控臺匯總、存貯和處理。

車站綜合信息系統將接收到的各類災害基礎數據進行匯集，實時傳送至綜合調度中心安全監控臺。綜合維修段將接收到的各類災害基礎數據結合視頻信息進行統計分析，形成報表，將結果上報客運專線公司。

調度中心安全監控臺對接收的數據進行處理，處理后的視頻、強風、暴雨、洪水、軌溫、地震等報警信息中包括災害強度、線路狀態、行車規定和巡檢要求等具體規定。按照災害處理規程給出預警處理建議和方案，將建議和方案傳送至各相關業務調度臺，并在相關區域運行的列車上顯示。行車調度臺將其作為調整行車運行計劃的參考因索，必要時行車調度臺通知維修和救援部門作好準備。救援列車由車輛調度臺通知動車段調動，救援部門由相關車站出而協調。客運專線公司將從調度中心安全監控臺接收到的信息存檔記錄以供決策。

三 基于視頻的高速鐵路綜合安全防災系統涉及的監控技術

3.1 主動紅外夜視技術

綜合安全防災系統的前端視頻監控點通常在戶外自然環境較為惡劣的場所，同時需要對目標進行全天候的監控，在夜間也沒有路燈、建筑物燈光等其它的環境光源可以利用，對于雨天、霧天等特殊氣象條件要求能夠保持良好的可視距離，可視距離最好能在1-2公里左右。目前市場上能夠提供的夜視技術主要有三種：被動紅外成像技術、基于紅外燈的主動紅外夜視技術、基于激光器的主動紅外夜視技術。被動紅外成像技術適合于監控夜間人或車等運動物體，對于環境監控力不從心，基于紅外燈的主動紅外夜視技術可視距離近（300米以內），光源體積大壽命短故障率高，很難適應戶外惡劣的自然環境。基于激光器的主動紅外夜視技術目前已經比較成熟，包括紅外激光照明器燈、超低照度彩轉黑攝像機、紅外夜視專用監控鏡頭三大部分。激光的特性決定了激光可以照攝更遠的距離，而且光強度也比常規光源要強的多。激光具有亮度高、單色性好、方向性好等優點，通過對波長的選擇可以增大CCD對波長的感應程度。激光燈的壽命很長，一般都在10000個小時以上。攝像機的選擇則主要顧及兩個方面：一個是白天成像效果；一個是是否是感紅外的低照度。白天要求效果好，就是要求其有濾光片切換結構，白天濾掉不可見光，使成像色彩更真實；晚上切換到夜視模式，把不可見光放進來，這樣既能保證白天不失色，又能保證夜視效果。夜視鏡頭的F數一般比常規鏡頭的F數要小，這就意味著鏡頭的進光量要比常規鏡頭要大，有較強的光收集能力，好的夜視鏡頭的鏡片對近紅外光進行了增透，提高了近紅外光的透過率。為了看清楚遠距離的物體，一般選用電動長焦鏡頭。

3.2 智能視頻分析技術

智能視頻（IV，Intelligent Video）技術源自計算機視覺（CV，Computer Vision）與人工智能（AI，Artificial Intelligent）的研究，其發展目標在于將圖像與事件描述之間建立一種映射關系，使計算機從紛繁的視頻圖像中分辯、識別出關鍵目標物體，這一研究應用于視頻監控系統、將能借助計算機強大的數據處理能力過濾掉圖像中無用的或干擾信息、自動分析、抽取視頻源中的關鍵有用信息，從而使傳統的監控系統中的攝像機不但成為人的眼睛，也使“智能視頻分析”計算機成為人的大腦，并具有更為“聰明”的學習思考方式。這一根本性的改變，可極大地發揮與拓展視頻監控系統的作用與能力，使監控系統具有更高的智能化，大幅度降低資源與人員配置，同時，必將全面提升安全防范工作的效率。智能視頻分析在火災報警、異物入侵報警、車站與橋梁監測方面能夠發揮很多積極作用

3.3 綜合監控主機

傳統的矩陣監控系統有單獨的報警主機，但是通常只能接入開關量報警，而現有的網絡視頻編碼器在報警接入方面數量較少，不能滿足多種監測系統：強風、雨量、地震，多種數據協議：485總線，CAN BUS總線等接入的要求，對多路模擬和數字量的采集無能為力。而集成了設備監控、周邊區域音視頻監控錄像，周界報警系統、消防報警系統、門禁控制系統、燈光語音控制系統、動力環境監控、模擬量數字量采集等多種功能的天地偉業綜合監控主機能夠實現與其它多種傳感器/系統的對接。采用基于Arm9的嵌入式系統提供了極高的系統穩定性。多路插卡式設計，通過不同的插卡可以在一臺主機上支持多路門禁控制、RS-485總線或CAN BUS總線、開關量輸入輸出、RS-232接口。

第三篇：高速鐵路車站綜合智能安全系統解決方案

高速鐵路車站綜合智能安全系統解決方案

通過對高鐵建置的運行及作業安全進行觀察和了解，我們可以將鐵路軌道安全的重點切分為三大塊;那就是軌道安全、列車組車廂安全和車站安全。因為已有眾多專業廠商在專門探討軌道及車廂安全的部分，因此本文拋開了對軌道本身的高速鐵路軌道安全監測及高速鐵路的車廂安全監控這兩部分，轉而專注于現階段運營狀況越來越復雜的高速鐵路車站的安全部分，提出相應的車站綜合智能安全系統解決方案。

高速鐵路車站運營安全與一般的鐵路車站有何不同

安全是鐵路系統永遠堅持的目標要求，車站則是安全因素的重要環節，雖然高速鐵路車站一般看起來與地鐵、動車車站看起來并無差異，甚至在一般人看起來都是一樣的結構與運作方式，但實際上，高速鐵路車站與一般的地鐵、鐵路火車車站的運行有著明顯的差異。這里舉兩個簡單例子，一是;一般的地鐵、鐵路車站的列車停靠站時由于運量不同，所以停靠站時間也不同，而高鐵由于是屬于城際高速運輸系統，因此會有部分站點在不同車次上是不靠站的，高速鐵路在運行方式有很多時候是以降低停靠站或以減少停靠站來達到直達或快捷的目標，所以在列車不靠站通過時雖然以減速通過，但高鐵速度仍然是以高于一般鐵路列車的車速，因此會給高鐵候車月臺帶來瞬間的強風氣流，它可能會帶來月臺設備的晃動或是人員被氣旋牽引或吹動等。因此，對于月臺的設備固定及監控，以及人員的管制就不同于一般的地鐵、動車及火車車站的方式，也正因如此，我們可以看到包括國外及國內的高鐵車站在月臺人員進出時都會有特殊的管制及人員偵測設備，同時也會針對一些監控設備及月臺信號燈設備有特定的固定與安裝架設方式(如圖1)，如此一來當高鐵列車采用不靠站通過時，設備也不致于晃動或被強風吹落軌道上。

圖1 高鐵車站在監控設備及信號燈的強化固定

另外在管制月臺進出及人員滯留的偵測技術上，我們也會看到高鐵車站在月臺人員管制偵測上通常會采用視頻動態偵測技術或體溫熱感偵測器等方式(如圖2)，以防止人員或貓狗小動物的不當進入管制月臺區。

圖2 高鐵月臺區偵測設備安裝實景

二是：高鐵月臺與一般的鐵路、地鐵車站在安全管制上也有差異。在一般的鐵路車站，人員在列車未進站前或未發車前，可以看到候車人員可以隨意使用電扶梯或步行梯，自由的進出鐵路及地鐵月臺區域。但高鐵車站不同的是;在列車尚未進站前或發車后，月臺區是屬于管制的，且電梯手扶梯都應該配合驗票閘門進行使用管制，也就是說在尚未獲得列車進站信息信號前，所有驗票閘門及電梯手扶梯等進出月臺的設施及卡口都應該是嚴格管控的，這樣一來，除了可以達到對旅客人流的控制外，更可以確保月臺凈空管制的原則，以維持月臺候車的安全。

以上所提都是高鐵車站內與一般的鐵路、地鐵車站在安全要求上明顯而具體的差異所在，當然除了這兩個實例以外，高鐵車站在貨物托運與行李檢查上通常采取分離管制檢察的方式，這也不同于一般的鐵路車站貨物跟隨托運人運輸的方式。因此，總體而言，雖然作業方式相似，但高鐵車站在安全管制的要求上是比其它鐵路軌道系統要來得要求更高的。[nextpage]

高速鐵路車站運營安全的潛在危險因子有哪些

從上述若干例子中可以看到，高鐵車站在高速鐵路的安全防范上是一個非常重要的部分，因此我們有必要先去探討及了解一下高速鐵路車站會有哪些可能存在的危險因子，這些安全的顧慮又會產生哪些安全措施的需求，表1是針對高鐵車站的各個重要環節分析出來的安全顧慮因子及產生的安全技術需求。

表-1高速鐵路車站區域安全問題關系表

從表1中可以看到，高鐵車站的危險因子部分與一般的鐵路軌道車站的要求是一致的，但仍然有些是需要特殊的智能解決方案與應用來確保高速鐵路車站的安全。同時，這些智能技術要求必需能夠整合到高速鐵路車站的一切信息及監控、通訊系統內，下來我們就進一步來了解高鐵車站綜合智能安全系統的大概建設情況。

高鐵車站運營綜合智能安全系統運用

完整的高速鐵路車站智能安全系統架構是包含信息、影像、分析、辨識、統計及廣播、電子告示、門禁、電力及設備監控等在內的整合及信息交換聯動系統，并以此為標準架構。在此架構下，從每一車次列車進站到列車離站都應該有一個自動化子系統結合以上的子系統聯動的智能型安全控制系統，進行全自動化及人工輔助的車站運行控制，以完成高鐵快速自動化的要求，這個架構應為一完整平臺控制方式，其架構如下圖3所示。

圖 3 高速鐵路車站智能安全控制系統架構圖

透過此架構，我們可以看到車站運營安全智能化的系統控制流程。首先在列車信息傳達上，過去的列車到站及離站透過GIS(列車定位信息系統)傳達后，都由控制員以手動方式將列車車號、車次以計算機鍵入方式顯示于旅客信息廣告牌PIDS(Passenger Information Display System)上，再由播音員以實時廣播方式通告車站內的旅客進入月臺區上車，若列車出現誤點情形時，卻無法實時進行廣告牌顯示信息更新及實時訊息播音通告，而現在，透過智能化信息交換控制系統，系統平臺可以在列車進站前即可取得通過列車GIS系統所夾帶的列車代號車次信息。同時，經過平臺系統交換信息后轉譯譯碼，直接驅動電子廣告牌顯示列車文字信息及同步啟動播放列車進站預錄語音，要求搭車旅客準備驗票，并進行旅客進入哪一個月臺候車的導引通告，也可以透過平臺控制傳達自動啟動電梯手扶梯服務及開啟月臺閘門，讓旅客在列車進站前夕有足夠安全的前置時間進入月臺區，以達到月臺區管制的目的。

其次，透過月臺及其它區域的閉路電視監控系統與視頻智能分析偵測系統的配合，可以在月臺區進行人員及物品行李在月臺區的移動動態偵測，可以將月臺人員及行李的異常動作行為透過智能分析判斷，及時將狀態通知月臺服務站(PAO)值班人員進行反應處置。同時還可以通過攝像機的事件自動觸發機制，觸發事件區域最近的PTZ攝像機，進行預置位鎖定(Preset)，執行自動畫面鎖定，并將此事件畫面跳出(SPOT Out)在指定的顯示器或月臺服務站(PAO)顯示器上，以掌握全部狀態，適時通知列車駕駛人員及行車管制中心(OCC)。這些狀態的監控范圍包含人員越過月臺安全線、異常逗留徘徊、過度接近月臺左右二側邊緣、行李物品不明遺留物及物品異常掉落軌道區，或是月臺區人流過大或上下車異常擁擠等狀況。并透過發布事件方式，讓系統平臺控制月臺管制閘門及電梯手扶梯，管制放行或暫停人員進入月臺區，以利于事件處理及發布廣播訊息。[nextpage]

另外，高鐵車站智能安全系統平臺也可以結合消防系統，在探測器偵測到消防煙火告警訊息時，利用消防區間配備的影像監控攝像機加以確認事件，經消防系統及影像確認非誤報訊息后，除管制必要的進出車站及月臺閘門之外，并在事件確認后進行電梯及手扶梯鎖定并停止使用，同時透過探測區間聯動防火門的開啟及閉鎖狀態，以利防堵煙霧及疏散逃生，與此同時，廣播系統也應啟動緊急廣播機制系統，以預錄語音或人工播音播放逃生引導以及各區域疏散方式，以避免發生擁擠踩踏事件。

列車停靠站部分也是月臺安全監控的一個重點，利用監控系統與影像動態絆線偵測，可以讓車站OCC系統了解列車靠站的停車位置是否適當，以及上下車的狀態與對異常事件的掌握，如旅客物品及腳步滑落車廂與列車間隙的事件，車門開啟關閉異常，行李上下車異常等情況，都是列車停靠站時必要的監控項目。

最后，透過站內密布的監控攝像機將所有攝像機依區域及列車進出站時間編輯成自動巡程掃描監看(Touring)或執行群組定時區域掃描(Pattern)的動作方式，在每日例行的列車進出站過程中，依人潮進出動線及作業內容進行預編程的監控，以更好地利用遍布密集的攝像機。同時在智能化技術的幫助下，還可以進行臉部辨識及異常行李的動線檢查，以降低車站安全維護人員不足所造成的安全漏洞。

以上都是高速鐵路車站智能型安全控制系統實現的安全管理機制，透過建置完整的系統控制平臺或第三方軟件平臺的支持與開放，還可以將車站門禁及停車場卡口管制等多種子系統集成到這種智能聯動方式的安全管理機制中來。

高鐵車站及周邊安全是旅客安全的延伸

在車站大廳及公共區域部分，由于高鐵車站運量較大，因此在出入口的安全管控范圍內也相對有一定的需求，對此區域的安全管制除了必要的高清攝像機外，配置寬動態的人臉捕捉攝像機以配合臉部辨識系統也是必要的。另外，對于隨行行李的安檢流程及安檢區前后區域的管理也應該有完整的影像監控機制，這樣可以避免違規品的丟包與藏匿行為。同時對于售票區及自動售票機區域也應采用攝像機進行全面監控，售票區內外應有影音攝像機記錄所有的售票過程，包括售票員在售票時的行為舉止和與旅客的對話等，這樣除了可以確保票務糾紛事件之外，還可以提升票務的服務水平。

另外，在高鐵車站的一些公共區域，如衛生間前及走道、商店區、旅客候車休息區等容易發生盜竊及旅客個人安全事件的區域，也應該要搭配全區的攝像機及帶有影像智能分析的系統，如不當逗留、群聚騷動、打架、突然奔跑或煙火等影像分析辨識技術，以幫助車站管理人員進行事件監控與處理。

當然，若車站附件設有地下地面停車場的，也應將其納入高鐵車站的安全系統管轄范圍之內，停車場的安全也是高鐵旅客安全延伸的一部分，如何做好高鐵停車場的安全管理也是車站安防的要點之一。停車場的危險因子除了停車管理與旅客人生財產安全之外，就是對車輛的安全管理，因此在這個區域可以采用日夜寬動態攝像機、緊急求救系統、車牌辨識系統及消防系統。日夜監控攝像機針對停車區域的人、車安全，進行廣角全面的高清監控，對人員進出則提供高清的全身及臉部畫面監控;車輛收費進出卡口則針對車型、車牌、駕駛人進行完整的辨識及比對記錄，以供事件追查所用。一個高鐵車站的停車場安全系統不應只是影像監控，由于汽車防盜器聲音及汽車玻璃被破壞的異常聲響經常容易被忽略，因此停車場對于聲音異常聲響的收音及分析識別也是很重要的一環，應對環境經常性噪音進行一個高分貝噪音偵測，除了可以保障汽車防盜事件的發生之外，更可以掌握場內不當駕駛行為，以防止場內車禍的發生。最后，消防系統則是針對汽車意外火警偵測及滅火而設計的，應采用影像智能偵煙/偵焰系統搭配固定的差動、偵煙、溫度探測設備，以監控整個停車場的消防狀態才是一個萬全的機制。

結語

2011年，高速鐵路在國內的建設里程及運營量都將達到一個新的境界，高速鐵路車站的運營自動化與智能化都是未來車站安全運營的必要執行項目，現階段的安全管制措施仍以人為管控為主、系統控制為輔，藉由本文的概述，期盼能在短期內看到中國高速鐵路車站安全系統能朝著更加人工智能化的目標邁進。

第四篇：綜合監控系統報告

綜合監控系統

隨著地鐵現代化和自動化技術的發展，對運營安全和管理水平要求的不斷提高，運營過程中被監控對象之間的關系越來越復雜，對信息采集和處理的實效性要求越來越高，對運營的安全、可靠性越來越受到重視，對資源共享和信息共享提出了更高的要求。

現代化的地鐵運營管理要求自動化系統能提供一個可實現信息互通和資源共享的平臺。地鐵綜合監控系統是一個面向調度和車站操作人員的大型計算機集成系統，采用先進的計算機及網絡技術，集成和互聯多個自動化系統（如電力監控系統、消防報警系統、設備監控系統等），形成一個統一的監控系統平臺，實現了各集成和互聯系統的信息整合和共享、綜合監視與操作。

綜合監控系統的主要功能包括對機電設備的實時集中監控功能和各系統之間協調聯動功能兩大部分。一方面，通過綜合監控系統，可實現對電力設備、火災報警信息及其設備、車站環控設備、區間環控設備、環境參數、屏蔽門設備、防淹門設備、電扶梯設備、照明設備、門禁設備、自動售檢票設備、廣播和閉路電視設備、乘客信息顯示系統的播出信息和時鐘信息等進行實時集中監視和控制的基本功能；另一方面，通過綜合監控系統，還可實現非運營情況下、正常運營情況下、緊急突發情況下和重要設備故障情況下各相關系統設備之間的調互動。

一、綜合監控系統的集成方案。

綜合監控系統從集成的深度來劃分，有頂層信息集成、深度集成兩種集成方案。

1、頂層信息集成

頂層信息集成實質是將早期分立監控模式下各子系統的上下位機結構拆分成兩個獨立部分進行設計、實施和調試。上位機監控部分功能由綜合監控系統來完成，下位控制器部分功能由各集成子系統完成，建立在此結構上的綜合監控系統，通常會設置專門的網關接口設備(如前端處理器FEP)來實現與各接入系統的數據通信和信息隔離。

頂層信息集成模式強調對綜合監控系統的自身性能保護, 數據處理過程中需要通過網關接口設備(前端處理器FEP)將各接入系統所上傳的監控信息進行有選擇性的篩選,控制子系統上傳點數的總體規模,從而保證自身系統的穩定性和實時性。國內早期的綜合監控系統，比如上海地鐵3號線主控系統,就是采用這種集成模式的系統構架來進行工程實施的。

頂層信息集成模式受到當時網絡傳送帶寬、計算機軟件數據處理能力和各子系統間接口協議不開放等多方面因素的限制，整個數據處理過程中增加了一個轉換和再處理環節,造成系統的實時響應性受到拖累。為克服這種不利影響,綜合監控系統只能采用控制系統監控點數的方法來解決實時響應性的問題,這樣也間接導致被集成子系統的部分原有功能被弱化或舍棄。同時，各重要集成子系統站間通信和遠程訪問等功能所需的網絡通道卻無法由綜合監控系統提供。為了實現這些站間通信功能,這些子系統只能采用另外再單獨組網的方式來解決。

2、深度集成

深度集成是將原來分層設置的多個監控系統作為一個大規模的綜合自動化系統，進行統一設計、招標、實施和調試。深度系統集成模式的綜合監控系統的內容也相應擴大，包括了頂層集成模式的綜合監控系統、電力監控子系統(PSCADA)、環境與設備監控子系統(BAS)、火災自動報警子系統(FAS)和門禁子系統(ACS)等多個部分。其主要特點為將分立監控系統上下位機結構作為一個整體進行考慮，原來分立系統的功能統一在綜合監控系統軟硬件平臺上完成。深度系統集成模式在接入方式上進行了優化設計，多個控制層設備(如PSCADA控制器、BAS控制器、FAS報警盤和ACS控制器等)皆直接連接到綜合監控系統的站級局域網絡上，這樣的設計在簡化網絡層次的同時，還滿足相關子系統設備異地通信和遠程訪問等功能需求。

深度集成模式的綜合監控系統在上下位機的連接方式上采用主要控制層設備直接接入綜合監控系統站級局域網的方式，這樣控制層設備之間的站間通信功能和遠程訪問、下載和維護功能，皆可以通過綜合監控系統構建的全線網絡來實現，這在以往頂層信息集成模式中是無法實現的。

從軟件數據采集和處理方面來看，由于深度集成模式的綜合監控系統采用同一廠商的開放性軟件集成平臺，使得大多數監控數據可以采用一次數據采集、數據處理和數據表示的處理方式，而不需要進行頂端信息方式所需的數據轉換和數據再處理等過程，因此減少了中間環節，系統實時響應性得到了保證，系統監控點數的規模也可相應擴大，因此實現功能相對于頂層信息集成來說更加完善和強大，各城市地鐵新線綜合監控系統皆根據各自的特點采用類似的建設模式。

二、綜合監控系統的構成方案

綜合監控系統根據運營管理模式、采集信息的處理方式以及中央級存儲和管理數據量的大小，在構成上可分為以下三種方案。

方案一：在中央級設置冗余的全局實時和歷史數據服務器，將車站級的所有聯網子系統的全部數據實時地采集到中央級來進行統一的管理和控制。由于數據量的龐大，處理復雜，需要分別設置實時數據服務器和歷史數據庫服務器，以便監視和控制全線所有監控對象，實時反映現場狀態并進行及時的響應和存儲。車站級僅設實時服務器，僅保存本站所需的、常用的、重要的數據和參數。

方案二：綜合監控系統不設置全局性控制服務器及實時數據服務器，車站級作為數據收集、處理和保存的核心；中央級綜合監控系統仍設置冗余的實時服務器和歷史服務器，但其軟硬件配置上與車站級服務器屬于同一檔次。在中心數據庫中不收集、保存和管理全局數據，僅保存控制中心監控所需的、常用的、重要的數據和參數，一般數據和參數根據調度員所需臨時訪問各車站數據庫。

方案三：車站分為集中站和分站，中央級綜合監控系統設置冗余實時服務器和冗余歷史服務器，中心不擔負每個車站級實時數據處理，只負責必須由中央級實現的功能，而將大量實時數據處理功能下放到車站一級。車站一級又分為集中

站和分站，每3-4個車站設置一個集中站，其余為分站。集中站設冗余服務器，負責各站的數據處理，分站不設服務器。系統采用分布式數據結構，車站主要負責系統聯動與模式控制功能。

集中站與分站的關系：正常情況下，集中站具有本站設備監控功能，對分站設備只有監視功能和數據存儲功能；分站監控本站設備，分站授權給集中站后，集中站也可以具有對分站設備的控制功能。中心級與集中站、分站的關系：正常情況下，中心級直接與集中站互傳信息，集中站與分站互傳信息；經過集中站授權后，中心級綜合監控系統可以與分站直接互傳信息。

綜合以上三個方案，在運營管理方面，方案

一、方案三更適用于OCC集中運營管理，亦即更容易向將來車站無人管理模式過渡，方案二集中管理功能相對較為弱化，不易將來向車站無人管理模式過渡；在系統安全可靠性方面，方案一每一個數據均雙重拷貝，當某一車站的服務器宕機時，不會存在數據丟失，且其故障范圍只影響本站，方案三每個數據亦雙重拷貝，但當集中站宕機時，其故障波及范圍包括本站及其分站，方案二多數數據僅儲存于車站服務器內，無異地備份；在投資方面，三個方案之間差別不大；在可擴展性方面，三個方案均應采用分布式模塊化體系結構，其差別主要在方案一、三中央級結構龐大，擴展代價相對于方案二要高，由于方案三車站級采用集中站/分站結構，其擴展靈活性比方案一、二要低。

三、綜合監控系統的基本構成

系統主要由中央綜合監控系統、車站綜合監控系統（包括綜合后備盤）及綜合監控骨干網等組成。

1、中央綜合監控系統

中央綜合監控系統由中央監控網絡、運營控制中心（OCC）實時服務器、歷史服務器、磁盤陣列、磁帶記錄裝置、各類操作員工作站（總調工作站、電調工作站、環調工作站、維調工作站）、不間斷電源、打印機、網絡管理系統（NMS）、大屏幕系統（OPS）等組成，用于監視全線各車站（包括車輛段）的各個子系統 的運行狀態，完成中央級的操作控制功能。

綜合監控系統的中央級對全線重要監控對象的狀態、性能等數據進行實時地收集及處理，通過各種調度員工作站和大屏幕以圖形、圖像、表格和文本的形式顯示出來，供調度人員參考和使用。

綜合監控系統根據一定的邏輯關系自動向分布在各站點的被監控對象或系統發送模式、程控、點控等控制命令，或由調度員人工發布控制命令，從而完成對全線環境、設備和乘客的集中監控。當系統處于正常工作模式時，中央級的控制級別高于車站級。中央級綜合監控系統根據不同的情況啟動相應的預設工作模式實現全線與綜合監控系統聯網的各子系統聯動控制。

2、車站綜合監控系統

車站綜合監控系統由車站監控網絡、車站服務器、車站（或車輛段）操作員工作站、前端處理器（FEP）、打印機、綜合后備盤（IBP）等組成，用于監視車站各子系統的運行狀態，完成車站級的操作控制功能。

車站級綜合監控系統對全站監控對象的狀態、性能等數據根據中央級綜合監控系統的授權進行實時的收集及處理，通過值班員工作站以圖形、圖像、表格和文本的形式顯示出來，供值班員參考和使用。并且根據中央級綜合監控系統的授權按一定的邏輯關系自動向分布在站內的被監控對象或子系統發送模式、程控、點控等控制命令，或由值班員人工發布控制命令，從而完成對全站環境、設備和乘客的集中監控。當系統處于正常工作模式時，中央級的控制級別高于車站級。車站級綜合監控系統根據不同的情況啟動相應的預設工作模式實現全站與綜合監控系統聯網的各子系統聯動控制。

3、綜合監控骨干網

綜合監控骨干網是連接車站級監控系統和中央級監控系統的主干傳輸通道，在各車站及控制中心分別設置工業級以太網交換機，利用通信專業設置的以太環網，將中央級監控系統、車站級監控系統和車輛段監控系統連接為一有機整體。

第五篇：安全監控系統

信息監控系統和通信聯絡系統存在的問題

一、安全監控系統

1、安全監控系統需升級改造，現有系統沒有“三閉鎖”功能（瓦電

閉鎖、風電閉鎖、故障閉鎖）

2、安全監控系統設備布置圖、斷電控制接線圖不規范，需技術人

員重新繪制。

二、人員定位系統

1、人員定位系統頻繁死機，數據庫無法打開，故影響入井人員信

息和上傳信息及時、準確，系統經常因故障不上傳。

2、人員定位系統界面底圖需廠家技術人員更換。

3、以上問題與我礦簽訂維護協議的單位無法完成，因此，申請系

統原裝廠家來礦維護。

三、無線通信系統現在啟動不了，故不能正常運行。需廠家來技術人

員維護。

四、視頻監控系統

1、三樓和副井公示牌不顯示（LED軟件故障）,需安裝廠家維護

2014年3月10日