地铁综合监控仿真测试系统.docx

地铁综合监控仿真测试系统技术方案深圳斯凯达控制技术有限公司联系人：戴国亮联系方式：138237356712013年11月 目 录1 方案概述31.1项目必要性分析31.2研究目标与范围42系统构成43系统功能63.1支持双主机、双网络测试63.2支持模拟设备主备通道测试63.3模拟量（AI）测试功能63.4数字量（DI）测试功能73.5控制测试功能73.6 SOE测试功能83.7对时测试功能83.8事故及雪崩模拟83.9通信接口及协议模拟83.10报文解析、显示及记录功能93.11显示及配置功能94 项目实施104.1 综合监控系统通信结构104.2 PSCADA系统通信结构114.3 数据模拟方案124.4 数据模拟对象统计154.5 已有基础及项目重点、难点5244.6项目实施计划5265 项目展望5271 方案概述1.1项目必要性分析长期以来，深圳地铁公司运营综合维修中心主要负责地铁线路的后期运行维护，并积累了大量宝贵的现场运行经验及第一手资料，作为综合监控系统的使用及维护单位，前期综合监控系统的选型、建设，尤其是系统集成则参与较少，这给日后的维护与技术保障带来了较多问题：1）由于综合监控系统移交到运营综合维修中心时，已经完成了系统集成及验收，是一个在线运行的生产系统，不可能对现有综合监控系统的功能尤其是性能进行全方位测试；不利于维修中心运维部人员全面了解综合监控系统。2）现有综合监控系统在运行过程中，存在一些设计或配置上的缺陷从而导致功能缺陷，维修中心运维部门需要一种可重复的手段，对故障及问题进行仿真重现、以便问题得到确认及解决。3）需要一种技术手段，检验综合监控系统在极端情况下（如事故雪崩、大数据量变化等）情况下，系统的性能表现，以检验事故情况下的综合监控系统的处理能力。4）现在地铁7、9、11号线正在建设，8、10号线路也进入了方案论证阶段，为了降低技术风险，未来地铁综合监控系统的前期选型，需要一个仿真测试平台，依托于维修中心运维部积累的丰富经验，对参与投标的综合监控系统进行选型模拟测试。5）综合监控系统由于集成度复杂，建成后要完全依据实际设备进行验证测试，是一项庞大而复杂的工作，需要一个高效、方便的测试及验收手段。基于上述分析，无论是综合监控系统建设前期，还是进入了项目移交运维阶段，都非常有必要构建一个与实际工程项目相同或相似的外部测试环境（仿真测试平台），验证综合监控系统软件及配置是否满足特定工程应用中功能和性能要求，以便尽早发现潜在的需求差异和软件缺陷，为工程项目的前期选型、顺利实施以及改进完善提供技术手段。因此，建设一套针对轨道综合监控系统的仿真模拟平台是非常有必要的。1.2研究目标与范围针对城市轨道交通综合监控系统的仿真测试系统，国内还没有成熟的软件及应用案例，本项目的研究目标是为深圳市轨道交通综合监控系统仿真测试系统提供一个技术上可行、可实施的方案。本方案研究的范围是：1）根据现有综合监控系统的集成情况，研究典型车站接入的主要子系统及其设备。2）研究综合监控系统与设备之间的通信方式和通信协议，总结综合监控系统对数据读取、命令下发的访问策略。3）研究仿真测试软件的实现方式以及模拟测试功能。2系统构成综合监控仿真测试系统由硬件与软件两部分构成。硬件主要包括网络交换机、服务器、多串口设备。软件主要包括操作系统、数据库以及针对地铁车站设备特点而开发的仿真测试平台软件。其中硬件环境基于H3C提供的云计算平台，对于仿真测试中用到的多串口设备，通过IP网络接入，并将串口映射到指定虚拟机上。由虚拟化管理软件根据仿真测试的需要，合理调整虚拟机的资源。为了保证仿真测试的实时性及可靠性，仿真测试平台软件部署在一个虚拟机节点上，用于模拟全车站/全线所有设备的数据。操作系统选择Reheat Linux企业版，数据库则采用MYSQL。ISCS综合监控系统/PSCADA系统则根据工程项目的实际设计进行部署，整个综合监控仿真测试系统的结构如下图所示：硬件（CPU、内存、硬盘等）虚拟机管理器（VMM）虚拟硬件Linux系统（Guest OS）仿真测试软件仿真模拟FASBASPISPAFASACS…数据收发云计算平台虚拟硬件Windows系统（Guest OS）Citect软件虚拟硬件Windows系统（Guest OS）Citect软件ISCS综合监控系统Intranet、 RS232/485模式仿真模拟模拟量模拟通信故障模拟数字量模拟遥控模拟事故雪崩模拟测试方案……地铁综合监控仿真测试系统系统结构如上图所示，云计算平台主要提供了仿真测试的基础架构与硬件设施（包含服务器、存储、网络），对于上层应用系统来说，主要是测试其在云平台上的适应型，重点是测试系统软件的许可方式能否正常在云平台下工作，以及在云计算环境下，应用软件的性能及功能表现如