地铁信号监控系统方案.doc

地铁信号设备管理系统 数据采集与监管实验方案 1 目的及意义 地铁现有的列车自动监控（ATS）系统工作十分精细庞大，其营运线上监控的信号设备种类和数量不计其数，因控制系统品牌众多且不统一，致使控制过程个别监测出现盲点，影响地铁营运质量；现营运线上监控的信号设备没有一个科学统筹的在线监测与维护管理系统，管理难点频现，影响维护管理工作的效率。为统一解决上述问题，地铁需要建立整套信息网络系统，从而达到快速精确的数据采集，综合的维护智能管理、安全且独立的“在线监测信号设备与信号设备维护管理系统”，确保地铁营运安全。 2 目标与过程 首先，选一站点开发对于重要设备信号的“地铁站设备信号采集与监测系统”，在站点上位机HMI下监测设备信号状态和设备故障报警，监测本站信号设备管理模块；然后，以站点线路为基础，分布式逐步建设，通过以太网实现“地铁全线设备信息维护管理系统”；最终，建成广州地铁和广佛地铁信号设备管理中心，集成各线、各站的网络信息，达到对信号设备的综合管理。 “穗裨两地地铁信号设备管理系统”将按以下模块开发：分为a）基础信息、b）层次结构、c）台证信息、d）移动跟踪、e）连接、f）维修历史档案、g）仓储状态、h）月日维护工作进度报告等模块，从而达到真正意义上对设备精确、可靠、综合的监管。 3 采集与监管设计 2.1 数据采集目标 在满足列车运行安全、运营及行车组织的要求的情况下，监管系统需完成以下数据及数量的采集： 全站各转辙机、信号机、屏蔽门实时工作状态； 站内列车运行数据，其中含车速、继轴、位置等；（需地铁相关管理部门开放其报文数据及通讯频道） 2.2 数据采集与监管原理 现场数据采集与监管系统基于全集成自动化(TIA)理念 图1 监测系统原理框图 2.3 模块设计功能 1) 转辙机和信号机模拟信号采集模块 转辙机及信号机的控制信号采集采用非接触式电流互感器，不用拆卸转辙机和信号机的控制线路，直接采集转辙机和信号机工作时的直流工作电流信号或交流工作电流信号。工作电流信号经OP07运放转换芯片，将模拟量信号重新转变为数字量信号，形成标准开关信号，PLC-DI可以精确采集该类控制信号。 2) 屏蔽门信号采集模块 现场屏蔽门有分别表示屏蔽门驱动开、驱动闭、采集点互锁解除状态和采集点关闭四个状态的中间继电器，这些中间继电器分别有一组冗余的备用触点，系统可以利用这些触电直接与控制器相连，获得屏蔽门的控制信号，PLC-DI可以精确采集该类控制信号。 3）分析报文数据（或者建立专用网络进行车载或无线信号传输） 利用广佛地铁信号部门现有的报文数据，分解出行车数据，包括实际车速、继轴数和位置等信号。 4) 事件记录 利用西门子工控机作为上位机，用组态软件快速开发人机界面，对采集的信号进行处理，并存储为通用的Office文件存档与上传，方便测试数据的归档。 5) 与“地铁设备信息维护管理系统”的相关联 系统之间设计接口，运用数据库存储方式，使两系统结合起来，实现在各个管理端实现设备的综合管理。 3系统网络平台的搭建 监测系统与设备管理系统的全局网络通讯框架为首选 图2 主网络搭建拓扑图 系统根据以太网和各线路自组网络为基础，把各个线路的数据通过该网络集中传输到网络维护中心 运用以太网Gps，从而系统就需要采用B/S结构（Browser/Server，浏览器/服务器模式）。B/S结构是WEB兴起后的一种网络结构模式，WEB浏览器是客户端最主要的应用软件，这种模式统一了客户端，将系统功能实现的核心部分集中到服务器上，简化了系统的开发、维护和使用。浏览器通过网络服务器同数据库进行数据交互。 各线路自组网络 4 系统数据库设计 见数据库附件）.屏蔽门数据设计 图4.1屏蔽门E-R图 2信号机相关数据设计 图4.2信号机E-R图 3. 转辙机相关数据设计 图4.3转辙机E-R图  5地铁信号支持维护系统平台设计 的登录界面 该界面本着简约大方的设计思想蓝色为背景 图5.1 系统管理员登录 .2主界面的设计 左侧为业务功能设备运行状态，设备维护记录等，右侧上部菜单栏设备名称。管理员不同的需要选择设备名称再根据左侧查找相应的功能。见下图展示： 图5.2主界面展示6实验材料清单 序号 设备名称 型号规格 厂家 数量 价格 1 工控机627C 627C 西门子 1 25000 2 显示器 三星 1500 3 通讯卡 CP5611 西门子 5000 4 控制器 CPU 315-2DP 西门子 1 10000 5 32点DI输入 6AG1 321-1BL00-2AA0 西门子 1 5000 6 WINCC组态软件 1024点 西门子 1 30000 7 DP电缆 西门子 50 1000 8 机架 西门子 1 50