4  綜合監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成

　　構(gòu)建城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)須遵從一些基本原則，需要首先建立一些新的設(shè)計(jì)理念。

4.1  綜合監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建原則

　　綜合監(jiān)控系統(tǒng)是全線的信息共享平臺(tái)，對(duì)地鐵線路建設(shè)至關(guān)重要，構(gòu)建綜合監(jiān)控系統(tǒng)須遵從以下原則：

　　(1)  綜合監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)圍繞列車安全穩(wěn)定運(yùn)行、地鐵經(jīng)營效率提高、機(jī)電設(shè)備良好運(yùn)轉(zhuǎn)、旅客服務(wù)完善等目標(biāo)進(jìn)行設(shè)置。綜合監(jiān)控系統(tǒng)面向OCC電調(diào)、環(huán)調(diào)、行調(diào)、維調(diào)、總調(diào)及車站值班長和值班員，滿足這些崗位功能需求。

　　(2)  綜合監(jiān)控系統(tǒng)采取分層分布式結(jié)構(gòu)，由中央監(jiān)控中心級(jí)（OCC）中央監(jiān)控系統(tǒng)、車站級(jí)車站監(jiān)控系統(tǒng)以及車站內(nèi)的基礎(chǔ)自動(dòng)化（設(shè)備自動(dòng)化）系統(tǒng)組成,三層網(wǎng)絡(luò)、三層管理。

　　(3)  綜合監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建的基本原則是：系統(tǒng)須采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建硬件平臺(tái)，并設(shè)置網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)提供對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能管理、配置管理和故障管理。系統(tǒng)須采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)軟件體系對(duì)各子系統(tǒng)進(jìn)行集成。軟件體系支持所有子系統(tǒng)的功能要求，支持綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)高性能指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)必須具備完善的人機(jī)界面體系支持綜合監(jiān)控功能實(shí)現(xiàn)。

　　(4)  綜合監(jiān)控系統(tǒng)須采用可靠性設(shè)計(jì)，系統(tǒng)設(shè)備和系統(tǒng)構(gòu)成應(yīng)安全可靠。硬、軟件技術(shù)先進(jìn)成熟、能夠高可靠高穩(wěn)定運(yùn)行。系統(tǒng)采用主備冗余分層分布結(jié)構(gòu)，盡可能采用光纖傳輸介質(zhì)。系統(tǒng)須采用行之有效的抗干擾措施。車站內(nèi)的子系統(tǒng)一般采用工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)或現(xiàn)場總線，分散控制結(jié)構(gòu)，自律式控制器保證基礎(chǔ)自動(dòng)化層的安全可靠。

　　(5)  綜合監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)為開放系統(tǒng)，硬件設(shè)備通信接口、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、數(shù)據(jù)庫等均采用國際標(biāo)準(zhǔn)，具有ODBC、OPC標(biāo)準(zhǔn)接口功能；系統(tǒng)應(yīng)具有較大的擴(kuò)展能力，支持分期施工。系統(tǒng)可采用多媒體技術(shù)為地鐵工程提供更強(qiáng)的功能。系統(tǒng)應(yīng)提供較廣闊的集成平臺(tái)，能接入其他的系統(tǒng)也能對(duì)地鐵工程進(jìn)程中新出現(xiàn)的項(xiàng)目進(jìn)行集成。系統(tǒng)具有集成第三方設(shè)備和軟件的能力。

　　(6)  綜合監(jiān)控系統(tǒng)須采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)軟件對(duì)各相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行無縫地接口。系統(tǒng)軟件支持所有相關(guān)系統(tǒng)的功能要求，支持綜合監(jiān)控系統(tǒng)性能指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。各被集成或互聯(lián)的子系統(tǒng)保證相對(duì)獨(dú)立工作。

　　(7)  當(dāng)出現(xiàn)異常情況由正常運(yùn)行方式轉(zhuǎn)為災(zāi)害運(yùn)行方式時(shí)，綜合監(jiān)控系統(tǒng)能迅速轉(zhuǎn)變?yōu)闉?zāi)害模式，為防災(zāi)、救援和事故處理的指揮提供方便。

　　(8)  綜合監(jiān)控系統(tǒng)采用工業(yè)級(jí)產(chǎn)品，保證能全天候7×24小時(shí)不間斷地遠(yuǎn)行。綜合監(jiān)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，易于擴(kuò)展。綜合監(jiān)控系統(tǒng)不僅滿足線路本身運(yùn)營和管理的要求，并能為今后線路的擴(kuò)展以及其它線的接入和與更高一級(jí)管理系統(tǒng)連接預(yù)留一定的條件。

　　(9)  綜合監(jiān)控系統(tǒng)須在信息的處理上堅(jiān)持實(shí)時(shí)監(jiān)控信息和事務(wù)信息嚴(yán)格分開的原則，保證信息安全和網(wǎng)絡(luò)安全。

　　(10)  綜合監(jiān)控系統(tǒng)需采用深度集成模式構(gòu)建，采用同一軟件平臺(tái)集成子系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)綜合監(jiān)控和聯(lián)動(dòng)控制。

4.2  綜合監(jiān)控系統(tǒng)總構(gòu)架設(shè)計(jì)的基本問題

　　建設(shè)地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)總體設(shè)計(jì)構(gòu)架尤為重要。在工程的設(shè)計(jì)階段，必須確立綜合監(jiān)控系統(tǒng)是為地鐵運(yùn)營提供信息共享平臺(tái)的這一設(shè)計(jì)總原則。

　　由此，工程的設(shè)計(jì)須考慮：

　　?  信息共享平臺(tái)已成為將來運(yùn)營服務(wù)的基礎(chǔ)工具。

　　?  在OCC和車站控制室必須一體化考慮綜合監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備的安裝和布置。

　　?  系統(tǒng)的綜合功能的全面發(fā)揮，克服傳統(tǒng)設(shè)計(jì)基于系統(tǒng)分立帶來的種種問題。

　　?  在總體設(shè)計(jì)階段要考慮采用了綜合監(jiān)控系統(tǒng)后的一系列新理念，及對(duì)工程的一系列良好影響。
綜合監(jiān)控系統(tǒng)的總體構(gòu)架設(shè)計(jì)應(yīng)該解決兩大基本問題：

　　?  集成哪些系統(tǒng)？互聯(lián)哪些系統(tǒng)？

　　?  軟件平臺(tái)的范圍與集成深度。

4.2.1  集成哪些系統(tǒng)？互聯(lián)哪些系統(tǒng)？

　　綜合監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)集成哪些子系統(tǒng)互聯(lián)哪些子系統(tǒng)這是總體設(shè)計(jì)首當(dāng)其沖的大問題。解決這一總體設(shè)計(jì)的問題只能是依據(jù)具體工程環(huán)境與條件的要求來確定。

　　(1)  機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)是共享平臺(tái)的基礎(chǔ)，電力SCADA、BAS、FAS三大子系統(tǒng)應(yīng)該集成到綜合監(jiān)控系統(tǒng)中。但FAS系統(tǒng)又要依據(jù)當(dāng)?shù)叵拦芾聿块T的規(guī)定作出決策。

　　(2)  SIG、AFC應(yīng)該保持其獨(dú)立性，僅僅通過接口裝置與綜合監(jiān)控系統(tǒng)互聯(lián)。

　　(3)  其它的專業(yè)子系統(tǒng)，應(yīng)視具體情況集成或互聯(lián)，如門禁系統(tǒng)。

　　(4)  在(3)中的大部分子系統(tǒng)，其硬件可直接聯(lián)入綜合監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)，軟件保持獨(dú)立。這種類型的接入有人稱之為“網(wǎng)聯(lián)”。但因軟件獨(dú)立仍屬于互聯(lián)范疇。有的設(shè)計(jì)中，要求這些子系統(tǒng)的功能界面在完全綜合監(jiān)控中實(shí)現(xiàn)，稱為“界面集成”，但因軟件獨(dú)立也屬互聯(lián)范疇。

　　以上四點(diǎn)可謂解答問題的基本答案。但每一條地鐵線路有其具體情況，需要設(shè)計(jì)師們，認(rèn)真調(diào)查研究、與業(yè)主充分協(xié)商作出選擇。但是切不可為集成而集成，生硬地將一些子系統(tǒng)勉強(qiáng)集成到綜合監(jiān)控系統(tǒng)中來。一般來講，(1)中的三個(gè)系統(tǒng)監(jiān)控點(diǎn)數(shù)占了總監(jiān)控點(diǎn)數(shù)的80%以上，是基本的底層實(shí)時(shí)元素。(3)中的小系統(tǒng)，或集成或互聯(lián)不影響大局。但對(duì)CCTV（Closed-circuit television，閉路電視），如為模擬信息一定不要集成。

4.2.2  綜合監(jiān)控系統(tǒng)的工程范圍與集成深度

　　綜合監(jiān)控系統(tǒng)的范圍對(duì)總體架構(gòu)的影響較大，一般綜合監(jiān)控系統(tǒng)的范圍包括OCC中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)，車站級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)及被集成子系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，范圍從OCC各調(diào)度總站到被集成子系統(tǒng)控制器的端子排。包括將車站級(jí)監(jiān)控網(wǎng)與中央監(jiān)控網(wǎng)聯(lián)在一起的綜合監(jiān)控系統(tǒng)的骨干網(wǎng)，也包括連接各互聯(lián)子系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)裝置（或稱互聯(lián)接口裝置）。
本文闡述的綜合監(jiān)控系統(tǒng)是指深度集成的綜合監(jiān)控系統(tǒng)，綜合監(jiān)控系統(tǒng)的軟件平臺(tái)可在車站級(jí)集成被集成的各子系統(tǒng)。軟件平臺(tái)伸至被集成子系統(tǒng)的控制層。綜合監(jiān)控系統(tǒng)的軟件取代了原來各個(gè)被集成子系統(tǒng)的軟件，綜合監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)他們的全部功能。被集成子系統(tǒng)已被融入綜合監(jiān)控系統(tǒng)中不再單獨(dú)存在，但各被集成子系統(tǒng)在獨(dú)立操作基礎(chǔ)上又可實(shí)現(xiàn)綜合監(jiān)控功能和聯(lián)動(dòng)功能。

4.3  地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的總體架構(gòu)

　　地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的總體構(gòu)架如圖7所示。它由中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)、車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)（包括車輛段綜合監(jiān)控系統(tǒng)）以及將它們連接的綜合監(jiān)控骨干網(wǎng)組成。中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)和車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)的支持網(wǎng)為局域網(wǎng)，骨干網(wǎng)為廣域網(wǎng)。骨干網(wǎng)分布在各地（車站）的節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)所支持的本地局域網(wǎng)構(gòu)成了綜合監(jiān)控系統(tǒng)的總體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

4.3.1  中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)

　　中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)安裝在線路監(jiān)控中心，用于監(jiān)視全線各個(gè)車站（包括車輛段）的各個(gè)子系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，完成中心級(jí)的操作控制功能。

　　中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)由中央監(jiān)控網(wǎng)、OCC實(shí)時(shí)服務(wù)器、歷史和事件服務(wù)器、磁盤陣列、磁帶記錄裝置、各類操作員工作站、中心互聯(lián)系統(tǒng)、UPS、OPS、打印機(jī)、機(jī)柜和附件等部分組成。此外，還有全系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)（NMS）、大屏幕（OPS）系統(tǒng)。

　　整個(gè)中央監(jiān)控網(wǎng)應(yīng)設(shè)計(jì)為冗余的100/1000Mbps交換式以太網(wǎng)，符合IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)，采用TCP/IP協(xié)議。

　　控制中心實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器由2套服務(wù)器冗余配置組成，共同完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、配置數(shù)據(jù)和文件管理的服務(wù)。OCC歷史服務(wù)器由2套冗余服務(wù)器組成，共同完成歷史數(shù)據(jù)、報(bào)警記錄、操作記錄、報(bào)表等與歷史相關(guān)的數(shù)據(jù)和文件服務(wù)。兩個(gè)歷史服務(wù)器通過2GB光纖共享同一個(gè)磁盤陣列（可選）。

　　控制中心可提供下列調(diào)度員工作站：1套電調(diào)工作站；1套環(huán)調(diào)工作站；1套維調(diào)工作站；1套總調(diào)工作站；綜合監(jiān)控系統(tǒng)可為行車調(diào)度員提供共享信息，設(shè)計(jì)行調(diào)工作站列為可選項(xiàng)。

　　外圍設(shè)備可配置：中心彩色事件打印機(jī)1套；中心報(bào)表打印機(jī)1套；中心彩色圖形打印機(jī)1套。

　　控制中心配置一對(duì)冗余的互聯(lián)網(wǎng)關(guān)裝置（或稱FEP），負(fù)責(zé)在OCC接入綜合監(jiān)控系統(tǒng)的互聯(lián)子系統(tǒng)，在OCC實(shí)現(xiàn)互聯(lián)PIS、AFC、ATS、報(bào)警系統(tǒng)、FAS、CLK、CCTV、PA等子系統(tǒng)。

　　服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)關(guān)裝置采用標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜安裝。

　　中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)還包括網(wǎng)管系統(tǒng)（NMS），由1臺(tái)服務(wù)器、2臺(tái)NMS工作站級(jí)外圍設(shè)備組成。

　　中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)還包括大屏幕系統(tǒng)（OPS）；大屏幕系統(tǒng)可選DLP投影墻及相應(yīng)控制器組成，也可選用混合式投影墻。實(shí)踐表明：DLP投影墻的運(yùn)營成本較高，應(yīng)采用有效措施加以控制。

4.3.2  車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)

　　車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)包括：

　　?  車站級(jí)監(jiān)控網(wǎng)為雙冗余高速交換式以太網(wǎng)，數(shù)據(jù)傳輸率為100Mbps，IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)，TCP/IP協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)為冗余配置；

　　?  冗余的車站服務(wù)器1套；

　　?  車站雙屏值班站長操作站、車站雙屏值班員操作站各1臺(tái)；

　　?  車站互聯(lián)系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)裝置（也稱FEP或通信控制器）1套；

　　?  車站彩色激光網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)1套；

　　?  綜合后備盤（IBP）1套；為保證中央級(jí)自動(dòng)化集成系統(tǒng)或車站級(jí)自動(dòng)化集成系統(tǒng)在災(zāi)害及阻塞等特殊情況下出現(xiàn)癱瘓時(shí)，重要監(jiān)控對(duì)象仍能被控制，在車站車控室設(shè)置綜合后備盤（IBP），實(shí)現(xiàn)緊急情況下相關(guān)設(shè)備的后備控制功能。IBP為以下控制功能提供后備控制操作，它們包括但不限于：SIG的緊急停車、扣車和放行；環(huán)控通風(fēng)排煙系統(tǒng)和消防聯(lián)動(dòng)控制以及阻塞模式下的控制；PSD緊急開門控制；AFC閘機(jī)釋放控制；ACS的釋放；FG控制；消防水泵；扶梯停止控制。

　　?  車站機(jī)柜及附件。

4.3.3  綜合監(jiān)控系統(tǒng)的骨干網(wǎng)

　　綜合監(jiān)控系統(tǒng)骨干網(wǎng)（MBN）可采用地鐵工程通信骨干網(wǎng)的傳輸信道，也可單獨(dú)組建骨干網(wǎng)。如單獨(dú)組建骨干網(wǎng)、應(yīng)采用數(shù)據(jù)傳輸速率為1000Mbps的工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)方式或電信級(jí)彈性分組環(huán)（RPR）方式構(gòu)建，應(yīng)滿足地鐵工程的數(shù)據(jù)傳輸、交換的要求，還需要為今后延伸，以及其他線路的接入和更高層綜合集成系統(tǒng)預(yù)留一定的條件。

4.3.4  OCC和車控室的一體化設(shè)計(jì)

　　綜合監(jiān)控系統(tǒng)作為全線的信息共享平臺(tái)對(duì)運(yùn)營的支持主要體現(xiàn)在運(yùn)營中心（OCC）和各車站車控室實(shí)現(xiàn)的監(jiān)控管理功能。由于有了信息共享平臺(tái)，OCC和車控室的設(shè)計(jì)和所實(shí)現(xiàn)的功能將與傳統(tǒng)做法應(yīng)有較大的變化，需對(duì)OCC和車控室做一體化設(shè)計(jì)，提高線路運(yùn)營水平、實(shí)現(xiàn)綜合監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)運(yùn)營的更強(qiáng)支持。

4.3.4.1  OCC的一體化設(shè)計(jì)

　　中央運(yùn)營管理中心的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮以下原則：

　　(1)  OCC設(shè)計(jì)須按地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范，建立行調(diào)工作站（包括行調(diào)操作員站和相應(yīng)的打印機(jī)、專用電話、麥克等），環(huán)調(diào)工作站，防災(zāi)調(diào)度工作站，維調(diào)工作站和總調(diào)工作站。其中行調(diào)操作員站含兩個(gè)站一個(gè)是SIG行調(diào)操作員站為主站，另一個(gè)是自動(dòng)化集成系統(tǒng)為運(yùn)營提供的行調(diào)操作站（可選）。這些工作站按照地鐵規(guī)范的要求實(shí)現(xiàn)信息溝通，不僅如此，還要在信息共享平臺(tái)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)這些工作站的綜合監(jiān)控功能。因此，這些工作站要做統(tǒng)一的配置設(shè)計(jì)，既顯現(xiàn)代化風(fēng)貌，又便于操作管理。

　　(2)  OCC設(shè)計(jì)須圍繞大屏幕系統(tǒng)和各工作站的設(shè)計(jì)和布置展開。大屏幕系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)適應(yīng)綜合監(jiān)控的需求，既成為自動(dòng)化運(yùn)營管理系統(tǒng)的顯示屏，又要簡潔、實(shí)用。各工作站的設(shè)計(jì)與布置應(yīng)具有現(xiàn)代化監(jiān)控中心的水平。OCC設(shè)計(jì)，要考慮與整個(gè)地鐵線路的設(shè)計(jì)建設(shè)水平匹配，考慮與自動(dòng)化集成系統(tǒng)的先進(jìn)水平相適應(yīng)，因此，要在機(jī)房建筑設(shè)計(jì)階段考慮OCC總體設(shè)計(jì)與布置。

　　(3)  OCC各工作站功能設(shè)計(jì)是OCC一體化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，綜合監(jiān)控系統(tǒng)的軟件平臺(tái)需支持各工作站的人機(jī)界面體系實(shí)現(xiàn)綜合監(jiān)控功能，按照權(quán)限管理可進(jìn)入各自站的人機(jī)界面體系，特殊情況下，也可通過獲得權(quán)限實(shí)現(xiàn)對(duì)其他站功能的操作。

　　(4)  OCC設(shè)計(jì)應(yīng)與參觀通道、貴賓室、會(huì)議室、展示室的設(shè)計(jì)統(tǒng)一考慮。

　　(5)  OCC一體化設(shè)計(jì)與運(yùn)營模式和管理規(guī)范密切相關(guān)，OCC的設(shè)備配置和布置、操作權(quán)限的設(shè)計(jì)、管理功能的分配應(yīng)統(tǒng)一考慮。應(yīng)考慮電源和引入線的防雷電措施，要做OCC大廳的防靜電設(shè)計(jì)，要做OCC大廳內(nèi)電子設(shè)備的接地設(shè)計(jì)。

4.3.4.2  車站綜控室的一體化設(shè)計(jì)

　　地鐵各車站的綜控室既是車站站務(wù)管理中心又是車站級(jí)信息共享平臺(tái)的操作指揮中心，需進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)。擬考慮以下原則：

　　(1)  車站綜控室設(shè)計(jì)應(yīng)將站務(wù)管理工作和綜合監(jiān)控系統(tǒng)車站監(jiān)控功能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一考慮，做出一體化設(shè)計(jì)，使信息共享平臺(tái)充分支持站務(wù)管理。

　　(2)  車站綜控室設(shè)計(jì)應(yīng)圍繞站務(wù)管理工作臺(tái)和IBP盤進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì)與布置，IBP盤的設(shè)計(jì)應(yīng)與車控室設(shè)計(jì)相和諧。

　　(3)  車控室的各自動(dòng)化系統(tǒng)操作站和終端裝置不宜太多，應(yīng)以綜合監(jiān)控系統(tǒng)車站操作員站為核心，盡可能由信息共享平臺(tái)的功能畫面代替分立終端的畫面。

　　(4)  車站綜控室設(shè)計(jì)要在機(jī)房建筑設(shè)計(jì)階段統(tǒng)一設(shè)計(jì)，合理布置車控室IBP盤和其他設(shè)備以及文件箱柜、工作臺(tái)等。既顯現(xiàn)代化水平又有人性化體現(xiàn)。

　　(5)  車站綜控室設(shè)計(jì)要充分考慮現(xiàn)代化站務(wù)管理需求和為乘客服務(wù)要求。

5  地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的軟件

　　地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)中最關(guān)鍵點(diǎn)之一是系統(tǒng)軟件，關(guān)于地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟件的要求目前業(yè)界存在著許多模糊觀念，斷然地用操作系統(tǒng)來判定系統(tǒng)的穩(wěn)定性，迷信地引用過時(shí)的技術(shù)觀念，給技術(shù)規(guī)格書的制定、綜合監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)帶來不利影響。為此，總結(jié)多年來工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)和城市軌道交通自動(dòng)化系統(tǒng)工程建設(shè)中的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，提出下列觀點(diǎn)，供地鐵自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)者們參考。

　　實(shí)質(zhì)上，地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的軟件主要由該軟件的成熟度以及系統(tǒng)集成商對(duì)綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟件的把握能力、應(yīng)用能力決定。

5.1  軟件成熟度

　　綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟件的成熟度從下列幾方面分析：

　　(1)  軟件系統(tǒng)的穩(wěn)定性與成熟性。綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟件平臺(tái)的穩(wěn)定性不僅取決于操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性，更多地取決于建立在操作系統(tǒng)平臺(tái)之上的系統(tǒng)軟件以及裝配的硬件和相關(guān)驅(qū)動(dòng)程序是否成熟和穩(wěn)定，并不全在操作系統(tǒng)本身。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想認(rèn)為UNIX的穩(wěn)定性強(qiáng)于Windows NT。實(shí)質(zhì)上，Windows平臺(tái)近十年在穩(wěn)定性與安全性方面的進(jìn)步極大，2003年進(jìn)行了安全性升級(jí)。Windows平臺(tái)在工業(yè)控制領(lǐng)域甚至安全系統(tǒng)的應(yīng)用份額已超過UNIX平臺(tái)。不管是哪一個(gè)操作系統(tǒng)，整體軟件平臺(tái)的穩(wěn)定性是根本的。在操作系統(tǒng)之上的系統(tǒng)軟件，應(yīng)用軟件的成熟度更為重要。這方面，Windows的應(yīng)用軟件組件更為成熟，影響范圍更大。如工作站軟件、接口軟件組件、人機(jī)界面軟件，Windows幾乎占有絕對(duì)的市場份額。

　　同時(shí)，系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件和相關(guān)的接口驅(qū)動(dòng)程序?qū)Σ僮飨到y(tǒng)的匹配、運(yùn)行的工程實(shí)證性對(duì)軟件系統(tǒng)更為重要。因此，在對(duì)綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟件提出需求時(shí)，不宜輕易地否定某種操作系統(tǒng)和以某操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)的整體軟件體系。例如，近年，倫敦地鐵對(duì)150個(gè)地鐵車站進(jìn)行大規(guī)模改造，包括中央控制（OCC）、線控系統(tǒng)（LCS）、區(qū)域控制（GCS）和站控系統(tǒng)（SCS），明確要求軟件平臺(tái)采用以Windows為基礎(chǔ)的Wonderware平臺(tái)。

　　綜合監(jiān)控軟件平臺(tái)的成熟性是指工程應(yīng)用的實(shí)證性。這里，不僅要考察軟件在系統(tǒng)開通后的運(yùn)行穩(wěn)定性和有效性業(yè)績，更要考察其應(yīng)用水平，給地鐵運(yùn)營帶來的效益、給地鐵設(shè)備維修與維護(hù)帶來的好處，給乘客服務(wù)帶來的好處以及系統(tǒng)的擴(kuò)展能力的實(shí)際表現(xiàn)。不應(yīng)該將集成或互聯(lián)的數(shù)量作為成熟性的標(biāo)準(zhǔn)。

　　(2)  軟件系統(tǒng)的開放性。系統(tǒng)軟件的基礎(chǔ)平臺(tái)應(yīng)是一個(gè)開放系統(tǒng)，即它是由穩(wěn)定的、成熟的操作系統(tǒng)，集成了商用的中間件和軟件組件構(gòu)成。軟件平臺(tái)的專利組件愈少愈好。數(shù)據(jù)庫的通用性愈強(qiáng)愈好。開放性帶來的是系統(tǒng)性能價(jià)格比的提升。開放系統(tǒng)支持簡約的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和合理適度的設(shè)備配置。

　　(3)  系統(tǒng)的基本性能指標(biāo)。軟件系統(tǒng)必須有效支持冗余配置以提高系統(tǒng)的可靠性，系統(tǒng)有效性不低于99.97%。軟件系統(tǒng)支持深度集成以提高響應(yīng)性，上行和下行數(shù)據(jù)的響應(yīng)周期分別在2秒內(nèi)。軟件的集成規(guī)模和能力以及深度集成的范圍，軟件機(jī)制對(duì)通信負(fù)荷率的影響也是重要的性能指標(biāo)。

　　(4)  軟件的表示層展示―系統(tǒng)的人機(jī)界面水平。軟件體系一般由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)服務(wù)（數(shù)據(jù)表示）三層組成。軟件的表示層是外部世界所能看到的軟件功能。綜合監(jiān)控系統(tǒng)人機(jī)界面體系是洞察軟件水平與功能的窗口。系統(tǒng)軟件必須提供符合工程要求，符合運(yùn)營操作人員要求，滿足維護(hù)人員需求的人機(jī)界面體系。人機(jī)界面體系應(yīng)全面反映出系統(tǒng)的綜合監(jiān)控功能，并能做出全面的展示。已運(yùn)行工程中人機(jī)界面為用戶接受的程度和人機(jī)界面運(yùn)行效果是對(duì)軟件系統(tǒng)的重要考察標(biāo)準(zhǔn)。

　　(5)  本文所闡述的綜合監(jiān)控軟件主要指可進(jìn)行深度集成的軟件體系。綜合監(jiān)控軟件應(yīng)能對(duì)各機(jī)電子專業(yè)進(jìn)行深度集成。綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟件應(yīng)是一體化的軟件體系，將數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)服務(wù)的軟件三個(gè)層次渾然一體地完整地構(gòu)建在一個(gè)軟件體系中，軟件對(duì)系統(tǒng)集成的范圍可直接到控制器的端子排。軟件平臺(tái)可將PSCADA、BAS的軟件集成在內(nèi)，PSCADA、BAS與軟件平臺(tái)的接口成為平臺(tái)內(nèi)部接口。PSCADA、BAS成為綜合監(jiān)控系統(tǒng)本身的系統(tǒng)組成。

　　如果軟件系統(tǒng)只能作頂層的信息集成，將PSCADA、BAS作為單獨(dú)的子系統(tǒng)與綜合監(jiān)控系統(tǒng)全面數(shù)據(jù)互聯(lián)，它們之間的接口是兩個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)表示層間接口，是兩個(gè)軟件平臺(tái)對(duì)接。某種意義上講，相當(dāng)于軟件的數(shù)據(jù)服務(wù)層由兩個(gè)系統(tǒng)集成商去完成，此種情況下，接口工作較為復(fù)雜，雙方的接口點(diǎn)表需要不斷地核對(duì)和協(xié)調(diào)，接口開發(fā)和實(shí)施的工作量極大。不應(yīng)該選擇這樣的軟件體系。

　　(6)  系統(tǒng)軟件的擴(kuò)展能力。系統(tǒng)軟件應(yīng)提供良好的、通用的開放性接口，能有效支撐地鐵應(yīng)用功能的開發(fā)，其中數(shù)據(jù)庫、接口驅(qū)動(dòng)和人機(jī)界面的開放型尤為重要。一般數(shù)據(jù)庫應(yīng)能提供ODBC、OPC等開放接口，并提供擴(kuò)展定義監(jiān)控對(duì)象的能力，應(yīng)優(yōu)先選擇對(duì)象數(shù)據(jù)庫。接口驅(qū)動(dòng)框架應(yīng)采用ISO_15745之類的通用框架，能有效提供IEC61850、IEC60870-5-101等通用規(guī)約，并提供擴(kuò)展開發(fā)專用規(guī)約的能力。人機(jī)界面應(yīng)建立在組件和腳本的基礎(chǔ)上，能提供快速設(shè)計(jì)出多種人機(jī)界面體系的能力，以滿足具體工程要求。

　　(7)  系統(tǒng)軟件的功能實(shí)現(xiàn)成熟度。系統(tǒng)軟件在實(shí)現(xiàn)某一重要功能時(shí)，應(yīng)該經(jīng)歷過實(shí)際應(yīng)用的反復(fù)檢驗(yàn)。因此，在闡述功能實(shí)現(xiàn)時(shí)，應(yīng)該要求系統(tǒng)集成商不是單純地響應(yīng)標(biāo)書要求，而應(yīng)闡明功能實(shí)現(xiàn)的方案，展示一個(gè)實(shí)際應(yīng)用成功并成熟的功能實(shí)現(xiàn)方法。系統(tǒng)軟件對(duì)重要功能具體實(shí)現(xiàn)方法的展示是其軟件成熟度的重要標(biāo)志。一般而論，綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成了三大機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)：SCADA、FAS、BAS，互聯(lián)了其他專業(yè)子系統(tǒng)。系統(tǒng)軟件的成熟性表現(xiàn)在對(duì)集成系統(tǒng)的深度集成上，同時(shí)也表現(xiàn)在所展示出的對(duì)機(jī)電設(shè)備監(jiān)控管理功能上。如SCADA順控功能的實(shí)現(xiàn)方法，BAS系統(tǒng)中設(shè)備監(jiān)管體系的完善性都可以審視出軟件的成熟程度。一些國外軟件商提供的軟件在這方面存在較多問題，除了深度集成能力低以外，功能實(shí)現(xiàn)距國內(nèi)的應(yīng)用要求差距較大。

5.2  系統(tǒng)集成商對(duì)綜合監(jiān)控軟件的把握能力

　　除了軟件本身的成熟度，應(yīng)該要求系統(tǒng)集成商對(duì)綜合監(jiān)控軟件的應(yīng)用成熟度，一方面是對(duì)軟件的把握能力，另一方面是對(duì)軟件的應(yīng)用能力。

　　系統(tǒng)集成商對(duì)軟件系統(tǒng)的把握，主要是：

　　(1)  對(duì)系統(tǒng)軟件體系的把握。一般對(duì)軟件的把握是指對(duì)軟件體系深入了解、對(duì)軟件成功應(yīng)用了多次，具有針對(duì)具體工程的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。系統(tǒng)集成商自已開發(fā)的軟件當(dāng)然更便于把握。在大項(xiàng)目中第一次應(yīng)用其它廠商的軟件承擔(dān)工程是冒險(xiǎn)的做法。

　　(2)  開發(fā)應(yīng)用軟件的能力。系統(tǒng)集成商開發(fā)應(yīng)用軟件的能力至關(guān)重要。地鐵工程中應(yīng)用差異性較大，業(yè)主的管理方式各有不同，工程中需求不同，變化較大，系統(tǒng)集成商必須能夠熟練地開發(fā)具體應(yīng)用軟件滿足工程要求。系統(tǒng)集成商須熟知與把握系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件對(duì)操作系統(tǒng)的匹配；系統(tǒng)集成商須熟知與把握對(duì)應(yīng)用軟件的工程適應(yīng)性開發(fā)；熟知與把握接口驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)以及與系統(tǒng)的匹配。開發(fā)應(yīng)用軟件的能力還表現(xiàn)在針對(duì)特殊應(yīng)用能在系統(tǒng)軟件方面做創(chuàng)新的開發(fā)工作。

　　(3)  系統(tǒng)集成商對(duì)軟件的把握能力還表現(xiàn)在實(shí)施系統(tǒng)的活動(dòng)中。對(duì)系統(tǒng)軟件的調(diào)試能力以及構(gòu)建系統(tǒng)時(shí)的總聯(lián)調(diào)能力也是對(duì)軟件系統(tǒng)把握的能力。

　　系統(tǒng)集成商對(duì)軟件的應(yīng)用能力，主要是：

　　(1)  綜合監(jiān)控的應(yīng)用能力。系統(tǒng)集成商熟知軟件在地鐵機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)以及其他專業(yè)的應(yīng)用；熟知系統(tǒng)軟件應(yīng)給用戶在各專業(yè)領(lǐng)域提供的基本功能，以及特殊功能的實(shí)現(xiàn)方法；系統(tǒng)集成商可給用戶提供綜合監(jiān)控系統(tǒng)基本人機(jī)界面體系，可按照用戶要求作出適應(yīng)性修改，可提供新的人機(jī)界面設(shè)計(jì)；系統(tǒng)集成商能充分發(fā)揮綜合監(jiān)控系統(tǒng)信息共享平臺(tái)的作用，提供更多的面向運(yùn)營人員、面向維修人員、面向乘客的功能，并可為將來的現(xiàn)代化運(yùn)營管理新要求提供增值服務(wù)。

　　(2)  軟件系統(tǒng)調(diào)試和維護(hù)能力。對(duì)軟件的成熟應(yīng)用也表現(xiàn)在對(duì)系統(tǒng)的性能的測試、對(duì)系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)、對(duì)系統(tǒng)故障的迅捷診斷和恢復(fù)，對(duì)系統(tǒng)的維修能力。

　　(3)  對(duì)軟件的應(yīng)用能力也表現(xiàn)在對(duì)軟件的再開發(fā)能力，在已有的軟件平臺(tái)上利用共享信息可開發(fā)更多的功能。
總之，系統(tǒng)集成商的應(yīng)用能力主要表現(xiàn)為在具體工程中運(yùn)用軟件開放系統(tǒng)、無縫地接口子系統(tǒng)、構(gòu)建起綜合監(jiān)控系統(tǒng)的能力。

5.3  WINDOWS操作系統(tǒng)與Unix操作系統(tǒng)比較

　　這兩大操作系統(tǒng)性能的比較已經(jīng)是一個(gè)較“古老”的話題。理論“天國”的爭論進(jìn)行了數(shù)天，人間的技術(shù)進(jìn)展已生動(dòng)地變化了幾個(gè)技術(shù)時(shí)代，當(dāng)人們還在爭論哪個(gè)操作系統(tǒng)更好的時(shí)候，系統(tǒng)本身的技術(shù)進(jìn)步已跨過了幾個(gè)技術(shù)臺(tái)階，性能提高了上百倍。

　　Unix、Linux和Windows從發(fā)展過程來看，表現(xiàn)了比較明顯的行業(yè)特征。如電信、金融、教育、政府對(duì)Unix比較青睞，如能源、制造、流通、公共事業(yè)等行業(yè)對(duì)Windows有比較大的興趣，而一般的工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)更是Windows占有絕大的份額。

　　一般認(rèn)為，Unix更為穩(wěn)定可靠，但這已是過去的事情。微軟相繼發(fā)布Windows NT1.0、NT3.5、NT4.0，到后來的Server 2000，Server 2003，Windows被小型企業(yè)廣泛采用。“安全性低、不穩(wěn)定”等缺點(diǎn)已被根本克服。知名專家Chris Ray 認(rèn)為無論從商業(yè)價(jià)值還是從技術(shù)性能上看，Windows都具備了“滿足企業(yè)用戶需求”的條件，他說：“Windows比Unix 平臺(tái)能節(jié)省40%到50%的總擁有成本”。Windows 在1996年時(shí)性能低于Unix，每分鐘交易處理能力僅為3千多次，而Unix 達(dá)到每分鐘5千多次。但經(jīng)過微軟與英特爾的共同努力，到2003年，Windows性能提高了180倍，價(jià)格僅為原來的1/3。可靠性方面，Windows Server 2003是Windows NT的8倍，停機(jī)時(shí)間約為原來的1/4。至于最受關(guān)注的