对运营管理中主监控系统的探讨
[摘要]：本文引出了主监控系统的概念及其在轻轨运营管理中的优点，并对具体的实施提出了建议[关键词]：运营管理 主监控系统 自动售检票(AFC) 列车自动监控（ATS）电力监控（SCADA）
1 主监控系统的概念
主监控系统或者称为综合监控系统，即Main monitor & control system（MCS），是指通过先进的计算机及网络技术实现对机电设备、机车运行状况以及客运组织情况进行全方位监控，是数据处理方式一致、用户界面统一的综合信息处理系统。通过对主监控制系统的开发和利用，能够让运营管理人员更方便、更有效地控制管理整条线路的各个功能单元。
地铁/轻轨系统各专业均有各自自成体系的监视、控制系统，大多利用通信网传输通道进行组网，分布在地铁/轻轨沿线上的各系统设备将有关信息传送至控制中心，如ATS、电力监控、通信传输网、程控网、AFC、环控、防灾报警等专业系统。
在以往的运营管理中，管理人员要面对多个人机界面，操作、监控不同的控制系统及设备。不同系统用户界面也不一致，如设备运行状态、设备故障报警信息等的表述形式也不相同。所有这些不但要求操作员对所有这些设备都要熟悉，还要懂得操作，结果给工作人员带来很大的麻烦。操作形式的不统一往往是误操作的主要原因。作为整个地铁/轻轨的管理控制中心的调度，特别是总调度员，同样面临着这样的困惑。当前，往往采用各专业分别派员，专人执守，出现情况后逐级汇报的形式。
从企业自动化信息管理系统的角度出发，整合多个互不兼容系统、各式各样的数据形式，实现统一的管理平台，也是企业自动化信息管理系统面临的重大问题。主监控系统的提出就是想从根本上解决城轨交通（地铁、轻轨等）行业中各专业条块分割，自成体系，信息共享困难的状况。
目前各城市的轨道交通系统的管理者们已认识到此问题，并开始了新管理模式的探索，经过实践验证和进一步完善后，可望逐步推广采用。香港地铁在运营调度管理工作中已初步实施了主监控系统，其技术比较先进，易于操作和管理，在实际应用中收到了很好的成效。
2 主监控系统的组成
主监控系统的最终实现目标是：对城市轨道交通企业内机电设备包括通信、信号、供电、自动售检票、车辆、防灾报警、自动扶梯、电梯、给排水（地铁还包括环控通风、屏蔽门）等系统设备的运行状态以及客运营业状况和相关子系统进行统一的监测与控制，对城轨交通的客流情况进行全方位的监控；将所有的信息资源以一致的方式提供给管理者，最终实现企业决策管理的自动化。
在主监控系统中，每个不同的系统分三级控制，即中央级（控制中心调度员）、地方级（车站控制室值班员）、就地级（各系统的设备管理员）三级控制。控制中心调度员的级别和权限最高，监控范围最大，车站控制室值班员次之，只能够监控到本站的设备，而设备管理员只能进行必要的设备维护和服务等。
3 主监控系统如何实施监控
通过软件开发和数据整合，将不同系统、厂家、设备不同形式的数据（数/模）信息整理并标准化，进入企业管理数据库之中；以标准化的形式，提供给使用者。管理者通过操作菜单的选择，可以实现对不同系统的监控的选择，通过每一个系统的操作界面，可以监测到全线各站系统设备的运行状态，并对系统设备进行必要的控制。例如在一台显示器上，通过点击鼠标，实现所需画面的切换，可以有选择地实施对广播系统或旅客引导显示系统或供电系统等系统状态的监控；也可以通过点击屏幕按键，实现有线及无线电话的呼叫。
系统可实现以下主要功能：
2 注册管理
系统可注册不同的用户，每个用户在使用系统时需要进行登录，并输入相应的密码，方可进行操作。
2 权限管理
每个用户在系统内都定义了不同的操作权限，不同权限的操纵人员的操纵范围和级别是不同的。
2 监视功能
操作人员可以通过计算机屏幕，实时地监视各系统设备的运行状态。
2 控制功能
操作人员可以通过点击计算机屏幕上的功能键，改变某一设备的工作状态，完成对所需设备的控制任务，例如实现对某一区域的广播或改变某一显示屏的显示内容。
2 数据备份
系统可按用户预定的要求对重要数据进行备份，并且可以随时从数据库中提取信息。
2 信息打印
必要时，操作人员可以打印所需要的信息。
2 报警功能
当设备出现故障时，可以实现声光报警，操作人员通过点击屏幕的按键，确认报警并查找故障内容及其地点，对故障进行处理。
在系统软件设计上，除了需要满足数据传输速率的要求外，应尽量考虑可移植的、向后兼容性，在系统的容量上留有余地；系统应具有高可靠性、可维护性和可扩展性的特点；从可靠性层面上要求，监视系统的可靠性应高于被监视的各子系统；而可扩展性为今后发展需求提供余地，届时既有硬件平台能方便地扩容，其软件平台应改动极小或不做变更；方便、迅速的维护性能，是先进高科技系统应该必备的条件。
总之，主监控系统应以通信、ATS、SCADA系统为核心，以AFC、车辆及各机电设备的运转情况为重要内容，将对设备的监测（设备故障及报警记录、故障及报警报告打印、设备维修计划及输出列表）与城市轨道交通企业的运营状况（运营费用估算、营运收入、客流量分析、行车计划等）有机地结合到一起，为全线的运营管理提供服务。
4 采用主监控系统的优越性
主监控系统是传统集中控制系统的继承和发展，是一种更加积极的监视和控制系统。它可以提供更有效、直接的人机界面，能使总调等主要管理人员全面监控企业运行状况，有效提高工作效率，减少调度人员对多个人机界面不适应而造成的误操作，保证管理人员以最快的速度得知运营中各系统的紧急事件的时间、地点，并通过各子系统的连动和信息交互，为维护抢修提供有力支持，提高了故障抢修效率，缩短因设备故障而影响运营的时间，便于管理者应付突发事件。
实施主监控系统可以为企业的进一步发展及企业信息系统乃至今后的自动化管理系统、辅助决策系统提供技术准备。通过各种统计数据、报表或图像，便于管理人员找出问题，共商对策，有效地提高企业技术水平和企业管理水平。
5 实施主监控系统的建议
机电工程招标国内外通常均分专业。各专业均独立招标、自成体系，有各自的监控网络系统。主监控系统的设计核心是集中监控，即在中心对整个地铁轻轨的主要系统进行监控。而在各主要系统已有自己监控中心的情况下，要求主监控系统对所有设备进行直接监控，与原有各自分系统监控功能重叠，从管理角度又难以保证两级操作命令不出现冲突。因此，如果想实现主监控系统的功能，必须在设备招标之前必须完成对主监控系统的范围和功能的定义，在各系统以后的招标中，保证监控功能不会重复设置。然而在多数的地铁/轻轨建设中，由于资金、工期及经验等各方面客观因素的制约，管理者很难在初期完成监控系统功能的定义，且主监控系统的软件编制较为复杂，存在一定的工期风险，实现起来所付出的经济代价较高。因此，笔者建议在实施之初，可以考虑将各系统按运营的实际功能需求划分，分为几个功能块来分别实施监控。例如在实际使用中，可如下实施系统监控：
为了控制中心的行车调度员调度指挥的方便，将ATS、电视监控信息、时钟信息及大屏幕控制系统综合在一起。
为了运营管理的需要，将SCADA、广播、公务电话、专用调度电话、时钟、旅客引导显示系统、车辆、AFC等信息综合在一起。
将防灾报警、自动扶梯、电梯、给排水（地铁还包括环控通风、屏蔽门）等系统信息综合在一起。
这样，既降低了系统软件设计的难度，也降低了对数据传输量的要求，提高了数据传输速度，使实现更为容易。
主监控系统虽然降低了操作难度，但对调度员和值班员的综合素质提出了更高要求，要求熟悉多个系统功能的、具备一定管理能力综合性人才。同时，对网络的维护人员也提出了较高要求。
随着我国地铁/轻轨建设的兴起和逐步发展，以及信息科技的快速发展，运营管理的主监控系统一定会随之得到发展和应用并显现出其巨大的优越性。
