集中监控系统在地铁通信中的应用
地铁通信系统要求建立一个视听链路网, 提供传输服务, 向旅客提供信息, 保证对车站及列车进行高层次控制。它主要包括传输、公务电话、无线、调度电话、站内轨旁电话、时钟、有线广播、电视监控、不间断电源等子系统和集中监控等其他辅助设备。其中集中监控主要由各子系统的维护监控终端和集中告警终端组成。
各子系统的维护监控设备应能实时、详细地采集子系统内部各模块的状态和故障信息, 显示和记录各子系统故障发生的起止时间、地点、内容和故障等级等。集中告警终端以声光报警方式向中心维护管理人员报告并实时记录和打印各子系统的故障告警信息。因此, 集中监控系统可以提高通信系统对故障的反应速度和系统管理维护人员的工作效率以及通信系统设备的可维护性, 降低系统运营维护成本, 实现通信设备室无人值守, 提高通信系统运行的可靠性。
1 系统组成
1.1 硬件组成
集中监控系统由各子系统的维护监控终端、集中告警终端、不间断电源、打印机等组成。其硬件组成结构如图1 所示。
1.2 软件组成
集中监控软件包括各子系统的维护监控软件和集中告警软件。其中维护监控软件借助各子系统开发完成, 集中告警软件主要由主控软件、串口通信模块、实时打印模块、数据管理模块、时钟同步模块、声光报警模块、查询统计模块、打印输出模块及帮助学习模块组成。
2 系统功能
集中监控系统主要功能包括: 系统维护、安全管理、串口通信、实时打印、数据管理、时钟同步、声光报警、查询统计、打印输出等。
2.1 安全管理功能
图1 集中监控系统硬件组成结构图
集中监控系统设有多级操作并设置有不同的密码, 包括系统管理员、数据管理员、普通操作员等权限。在进入系统前要求操作人员输入操作员工号和密码。系统参数被修改或数据被人为改动时, 系统都会自动记录操作员的工号、操作日期和时间、操作项目以及是否成功等内容。每一条告警信息都自动记录在计算机的数据库中, 硬盘容量达到90 %的负荷时系统将自动报警。
2.2 串口通信功能
集中告警终端配置的多用户卡有10 个RS232 串口, 其中9 个RS232 串口用于集中告警终端与各子系统网管终端连接, 以进行故障报警, 另外1 个通过RS232/ RS422 转换器与时钟子系统的时标校准接口连接。
2.3 实时打印功能
集中监控系统接收并实时打印各子系统的故障告警信息, 包括故障发生地点(地铁站名称) 、报警的子系统名称、故障位置(发生故障板位号) 、故障名称、故障性质、日期、时间等信息。
2.4 数据管理功能
数据管理功能包括: 系统操作人员的增加和删除; 操作人员权限和密码的分配及修改; 告警信息自动保存; 多用户卡端口分配和串口通信参数设置; 各地铁站编码设置; 各子系统编码设置; 各子系统设备板卡位置编码; 各子系统故障报警编码设置; 各子系统故障编码性质设置; 日志文件管理。
2.5 时钟同步功能
集中告警终端通过RS422 接口与时钟子系统连接, 用于接收时钟子系统向地铁各系统发出的时间标准信息, 使集中监控与地铁标准时间保持同步。
2.6 声光报警功能
集中监控系统接收到各子系统故障报警信息后, 立即发出声光报警, 通知中心维护管理人员。
2.7 查询统计功能
查询统计功能包括: 日志信息; 车站编码信息; 故障编码信息; 故障性质编码信息; 多用户卡端口分配数据; 各子系统设备板卡位置编号信息; 分配给各子系统串口参数的设置数据; 故障报警信息不确定条件的模糊统计; 权限允许范围内, 对操作人员及有关权限和密码的统计; 根据故障发生的车站、子系统、板卡的位置、故障名称、故障性质、日期、时间等条件, 对故障报警信息精确统计等查询。2.8 打印输出功能
集中监控系统可打印输出各种统计查询结果或数据及表格。
3 软件流程
集中监控系统对通信各子系统的运行情况进行24 h 不间断故障信息收集, 当传输、公务、无线、调度、轨旁、广播、时钟、电视、电源各子系统的维护监控终端向集中告警终端发送故障告警信息时, 首先判断该告警信息是否为有效的, 若有效, 则集中告警终端发出声光告警信号, 通知中心维护管理人员, 否则给告警子系统反馈一个告警无效信息。集中告警终端记录收到的故障信息并存入数据库, 以对各类发生的故障进行统计、分析和打印。系统软件流程主框图如图2 所示。
4 系统接口特性
4.1 集中告警终端与各子系统的接口
集中告警终端与各子系统维护监控终端的接口采用标准RS232 串行接口, 用于接收各子系统维护监控终端发送的告警信息, 并将应答信息反馈给各子系统。
图2 系统软件流程主框图
4.2 集中告警终端与标准时标信息接口
集中告警终端与标准时标信息的接口采用标准RS422 串行接口, 用于接收标准时标信息, 并以此校准集中告警终端的内部时钟。通信协议如下。
标准为RS422 , 速率为9 600 b/s , 数据位为8 bit , 起始位为1 bit , 停止位为1 bit , 校验位无, 同步方式为异步, 实现方式为点对点。
目前国内还没有一家通信设备制造商能够提供3 个以上通信子系统的设备, 因此, 通过通信各子系统的维护监控设备可实现对子系统内部的监控, 同时, 将通信各子系统的故障信息汇总于集中告警终端可实现对整个地铁通信系统的集中监控, 此方式是比较切实可行的方案。
