1、概述
軌道交通涉及到鐵路、地鐵、輕軌、電氣化鐵路、高速磁懸浮鐵路等。在這些領域有一個共同點:即都要涉及到調度、信息集中顯示這些需求,目前在控制中心常采用綜合自動化系統來時刻管理和監控整個線路及多種應用子系統的運行狀況,來提高控制中心的運營管理水平,實現對故障信息的綜合分析和預測。數字拼接墻綜合顯示系統作為軌道交通自動化重要組成部分,在指揮調度中心承擔著整合行車調度系統、監控系統等多個子系統,實現將來自系統的計算機、網絡、視頻信號,能夠集中接入管理和高精度監控顯示的功能。
SEVA數字拼接墻軌道交通調度與控制解決方案,是目前先進的交通調度與控制顯示系統,主要包括高清晰顯示屏、多屏處理器和拼接墻應用管理系統。
SEVA在系統結構上以其性能穩定、功能齊全、擴展靈活滿足用戶功能需求,而且在面對軌道交通復雜而多子系統應用時,具有整合子系統的控制界面及硬件能力,整合設計與應用系統的接口能力,理解客戶應用提供二次開發和構建工作。
2、軌道交通調度監控管理需求與解決方案
軌道交通應用是一個綜合調度監控管理系統,由原來獨立監控發展到集中管理,分區顯示,獨立控制的應用要求。既能夠對多個子系統獨立控制,又能實現集中管理,一般在OCC控制中心需要分區顯示或管理的子系統包括:ATS系統(列車自動行車監控調度)、綜合監控系統(電力監控SCADA系統、設備與環境監控EMCS系統、防災報警FAS系統)、電視監控CCTV系統。系統復雜、信號種類多樣,管理任務重大,SEVA提供的拼接墻控制軟件,能夠根據用戶的功能要求,獲取整套系統的管理控制權限,將整個大屏系統劃分為多個邏輯分區。通過管理授權,使授予用戶在相應區域內取得控制權限,實現在邏輯分區范圍的實際操作管理,通過日志文件記錄所有操作,便于日后調用查看。當然邏輯分區可根據要求進行重新劃分的。
3、軌道交通調度監控系統的接入與顯示解決方案
1)全屏單一邏輯屏和整屏移動窗口解決方案
軌道交通由于監控信號密集,常常需要全屏顯示某種應用系統,如全屏單獨顯示SIG系統、SCADA或EMCS主控系統,滿屏顯示時確保刷新速度滿足顯示要求。或者需要對各種活動視頻、RGB和來自網絡的計算機等圖像信號,在高分辨率無縫統一邏輯屏上以窗口方式任意位置進行顯示,并任意移動、任意縮放。如同在一臺電腦顯示器上靈活自如操作。
SEVA經過多年研發而基于DisNet架構的主從分布式圖像處理系統,能夠成功解決這種顯示要求。構成一個完整的(1024*M)*(768*N)的超高分辨率畫面。
2)各應用子系統靈活的分區管理與顯示解決方案
軌道交通多個專業應用,可按用戶具體需求進行分區固定顯示,不會增加硬件設備且今后根據重新劃分來修改,無需物理改變接線。分區是虛擬的,并且在特殊情況和應急情況下,可將專業的RGB信號、視頻信號和網絡信號混合,實現靈活的跨區跨應用的任意開窗口顯示。
固定區域劃分示意圖
顯示區域重新劃分示意圖
3)ATS(列車自動行車監控系統Automatic Train Supervision)的應用
ATS是一個行車指揮自動化控制系統,對全線運行的列車進行實時監控,極少需要人工干預。實現對全線運行列車進行實時監控,為操作員精確提供:運行列車的在線狀態信息、顯示設備故障報警及故障源提示等功能。以系統運營圖作為監控的人機界面。
ATS顯示特點:全局信號高分辨率、大信息量,需實時刷新,具有幾個方面的功能:
1、通過ATS車站設備,能夠采集軌道旁及車載ATP提供軌道的占用狀態、進站狀態、列車運行狀態以及信號設備故障等控制和監督列車運行的基礎信息;
2、根據連鎖表,計劃運行圖及列車位置,自動生成輸出進路控制命令,傳至車站連鎖設備,設置列車進路、控制列車停站信息;
3、列車計劃與實際運行圖的比較和計算機輔助調度功能,能根據列車運行實際的偏離情況,生成自動調整計劃供調度員參考,控制列車停站時分,控制發車時間;
4、以上信息均通過終端實時刷新顯示,提供軌道區段、道岔、信號及和在線運行列車的狀態信息、顯示設備故障報警及故障源提示等功能。
地鐵行車監控調度系統顯示界面
4)CCTV系統的顯示方案
CCTV電視監控系統作為軌道交通的必要顯示系統,主要實現將軌道沿線的視頻監控信息集中在調度指揮中心監測,按要求在大屏某一特定區域集中顯示,單屏內可同時顯示多路信號,如遇出現特殊情況,實現將該信號放大顯示。
SEVA拼接墻系統充分考慮用戶前端多樣化的信號種類,模擬信號可通過兩種處理機制(內置和外置信號處理)形成冗余,提高穩定性和應用的靈活性。
5)綜合監控系統的顯示方案
綜合監控系統采集各系統所有軌道交通系統網絡設備實施統一監視與必要控制、管理,實現對故障信息進行處理和故障報告,并進行了綜合分析和預測,并以圖形的方式顯示在控制終端或DLP大屏系統上,給集中監控增加了智能決策功能。
綜合監控系統包含:電力監控SCADA系統、設備與環境監控EMCS系統、防災報警FAS系統等系統。是軌道交通的綜合分析和預測的智能決策系統,各種采集信號以圖形界面方式顯示在DLP大屏系統和控制終端,滿足指揮中心工作人員對設備工作狀態,各類報警信息及時處理和監管,大限度保障設備、乘客的安全。
電力監控系統(SCADA):保證城市軌道交通系統牽引供電系統安全、可靠運行的重要基礎.電力調度中心通過實時掌握全線各個變電所的運行情況、直接對設備進行操作,使牽引供電系統的管理科學化、規范化,并且還可做到與其他自動化系統互換數據,充分發揮整體優勢。
地鐵電力監控系統顯示界面
地鐵設備監控系統(EMCS):是為給乘客創造安全、舒適、可靠的乘車環境設施,對地鐵車站、區間的空調、通風、給排水、照明、車站動力、自動扶梯等設備的運行狀態進行自動化管理,使設備按預設狀態自動運行,節省能源,方便管理,使設備發揮佳效益。
防災報警系統(FAS):FAS 系統功能主要是接收段內各FAS 系統保護場所的火災報警信號,監視FAS 系統的設備運行狀態,向控制中心傳送防災信息,接收控制中心的控制指令,指揮防災救援工作。
4、系統優勢
SEVA顯示解決方案有幾個方面的特點:
1)各個服務器(如列車自動行車系統ATS,綜合監控系統等)可以實現分開獨立處理,而無需全部在DLP大屏多屏處理器上同時運行,使得系統負載平衡分配,從而使得系統的安全型、穩定型極大提升;
2)顯示方式靈活,滿足windows平臺和UNIX平臺和跨平臺高分辨率應用的顯示;
3)靈活的CCTV視頻監控系統接入能力,SEVE大屏系統能夠靈活接收并直接處理全制式(PAL、NTSC、SECAM等)復合視頻信號以及雙通道冗余備份功能;
4)多重冗余,系統可靠性高:信號采用冗余備份設計,內置處理器與外置處理器互為備份,系統不會因為其中某一臺從處理器出現故障時導致系統顯示全盤癱瘓,其它處理器照常顯示。發生故障的處理器上的被顯示信號窗口可移動至其它從處理器上開窗口顯示。