长沙市轨道交通6号线东西段工程ISCS初步设计-正文20170505

1 目目 录录 1概述 1 1 1工程概况 1 1 2系统概况 3 2主要设计依据 4 3工可审查意见执行情况 4 4设计范围 4 5主要设计原则及标准 4 5 1主要设计原则 4 5 2主要设计标准 5 6系统服务对象及运营模式 5 6 1系统服务对象 5 6 2系统运营模式 6 7主要技术指标 6 7 1系统可靠性 可用性 可维护性应满足以下要求 6 7 2系统响应性应满足以下要求 6 7 3设备负载要求应满足以下要求 6 8系统集成互联方案 7 8 1系统集成技术分析 7 8 2集成范围方案比选 7 8 3推荐集成互联范围及接入界面 10 8 4系统接入规模 10 9系统功能 11 9 1功能定位 11 9 2通用功能 11 9 3监控功能 12 9 3 1 变电所自动化 PSCADA 监控功能 12 9 3 2 环境与设备监控 BAS 监控功能 12 9 3 3 火灾报警系统 FAS 监视功能 13 9 3 4 站台门 PSD 监视功能 13 9 3 5 防淹门 FG 监视功能 13 9 3 6 信号系统 SIG 监视功能 13 9 3 7 闭路电视监控系统 CCTV 监控功能 13 9 3 8 广播系统 PA 监控功能 13 9 3 9 自动售检票系统 AFC 监视功能 13 9 3 10门禁系统 ACS 监视功能 14 9 3 11乘客信息系统 PIS 信息互通功能 14 9 3 12通信维修管理系统 TEL ALARM 监视功能 14 9 3 13时钟 CLK 对时功能 14 9 3 14供电运行安全管理功能 14 9 4联动功能 14 9 4 1 联动范围分析 14 9 4 2 联动工况分析 15 9 4 3 联动触发分析 15 9 4 4 推荐联动功能 15 9 5后备功能 16 9 6辅助系统功能 16 9 6 1 维护管理功能 16 9 6 2 网络管理功能 16 9 6 3 培训管理功能 16 9 6 4 软件测试功能 17 9 6 5 集中告警系统 IAS 17 9 6 6 远程管理功能 17 10系统构成 17 10 1 系统层次划分 17 10 2 系统组成 18 10 2 1骨干网络 18 10 2 2中央级综合监控系统 CISCS 21 10 2 3站级综合监控系统 SISCS 22 10 2 4辅助系统 28 10 2 5软件设计 30 10 2 6控制权限设计 32 10 2 7系统维修方案 32 10 3 其他方案论述 35 10 3 1换乘车站方案 35 10 3 2延伸扩展方案 37 11综合监控系统与相关监控系统接口设计 40 11 1 综合监控系统与相关监控系统的接口设置原则 40 11 2 综合监控系统与相关监控系统的接口形式 40 11 3 与变电所综合自动化系统 PSCADA 接口划分 40 11 4 与环境与设备监控系统 BAS 接口划分 41 11 5 与火灾自动报警系统 FAS 接口划分 42 11 6 与站台门控制系统 PSD 接口划分 43 11 7 与防淹门控制系统 FG 接口划分 44 11 8 与信号系统 SIG 接口划分 45 11 9 与自动售检票系统 AFC 接口划分 46 11 10与乘客信息系统 PIS 接口划分 47 11 11与闭路电视系统 CCTV 接口划分 48 11 12与广播系统 PA 接口划分 50 11 13与门禁系统 ACS 接口划分 51 11 14与通信集中告警 TEL ALARM 接口 51 2 11 15与时钟系统 CLK 接口划分 52 11 16与通信系统集中 UPS 接口划分 52 11 17与低压配电专业的接口 53 11 18与建筑专业接口 53 11 19与气体灭火专业接口 53 11 20与通风空调专业接口 53 11 21与线网 应急 指挥中心的接口 53 11 22与光纤测温系统 DTS 接口划分 54 11 23与传输系统 TS 的接口 55 11 24与车辆段智能化集成系统的接口 55 11 25与供电安全运行管理系统 WF 的接口 56 12设备选型及国产化 57 12 1 设备选型原则 57 12 2 国产化 58 13电源 接地及防雷 59 14用房需求 61 14 1 控制中心用房及布置 61 14 2 车站用房及布置 61 14 3 车辆段设备用房及布置 61 15机构及定员 62 15 1 运营机构 定员 62 15 2 维修机构 定员 62 16控制中心工艺 62 16 1 概述 62 16 2 控制中心的功能定位 63 16 3 主要设计原则 63 16 4 控制中心总体要求 63 16 5 控制中心功能要求 63 16 6 控制中心工艺设计 65 16 6 1控制中心总体工艺设计 65 16 6 2中央控制室工艺设计 66 16 6 3系统设备区及设备维修区工艺设计 71 16 6 4各线路接入方案 72 16 7 组织机构及定员要求 73 17附表 74 1 1概述 1 1工程概况 轨道交通 6 号线为东西向骨干线路 快速衔接河西副中心 城市主中心 星马片区南部 空港组团和黄花机场 加强城市 一主两次 跨江联系 引 导城市东西向拓展 6 号线自西向东通过了望城区 岳麓区 开福区 芙蓉 区 雨花区 长沙县 6 个行政区 6 号线西起梅溪湖国际新城 东至黄花机场 线路全长约 48 10km 预留 继续往东延伸至东航站区的条件 全为地下线 设车站 34 座 全为地下站 其中换乘站 12 座 与地铁 1 2 3 4 5 7 8 9 12 号线 磁悬浮换乘 与规划西环城际 长株城际换乘 平均站间距为 1 44km 最大站间距 2 667km 为桐梓坡站至文昌阁站区间 最小站间距 0 807km 为文昌阁站至 芙蓉中路站区间 在线路西侧起点设梧桐路停车场 在河东东六线附近设黄 梨路车辆段检修基地 与 2 12 号线共享梅溪湖主变 与 9 号线共享麓枫路 主变 与 8 号线共享合平路主变 新建东四线控制中心 6 号线分西 中 东三段实施 并预留继续往东延伸的条件 6 号线中段 枫林路站至东四线站 线路长为 30 12km 均为地下线 设站 23 座 均为 地下站 6 号线西段 梧桐路站至枫林路站 线路长为 5 98km 均为地下线 设站 4 座 均为地下站 6 号线东段 东四线站至西航站区站 线路长为 12 0km 均为地下线 设站 7 座 均为地下站 6 号线主方向为东西向 从西往东主要沿东方红路 桐梓坡路 湘雅路 迎宾路 人民路敷设 线路自西往东依次经过的主要大型客流集散点有 梅 溪湖 湖南一师 商学院 省肿瘤医院 湘雅医学院 湘雅附三 湘雅医院 烈士公园 湘雅附二 黄花机场等等 功能定位 6 号线是长沙市城市轨道交通线网中的骨干线路 是唯一直 接联系城市 一主两次五组团 中的 一主两次 城市主体和岳麓 星马两 个片区 的轨道交通线路 6 号线覆盖城市东西向客流走廊 加强河西副中 心与主中心的联系 加强星马片区南部与城市主体的联系 衔接黄花机场 引导城市沿东西向拓展 线路基本走向如下 6 号线 西段工程起于梅溪湖儿童公园西侧的梧桐路站 预留往西延伸的条件 线路穿越儿童公园后转至梅溪湖西延线布设 设紫荆路站 梧桐路停车场于 紫荆路站西端接轨 之后线路穿越龙王港 沿金菊路布设 引入梅溪湖中轴 线 在中轴线设金菊路站 与 2 号线西延二期换乘 线路向北下穿西三环隧 道转入东方红路往北布设 至红枫路路口设红枫路站 至枫林路路口设枫林 路站 中段工程起于枫林路站 车站位于东方红路与枫林三路路口 与规划 12 号线换乘 线路沿东方红路往北 至长川路路口设长川路站 线路往北转入 桐梓坡路 在麓松路路口设置麓松路站 在麓云路路口设置麓谷西站 线路 沿桐梓坡路往东 至麓枫路路口西侧设麓枫路站 至玉兰路路口设玉兰路站 之后线路下穿西二环 至望岳路路口设望岳路站 至金星中路路口设教师村 站与 9 号线换乘 至岳华路路口设岳华路站 线路沿桐梓坡路往东 至银盆 南路路口设置桐梓坡站 与 4 号线换乘 在建 线路继续往东穿越湘江后接 入湘雅路 设文昌阁站 与 1 号线换乘 沿湘雅路往东 至芙蓉中路东侧设 芙蓉中路站 线路沿德雅路往东 从省博物馆西侧下穿至东风路 在烈士公 园西南角设烈士公园站 线路往南接入迎宾路 线路沿迎宾路往南 至迎宾 路口站于 2 号线换乘 线路往南下穿省府院及湘雅医院家属院 往东转入人 民路 至韶山北路路口设窑岭站 与 7 号线换乘 线路继续往东至车站南路 路口设朝阳村站 与 3 号线 在建 换乘 继续往东下穿京广铁路 长株潭 2 城际铁路 至万家路路口西侧设东郡站与 5 号线换乘 在建 继续往东至古 曲东路路口西侧设人民东路站与 2 号线换乘 线路从人民东路与古曲路的交 叉口往东沿人民东路往东敷设 在圭塘河桥东南侧设置花桥村站 线路沿东 穿圭塘河桥东侧 穿浏阳河 至人民东路上 在与双杨路交叉口东侧设置双 杨路站 线路继续往东敷设 在红旗路口设置红旗路站 在规划路路口设合 平路站 与规划 8 号线换乘 在东四线路口设置东四线站 站后接出入线 东段工程起于东四线 沿人民路继续往东敷设 在黄兴大道路口 东十 一线路口 规划蓝田大道南侧 人民路北侧的龙峰大道 黄金大道上设站 在临空南路转向南 在临空产业园的大元路路口设临空产业园站 在西航站 区设站与磁浮换乘 轨道交通 6 号线为东西向补充骨干线路 快速衔接河西副中心 城市主 中心 星马片区南部 空港组团和黄花机场 加强城市 一主两次 跨江联 系 引导城市东西向拓展 6 号线自西向东通过了望城区 岳麓区 开福区 芙蓉区 雨花区 长沙县 6 个行政区 6 号线西起梅溪湖二期 东至黄花机场 线路全长约 48 0km 全为地下 线 设车站 34 座 全为地下站 其中换乘站 13 座 与地铁 1 2 3 4 5 7 8 9 11 12 号线 西环城际 长株城际 磁悬浮换乘 平均站间距为 1 44km 最大站间距 2 665km 为桐梓坡站至文昌阁站区间 最小站间距 0 808km 为文昌阁站至芙蓉中路站区间 在线路西侧起点设梧 桐路停车场 在河东东六线附近设黄梨路车辆段检修基地 与 2 12 号线共 享梅溪湖主变 与 9 号线共享麓枫路主变 与 8 号线共享合平路主变 新建 东四线控制中心 6 号线分西 中 东三段实施 并预留继续往东延伸的条件 6 号线中段 枫林路站至东四线站 线路长为 30 35km 均为地下线 设站 23 座 均为 地下站 新建黄梨路车辆段厂架修基地 1 座 设合平路主变电所 麓枫路主 变电所各 1 座 设东四线控制中心 1 座 西段 5 53km 中段 30 35km 东段 12 12km 6 号线主方向为东西向 从西往东主要沿东方红路 桐梓坡路 湘雅路 迎宾路 人民路敷设 线路自西往东依次经过的主要大型客流集散点有 梅 溪湖 湖南一师 商学院 省肿瘤医院 湘雅医学院 湘雅附三 湘雅医院 烈士公园 湘雅附二 黄花机场等等 功能定位功能定位 6 号线是长沙市城市轨道交通线网中的骨干线路 是唯一直 接联系城市 一主两次五组团 中的 一主两次 城市主体和岳麓 星马两 个片区 的轨道交通线路 6 号线覆盖城市东西向客流走廊 加强河西副中 心与主中心的联系 加强星马片区南部与城市主体的联系 衔接黄花机场 引导城市沿东西向拓展 中段 枫林路站至东四线站 线路基本走向如下 6 号线中段线路起于枫林路站 车站位于东方红路与枫林三路路口 与 规划 12 号线换乘 线路沿东方红路往北 至长川路路口设长川路站 线路往 北转入桐梓坡路 在麓松路路口设置麓松路站 在麓云路路口设置麓谷西站 线路沿桐梓坡路往东 至麓枫路路口西侧设麓枫路站 至玉兰路路口设玉兰 路站 之后线路下穿西二环 至望岳路路口设望岳路站 至金星中路路口设 教师村站与 9 号线换乘 至岳华路路口设岳华路站 线路沿桐梓坡路往东 至银盆南路路口设置桐梓坡站 与 4 号线换乘 在建 线路继续往东穿越湘 江后接入湘雅路 设文昌阁站 与 1 号线换乘 沿湘雅路往东 至芙蓉中路 东侧设芙蓉中路站 线路沿德雅路往东 从省博物馆西侧下穿至东风路 在 烈士公园西南角设烈士公园站 线路往南接入迎宾路 线路沿迎宾路往南 至迎宾路口站于 2 号线换乘 线路往南下穿省府院及湘雅医院家属院 往东 转入人民路 至韶山北路路口设窑岭站 与 7 号线换乘 线路继续往东至车 站南路路口设朝阳村站 与 3 号线 在建 换乘 继续往东下穿京广铁路 长株潭城际铁路 至万家路路口西侧设东郡站与 5 号线换乘 在建 继续往 3 东至古曲东路路口西侧设人民东路站与 2 号线换乘 线路从人民东路与古曲 路的交叉口往东沿人民东路往东敷设 在圭塘河桥东南侧设置花桥村站 线 路沿东穿圭塘河桥东侧 穿浏阳河 至人民东路上 在与双杨路交叉口东侧 设置双杨路站 线路继续往东敷设 在红旗路口设置红旗路站 在东四线路 口设置东四线站 站后接出入线 长沙地铁长沙地铁 6 6 号线车站表号线车站表 序号车站名称中心里程站间距车站形式备注 起点CK10 000 00 774 1梧桐路站CK10 774 00地下两层岛式起点站 1767 2紫荆路站CK12 541 00地下两层岛式 1685 7 3金菊路站CK14 226 70地下两层岛式 换乘站 规划 2 号线西延 西环城际 1409 3 4红枫路站CK15 636 00地下两层岛式 903 5枫林路站CK16 539 00地下两层岛式 中段起点站 换乘站 规划 12 号线 1486 7 6长川路站CK18 025 70地下两层岛式 1651 62 7麓松路站CK19 697 50 966 55 地下两层岛式 8麓谷西站CK20 666 20地下两层岛式 1425 9 9麓枫路站CK22 092 10地下两层岛式 1395 9 10玉兰路站CK23 488 00地下两层岛式 1175 11望岳路站CK24 663 00地下两层岛式 1195 5 12教师村站CK25 858 50地下三层岛式 换乘站 规划 9 号线 866 2 13岳华路站CK26 724 70地下三层岛式 1163 1 14桐梓坡路站CK27 887 80地下三层岛式 换乘站 在建 4 号线 2666 89 15文昌阁站CK30 551 70地下三层岛式 换乘站 在建 1 号线 806 6 16芙蓉中路站CK31 358 30地下两层岛式 1316 7 17烈士公园站CK32 675 00地下三层岛式 979 6 18迎宾路口站CK33 654 60地下三层岛式 换乘站 已运 营 2 号线 1532 16 19窑岭站CK35 179 50地下两层岛式 换乘站 规划 7 号线 20朝阳村站CK36 371 80 1192 3 地下两层岛式换乘站 在建 4 3 号线 1951 05 21东郡站CK38 322 85地下三层岛式 换乘站 在建 5 号线 841 15 22人民东路站CK39 164 00地下三层岛式 换乘站 已运 营 2 号线 1090 4 23花桥村站CK40 254 40地下两层岛式 1263 99 24双杨路站CK41 518 00地下两层岛式 2005 2 25红旗路站CK43 523 20地下两层岛式 1585 26合平路站CK45 108 20地下两层岛式 换乘站 规划 8 号线 1126 5 27东四线站CK46 234 70地下两层岛式中段终点站 2269 3 28黄兴大道南站CK48 504 00地下两层岛式规划长株城际 1948 29东十一线站CK50 452 00地下两层岛式 2455 30蓝田大道CK52 907 00地下两层岛式 1175 31空港城站CK54 082 00地下两层岛式 2040 32黄金大道站CK56 122 00 1178 地下两层岛式 33临空产业园站CK57 300 00地下两层岛式 1027 34西航站区站CK58 327 00地下两层岛式 换乘站 已运 营磁浮 173 终点CK58 500 00 1 2序 号 1 2车站名 称 1 2中心里程 1 2站 间距 1 2车站形式 1 2备 注 1 2 1 21 2起点1 2CK10 000 001 21 2 1 283 2 1 21 1 2梧桐路 站 1 2CK10 832 001 2地下两层岛式 1 2起 点站 1 215 81 1 22 1 2紫荆路 站 1 2CK12 413 001 2地下两层岛式1 2 1 219 42 1 23 1 2金菊路 站 1 2CK14 355 001 2地下三层岛式 1 2换 乘站 规划 2 号线 西延 西环城 际 1 212 79 1 24 1 2红枫路 站 1 2CK15 634 001 2地下两层岛式1 2 1 290 5 1 25 1 2枫林路 站 1 2CK16 539 00 1 213 1 2地下两层岛式 1 2中 段起点 5 站 换 乘站 规划 12 号线 65 1 26 1 2长川路 站 1 2CK17 904 001 2地下两层岛式1 2 1 217 94 1 27 1 2麓松路 站 1 2CK19 698 001 2地下两层岛式1 2 1 296 8 2 1 28 1 2麓谷西 站 1 2CK20 666 201 2地下两层岛式1 2 1 214 25 9 1 29 1 2麓枫路 站 1 2CK22 092 101 2地下两层岛式1 2 1 213 95 9 1 21 0 1 2玉兰路 站 1 2CK23 488 001 2地下两层岛式1 2 1 211 75 1 21 1 1 2望岳路 站 1 2CK24 663 001 2地下两层岛式1 2 1 211 95 5 1 21 2 1 2教师村 站 1 2CK25 858 501 2地下三层岛式 1 2换 乘站 规划 9 号线 1 286 6 2 1 21 3 1 2岳华路 站 1 2CK26 724 701 2地下三层岛式1 2 1 211 2桐梓坡1 2CK27 887 80 1 211 63 1 1 2地下三层岛式1 2换 4 路站 乘站 在建 4 号线 1 226 65 69 1 21 5 1 2文昌阁 站 1 2CK30 550 501 2地下三层岛式 1 2换 乘站 在建 1 号线 1 280 7 8 1 21 6 1 2芙蓉中 路站 1 2CK31 358 301 2地下两层岛式1 2 1 213 16 7 1 21 7 1 2烈士公 园站 1 2CK32 675 001 2地下三层岛式1 2 1 297 9 6 1 21 8 1 2迎宾路 口站 1 2CK33 654 601 2地下三层岛式 1 2换 乘站 已运 营 2 号 线 1 215 32 16 1 21 9 1 2窑岭站1 2CK35 179 501 2地下两层岛式 1 2换 乘站 规划 7 号线 1 211 92 3 1 22 0 1 2朝阳村 站 1 2CK36 371 80 1 219 1 2地下两层岛式 1 2换 乘站 6 在建 3 号线 51 05 1 22 1 1 2东郡站1 2CK38 322 851 2地下三层岛式 1 2换 乘站 在建 5 号线 1 284 1 15 1 22 2 1 2人民东 路站 1 2CK39 164 001 2地下三层岛式 1 2换 乘站 已运 营 2 号 线 1 210 90 4 1 22 3 1 2花桥村 站 1 2CK40 254 401 2地下两层岛式1 2 1 212 66 6 1 22 4 1 2双杨路 站 1 2CK41 521 001 2地下两层岛式1 2 1 220 02 2 1 22 5 1 2红旗路 站 1 2CK43 523 201 2地下两层岛式1 2 1 215 85 1 22 6 1 2合平路 站 1 2CK45 108 201 2地下两层岛式 1 2换 乘站 规划 8 号线 1 221 2东四线1 2CK46 234 70 1 211 26 5 1 2地下两层岛式1 2中 7 站 段终点 站 1 222 84 3 1 22 8 1 2黄兴大 道南站 1 2CK48 519 001 2地下两层岛式 1 2换 乘站 规划 长株城 际 1 220 65 1 22 9 1 2东十一 线站 1 2CK50 584 001 2地下两层岛式1 2 1 221 03 1 23 0 1 2蓝田大 道 1 2CK52 687 001 2地下两层岛式1 2 1 215 34 1 23 1 1 2空港城 站 1 2CK54 221 001 2地下两层岛式1 2 1 218 94 1 23 2 1 2黄金大 道站 1 2CK56 115 001 2地下两层岛式1 2 1 212 44 1 23 3 1 2临空产 业园站 1 2CK57 359 001 2地下两层岛式1 2 1 210 83 1 23 4 1 2西航站 区站 1 2CK58 442 001 2地下两层岛式 1 2换 乘站 已运 营磁浮 1 225 48 1 23 5 1 2东航站 区站 1 2CK60 990 001 251 3 72 1 2地下两层岛式 1 2终 点站 规划 7 11 号线 1 21 2终点1 2CK61 503 72 1 2 1 21 2 1 2系统概况 本线综合监控系统 ISCS 是一个高度集成的综合自动化监控系统 其 目的主要是通过集成多个主要弱电系统 形成统一的监控层硬件平台和软件 平台 从而实现对地铁主要弱电设备的集中监控和管理功能 实现对列车运 行情况和客流统计数据的关联监视功能 最终实现相关各系统之间的信息共 享和协调互动功能 通过综合监控系统的统一用户界面 运营管理人员能够 更加方便 更加有效地监控管理整条线路的运作情况 2主要设计依据 1 长沙市轨道交通 6 号线工程系统 4 标设计合同 2 长沙市轨道交通 6 号线工程可行性研究报告 3 长沙市城市综合交通体系规划 2010 2030 4 长沙市轨道交通线网规划修编 2011 年 5 长沙市国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要 6 长沙市经济社会发展研究报告 2011 2030 7 长沙市轨道交通建设规划 2012 2018 8 长沙市轨道交通 6 号线工程初步设计文件组成与内容 9 长沙市轨道交通 6 号线工程文件编制规定 10 长沙市轨道交通 6 号线工程初步设计机电对土建的要求 11 其他有关会议纪要 公文及政府部门提供的基础资料 地方法规 标 准等 有关会议纪要 公文及政府部门回复意见 3工可审查意见执行情况 工可审查意见执行情况 1 可研报告 综合监控系统采用两级管理 三级控制的分层分布式结构 其整体方案合 理可行 可研报告 中 FAS BAS 所确定的 设计原则以及 FAS BAS 系统的车站级 中 央级纳入综合监控系统的方案基本可行 属肯定性意见 2 建议下阶段补充换乘站综合监控系统的 设置方案 已在初步设计中补充 3 建议下阶段补充车辆段综合监控系统和 车辆段智能化系统之间关系 已在初步设计中明确 4设计范围 综合监控系统设计范围包括长沙市轨道交通 6 号线中东段工程共 237 座 车站 6 号线西段工程共 4 座车站 1 座车辆段停车场 21 座主变电站 1 座 控制中心等范围内的综合监控系统中央级和车站级的构成及功能设计 综合 监控系统与相关系统的接口构成及功能的设计 软件测试平台构成及功能设 计 培训管理系统构成及功能设计 维修管理系统构成及功能设计 网络管 理系统构成及功能设计 车站控制室和控制中心的工艺布置 5主要设计原则及标准 5 1主要设计原则 1 综合监控系统应围绕行车和行车指挥 防灾和安全 乘客服务 设 备监控和管理等目的进行设置 为安全行车和调度指挥提供应急处理方案及 丰富的信息 以进一步提高城市轨道交通服务质量和行车运营管理的水平 2 综合监控系统功能定位除考虑为本工程服务外 还应结合本市轨道 交通总体发展规划 在功能和规模上考虑预留延伸以及和其它线路的接口 3 综合监控系统的服务对象是控制中心的行调 电调 环调 总调 8 值班主任 维调 值班主任助理 车站的值班站长 值班员以及机电设 备维护人员 综合监控系统应满足上述岗位的功能要求 各调度员工作站能 实时交换信息 实现信息共享 便于正常情况及突发事件的指挥 同时为乘 客提供全面的乘车服务 4 本线路综合监控系统的监控方式采用三级管理 三级控制的分层分 布式结构 三级管理分别是线网级 中央级和车站级 三级控制分别是中央 级 车站级和现场级 中央级通过主干网络汇集所有车站级监控系统的信息 并向车站级下达相关的控制命令 5 综合监控系统在控制中心和车站应能够反映各系统的工作状态 并 对被控设备实现单点控制 模式控制 程序控制 时间表调度 系统联动控 制等多种控制方式 各子系统安全联锁由各子系统完成 车站 FAS 与 BAS 底 层连接实现火灾情况下的联动 ISCS 对 FAS 与 BAS 之间的联动执行情况进行 监视 6 综合监控系统可利用既有网络资源为各集成系统实现远程维修功能 提供必要的通道 7 综合监控系统应满足消防和防灾等功能要求 当出现异常情况时 综合监控系统应能迅速由正常运行模式转为灾害运行模式 确保防灾 救援 和事故处理的速度和效率 8 综合监控系统采用统一的软件开发平台 统一的数据库平台 应用 软件采用模块化结构 采用统一的人机界面 系统易于扩充 9 为保证综合监控系统的可靠运行 系统采用冗余结构 系统主要设 备和网络应采用冗余备份 10 综合监控系统设备在生命周期内以及报废时应满足国家有关环境 保护的法律法规要求 5 2主要设计标准 综合监控系统参照下列规程 规范进行设计 1 地铁设计规范 GB50157 2013 2 城市轨道交通技术规范 GB50490 2009 3 城市快速轨道交通工程项目建设标准 建标 104 2008 4 城市轨道交通综合监控系统工程设计规范 GB50636 2010 5 电子信息系统机房设计规范 GB50174 2008 6 智能建筑设计标准 GB50314 2015 7 综合布线系统工程设计规范 GB50311 2007 8 火灾自动报警系统设计规范 GB50116 2013 9 建筑设计防火规范 GB50016 2014 10 人 系统交互工效学 支持以人为中心设计的可用性方法 GB T 21051 2007 11 城市轨道交通综合监控系统工程施工与质量验收规范 GB T 50732 2011 12 智能建筑工程质量验收规范 GB 50339 2013 13 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范 GB 50169 2006 14 国际电工学会标准 IEC 标准 15 国际电信联盟 ITU 的有关建议 16 电气与电子工程师协会 IEEE 有关协议 国家其他有关法规及相关设计规范和标准 9 6系统服务对象及运营模式 6 1系统服务对象 综合监控系统服务对象包括控制中心的调度和管理人员 车站 车辆段 的值班人员 系统维护人员 控制中心的调度和管理人员完成中央级的监控和调度指挥 分为 中心 行车调度 中心环境 防灾 调度 中心电力调度 值班主任 值班主任助 理 车站 车辆段的值班员和值班站长负责站级的监控和调度指挥 车辆段的维护人员完成综合监控系统设备 集成系统设备和部分监控对 象的维护 6 2系统运营模式 系统的运营模式划分为调度管理模式和维修管理模式 城市轨道交通监控和调度指挥采用三级制 即线网监控 中央级监控和 站级监控模式 综合监控系统的调度管理模式应与轨道交通的监控调度模式 相匹配 采用三级制监控调度管理模式 中央级系统监管全线范围内的各类 监控对象 在一般情况下 由控制中心对全线进行集中监控和统一指挥 通 常以列车运行管理和行车控制为核心任务 同时设专人负责供电调度与控制 环境监测与防灾 乘客服务 设备集中管理与维护等工作 站级监管本站 车辆段 所辖范围内的各类监控对象 在车站 车辆段 设值班人员负责 对本站 车辆段 所辖范围的统一管理 综合监控维修管理的具体运作模式为 中心调度人员根据系统设备故障 信息的严重程度 安排维修车间的各种临时抢修计划 车辆段设置维修基地 维修基地内按专业分设各类维修车间并配置有值班工作站 负责对本专业 系统 的设备状态进行监视 发现故障后可采用故障诊断工具确定具体的 故障位置 然后派维修人员前往现场进行维修作业 此外 在本线的红枫路站玉兰路站 空港城站文昌阁站 朝阳村站 红 旗路站设置维修工区 以便维修人员进行现场巡查及存放检修工具 7主要技术指标 7 1系统可靠性 可用性 可维护性应满足以下要求 MTBF 10000 小时 MTTR 0 50 小时 7 2系统响应性应满足以下要求 1 遥控命令在综合监控系统中的传送时间应小于 2s 2 设备状态变化信息在综合监控系统中的传送时间应小于 2s 3 实时数据画面在操作员工作站屏幕上整幅调出响应时间应小于 1s 4 冗余服务器切换时间不应大于 2s 5 网络切换时间不应大于 0 50s 6 冗余通信处理机切换时间不应大于 1s 7 3设备负载要求应满足以下要求 1 服务器中央处理器平均负荷率不应大于 30 2 工作站中央处理器平均负荷率不应大于 30 3 前置处理机平均负荷率不应大于 20 4 局域网的平均负荷率不应大于 20 5 系统平均动态内存占用率不应大于 30 10 8系统集成互联方案 8 1系统集成技术分析 系统集成本质上是系统集成商根据运用的自身的经验 设计和构建一个 适合于本工程具体要求的集成开放系统的全过程 系统集成是应用开放系统 将多家厂商的设备连接在一起 实现应用要求的全部功能的过程 是应用共 享的信息平台接入各系统 为用户实现从顶层至底层的自动化监控管理功能 的工程活动 进行系统集成面临 3 个基本问题 1 采用一个成熟的开放系统作为系统集成的平台 开放系统由通用的国 际知名的硬件产品支持 由通用的操作系统和软件产品支持 可由多个厂家 的通用设备组成 可接入多个厂家的设备 2 按照实际应用需求进行 最终满足用户需求为目标 应用需求包括系 统要求 性能要求和功能要求 其中系统要求是指系统的体系结构 设备选 型等方面的要求 性能要求是指系统可靠性 系统实时响应性 系统规模 系统容量 网络负荷及设备具体性能指标等 系统功能是指根据最终用户的 实际需求要完成的功能 系统功能是应用需求的主要内容 性能和功能的要 求决定了设备 装置及网络的选择和配置 3 采用通用开放的接口及软件通信协议 众所周知 子系统的无缝接入 涉及到通信协议的标准化的问题 目前多种标准的通信协议并行是客观实事 系统集成必需结合这种实际情况对各子系统分开处理 一种情况是集成子系 统的产品具有专有通信协议 此时子系统的产品厂商应开放协议 软件开发 人员在各自的技术背景支持下专门开发软件解决通信问题 这种情况通信问 题将耗费大量时间 接口开发难度很大 另外一种情况是集成系统采用一些 知名品牌的产品 这些产品的通信协议符合某种国际标准 此时可采用此标 准协议进行通信 这样可大量节约人力 物力 因此系统集成在条件允许的 情况下应尽量采取后一种情况的方法进行 8 2集成范围方案比选 综合监控系统通过对车站各相关机电系统集成和互联 实现信息互通和 协调互动 综合监控系统集成 综合监控系统取代了各接入子系统的监控层系统 各子系统的数据处理 监控功能 人机界面均通过综合监控系统完成 各集 成的相关系统完全依赖综合监控系统实现各项监控和操作功能 综合监控系统互联 是指综合监控系统与各子系统之间存在数据交换但 其数据处理相对独立 被互联子系统具有独立的传输网络 是独立系统 综 合监控系统与它们在不同的监控级别存在接口 与它们交换必要的信息 实 现联动等功能 互联系统能脱离综合监控系统独立运行 根据目前国内外城市轨道交通综合监控系统设置情况来看 虽然系统集 成构成有较大的差异 但就集成范围来说主要有两大类比较典型的系统集成 模式方案 信号系统相对独立的系统集成模式以及集成信号 ATS 的完全集成 模式 1 信号系统相对独立的综合监控系统集成模式 目前国内建成和正在建设的大多数综合监控系统都属于这种构成方式 是目前国内外采用得最多的一种方案 CISCS SISCS ATS ATPATO 控制中心 车站 11 图 8 2 1 信号系统相对独立的综合监控系统集成模式示意图 该方案中地铁的最重要系统 行车调度系统独立构建 而其它的系统 则可在一个统一的平台上进行集成 综合监控系统实现与变电所综合自动化 系统 PSCADA 环境与设备监控系统 BAS 火灾自动报警系统 FAS 站 台门 PSD 防淹门 FG 进行集成 与广播系统 PA 闭路电视系统 CCTV 乘客信息系统 PIS 无线通信系统 RCS 信号系统 SIG 门 禁系统 ACS 自动售检票系统 AFC 时钟系统 CLK 等系统的互联 此 模式下 ATS 系统与综合监控系统分开 但通过通信接口与 ATS 进行双向信 息交换 ATS 的必要信息全部接入综合监控系统 综合监控系统可利用这类 信息实现必要的联动功能 基本满足运营管理的需要 这一做法与当前我国 地铁管理水平相适应 2 集成信号 ATS 的综合监控系统完全集成模式 采用完全集成模式的综合监控系统在国外地铁已有成功的范例 例如法 国巴黎地铁 新加坡地铁和香港地铁等 该完全集成模式的特点是在方案一的基础上还将信号系统的 ATS 也纳入 综合监控系统的集成范围 ATS 原有上位机监控功能由综合监控系统来实现 车站信号系统轨旁现场设备和 ATP ATO 控制设备独立构成一个相对完整的系 统 信号系统车站控制器通过通信接口接入车站综合监控系统 此时综合监 控系统的监控管理范围加大 车站级和中央级综合监控系统成为车站和中央 的全面管理中心 行调 环调 电调值班调度等调度工作统一工作界面 集 成信号 ATS 后的综合监控系统应能实现 ATS 原有的上位机监控功能 主要包 括监视列车位置信息 列车在轨道发生故障信息 列车到站和离站信息 列 车门故障站台门关闭预报警信息 信号系统设备的运作等信息 对列车日常 运行进行管理功能 包括扣车 越站 退出服务和停运等功能 提供对列车 日常的辅助功能 通过决策支持系统发出决策控制命令等功能 控制中心 车站 CISCS 含ATS功能 SISCSATPATO 图 8 2 2 集成信号 ATS 的综合监控系统完全集成模式示意图 3 方案比较 方案一 信号系统相对独立的系统集成模式 该方案保证行车调度系统 独立运行 不会因为集成平台出现的问题而受影响 通信系统的 CCTV 广播 等独立传输 不影响数据通道的带宽 是一种风险较小的集成方案 且与当 前我国地铁管理水平相适应 方案二 集成信号 ATS 的完全集成模式 此方案可提高综合监控系统的 集成度 使综合监控系统和信号系统能更加紧密有机地结合在一起协调工作 运营管理人员只需通过统一的软硬件平台就可实现多个弱电系统原有的上位 机监控功能 从而推动长沙地铁的整体自动化水平迈上一个新的台阶 达到 国际先进领先水平 方案一和方案二集成范围 实现功能 软件平台 调试难度等方面各有 不同 是否集成 ATS 是受到本地运营的实际需求 投资成本 技术水平 工 程周期和工程难度等方面因素影响 应根据本线路的实际情况进行取舍 根 据目前长沙地铁的实际情况和国内外集成技术水平的发展状况 目前在国内 城市轨道工程项目中的集成信号 ATS 系统存在以下几点困难值得注意 从技术水平和投资成本上来看 根据我国地铁国产化的发展水平 ATS 系统的国产化尚待时日 具备 ATS 功能的国内软件平台还不成熟 而且具备 ATS 功能的国外软件平台种类也不多 潜在的集成商较少 因此如果需要集 12 成 ATS 系统 则只能采用国外成熟的具备 ATS 功能的软件平台 这样会造成 投资成本大大增加 性价比不高 从工程实施难度上来看 由于集成 ATS 系统的前提条件是信号系统必须 完全开发协议 目前几大信号系统的潜在供货商 例如西门子 阿尔卡特 阿尔斯通等 的通信协议都基本是专有协议 非国际或行业标准 一般不对 外公开 目前潜在的几个国外综合监控系统的软件集成商 例如 THALES WRSA 和新科电子等 也只是在以前国外的项目中与个别厂家的信号 系统进行过集成 因此导致其开发难度和现场调试难度可能增大 工程风险 大为增加 从工程周期控制上来看 根据国外潜在集成商的成功经验 如采用集成 ATS 的方案 综合监控与信号系统的接口的开发量很大 约占所有接口开发 总量的 1 3 1 2 接口点数约 5 6 万点 以新加坡东北线为例 这样应用 软件整体开发及调试周期必然较长 约 4 5 年 以新加坡东北线为例 而 根据目前长沙地铁建设速度 工期安排很紧 一般对集成商的软件开发及调 试周期要求约 2 3 年 因此正常的软件开发周期与工期安排的不适应性会导 致工程难度加大 如处理不好会对全线的正常如期开通造成一定影响 从地铁运营的实际需求上来看 集成 ATS 系统将对运营管理人员的素质 要求更高 而目前我国运营管理人员的水平与全能操作员或跨专业操作员大 要求还存在一定的差距 通过控制中心的接口 综合监控系统与信号系统进 行双向信息交换 ATS 的信息有选择的接入综合监控系统 综合监控系统可 利用这类 ATS 信息实现一些必要的联动功能 也可满足国内地铁运营管理的 日常需要 因此在国内地铁项目集成 ATS 的必要性值得进一步研究探讨 本线路工程暂不建议采用综合监控系统集成信号 ATS 的完全集成模式方 案 信号系统相对独立的系统集成模式与集成信号 ATS 的完全集成模式的具 体比较见下表 系统集成范围比选表 表 8 2 1 比较内容 方案一 信号系统相对独立的集成模 式 方案二 集成 ATS 的完全集成模式 集成范围ATS 独立 系统集成范围适中 集成 ATS 系统集成范围较宽 实现功能 实现除行车调度控制外的运营管理所 需的基本功能 功能满足运营的基本 需要 在方案一的基础上 实现 ATS 行车 调度功能 因此功能更加强大 软件平台 软件集成平台可采用国内或国外集成 平台 可选集成商的范围广 软件集成平台国外具备 ATS 功能的 集成平台 可选集成商的范围窄 系统软件 开发难度 分界面简单 易于实施 适合综合监 控系统与各集成系统分开设备招标的 情况 软件开发周期短 工程难度较 低 在方案一的基础上还需信号供货商 开放专有通信协议 软件开发周期 长 因此工程实施难度最大 调试难度 由于环节较多 接口调式繁琐 现场 联调次数较多 调试周期较长 增加与车站信号控制设备的接口调 试 调试繁琐复杂 调试周期长 工程风险性 保证行车调度独立运行 安全高 各 系统之间的界面清晰 工程实施风险 小 在统一软件平台上实现行车调度功 能 安全性降低 工程实施风险高 总体投资 各系统部分网络设备和软件平台重复 建设 因此总体投资较高 由于集成平台要具有 ATS 功能 软 件制造周期长 调试时间长 整体 造价会相应提高 因此总体投资成 本高 结论性价比较高性价比一般 综合上述 考虑到系统的可实施性 实现功能 工程风险 对运营的影 响 工程投资等各方面的因素 不宜将 ATS 直接集成在综合监控系统中 推 荐系统在集成范围上采用信号系统相对独立的集成模式 本方案与中段工程 保持一致 8 3推荐集成互联范围及接入界面 综上所述 综合监控系统的集成和互联的系统如下表所示 综合监控系统与相关系统集成 互联关系表 表 8 3 1 车站中心 接入系统 集成互联集成互联 IBP 变电所综合自动化 PSCADA 13 环境与设备监控系统 BAS 火灾自动报警系统 FAS 站台门 PSD 防淹门 FG 光纤测温系统 DTS 门禁系统 ACS 信号系统 SIG 自动售检票系统 AFC 广播系统 PA 闭路电视系统 CCTV 乘客信息系统 PIS 时钟系统 CLK 通信维修管理系统 TEL ALARM 车辆段段场智能化集成系统 供电运行安全管理系统 WF 8 4系统接入规模 综合监控系统集成系统接入规模统计表 表 8 4 1 单站接入点序 号 系统接入的站点 开关量模拟量 站点数 主变电站 11004003 段场牵引降压混合所 16008002 降压所 100080014 车站牵引降压混合所 120080022 1 变电所自动化系 统 PSCADA 电能质量管理系统 200100040 普通地下车站和分设的换乘车站 2200120030 2 环境与设备监控 系统 BAS 合设的换乘车站 350015004 普通地下车站和分设的换成车站 2300030 合设的换乘车站 3000043 火灾报警系统 FAS 主变电站 80003 4 站台门系统 PSD 500034 5 防淹门 FG 10002 6 光纤测温系统 10034 综合监控系统互联系统接入规模统计表 表 8 4 2 单站接入点 序号系统接入的站点 开关量模拟量 站点 数 1 信号系统 SIG 中心 120012001 车站 30010034 2 自动售检票系统 AFC 中心 10001001 中心 300 1 3 广播系统 PA 车站 20 34 中心 200501 4 闭路电视系统 CCTV 车站 20 34 中心 600 1 5 乘客信息系统 PIS 车站 34 中心 1 6 门禁系统 ACS 车站 40040034 7 时钟系统 CLK 中心 501 8 通信维修管理系统 TEL ALARM 中心 40001 9 段场智能化集成系统段场 800020002 供电运行安全管理系统 WF 中心 1000 1 综上所述 综合监控系统接入集成系统规模约为 50 万点 接入互联系统 规模约 10 万点 因此 在考虑部分余量后 本线工程综合监控系统的整体处 理规模应不小于 65 万点 9系统功能 9 1功能定位 综合监控系统的功能定位及功能需求分析应在总结国内其他城市成功运 行的城市轨道交通综合监控系统经验的基础上进行完善优化 1 是线路数据汇聚中心 综合监控系统实现对全线各系统重要监控对象 的状态 性能等数据进行实时的收集 展示和存储 成为线路数据的汇聚中 心 14 2 是电力调度中心 综合监控系统集成变电所综合自动化系统 实现电 力监控的中央级调度管理和车站级值班监控功能 已成为了全线的电力调度 中心 3 是线路安防中心 随着自动化技术的发展和集成程度的加深 综合监 控系统与安防相关系统的关系越来越紧密 逐渐成为线路安防管理中心 4 是线路消防中心 综合监控系统通过与火灾自动报警系统接口 实现 对火灾报警信息的监视 对火灾自动报警系统设备的监管 完成了线路的消 防中心功能 5 是关键设备监控中心 综合监控系统提供统一平台进行人机界面显示 存储和管理综合监控系统及其集成 互联的各系统的关键设备运行状态 故 障报警信息 使综合监控系统成为全线关键设备的监控管理中心 6 是高一级管理指挥系统的接口平台 与综合监控系统进行接口使线网 级系统能够方便的获取各线路系统运行信息和关键设备运行情况数据 9 2通用功能 综合监控系统通用功能主要包括以内容 1