城市轨道交通信号监测系统课件：信号监测系统结构

信号监测系统结构01信号监测系统总体结构02信号监测系统网络结构目录信号监测系统总体结构01一、总体结构城市轨道交通信号监测为分布式系统，一般采用三层系统架构，分别为中心服务器层、维护工作站层、车站监测层。

图2-1

信号监测总体结构二、中心服务器层结构中心服务器层设备设在维修中心。1.服务器机柜服务器机柜包括：2台应用服务器、1套磁盘阵列、2台内部交换机、1台KVM显示器、2台交换机（三层）、光电转换器等。图2-2

服务器机柜二、中心服务器层结构1.智能化综合运维系统服务器：即应用服务器，采用双机热备方式，共用一套磁盘阵列。2.日志服务器：对日志信息进行收集和存储。3.磁盘阵列：磁盘阵列由4块硬盘组成，采用RAID5模式。磁盘阵列与服务器之间均采用光纤跳线连接。4.维护工作站：对终端、站机、服务器进行维护、软件修改和升级。5.打印机：用以打印所需要的维护资料。三、维护工作站层结构维护工作站层设备设在在控制中心、各集中站、车辆段/停车场设备室、各正线工区、车辆段/停车场维护工区。各设1台维护工作站和打印机。维修中心设置2台维护工作站、1台打印机。维护工作站通过维护网连接到中心智能化综合运维系统服务器，实现对全线信号设备的维护监测功能。四、车站维护监测层结构车站监测层设备设在正线集中站和车辆段/停车场。在正线集中站、车辆段/停车场分别设置一套采集设备，包括站机（工控机、显示器）、采集机（车站接口机、综合采集分机、通信接口分机、道岔时序采集分机、采集模块）和接口设备等。四、车站维护监测层结构1.站机是车站监测层的核心，负责车站信息数据的采集和处理，给用户提供维修状态信息。站机通过网络（维护绿网）连接到中心服务器。将车站采集的实时数据和报警传送到上层智能化综合运维系统服务器，并接受上级的控制命令。站机通过网口与信号智能电源屏、计轴、道岔缺口监测装置相连，接收有关信息。通过串口与智能灯丝报警仪相连，接收有关信息。四、车站维护监测层结构（1）监测主机监测主机是车站集中监测系统的核心，负责监测系统所需开关量、模拟量、报警、预警等信息数据的采集、分类、逻辑分析处理、报警输出、数据统计汇总和存储回放等功能。并提供了人性化的人机交互接口，以图形、列表及曲线等方式给维护人员提供有价值的维修状态信息，同时接受用户的输入，实现实时交互式浏览和查询。图2-3

工控机面板指示灯四、车站维护监测层结构(2)CAN卡CAN卡主要用于实现监测主机与监测采集机柜CAN总线通信接口，安装在监测主机的ISA/PCI插槽。（3）MOXA卡MOXA卡主要实现RS422/RS485通信功能，用于监测车站子系统与联锁、电源屏、计轴灯丝报警仪等其它系统串口通信。四、车站维护监测层结构2.采集机柜采集机柜内主要安装的设备有：综合采集机、12V电源、交换机、接口通信分机、大功率电源等。主要功能有：放置综合采集层和接口通信分机，以实现对应采集数据的收集；放置交换机等联网设备实现车站与中心的连接；提供车站监测系统的输入输出用电。四、车站维护监测层结构图2-4

采集机柜四、车站维护监测层结构（1）C0电源层C0层前面板为电源灯及系统铭牌，内部安装12V直流电源。C0层后面板共有3组3×18柱WAGO端子，其中D1用于配置综合采集层转接的电源；D2用于12V开关量电源输出配线；D3用于模块的12V供电。图2-5

C0层布置图四、车站维护监测层结构CSM系统的直流电源分为综合电源、开关量电源和12V大功率电源。综合电源分为综合正负12V和综合24V两组。开关量12V电源安装于机柜C0层内部，经C0-D2输出。12V大功率电源安装于机柜底部C10层，输出正负12V电源经C10-D2输出，主要用于采集单元工作。图2-6

直流电源系统图四、车站维护监测层结构（2）综合采集层综合采集层主要用于实现断路器报警采集等功能，同时也是CAN总线通信的主要输入输出配线点。从左至右分别对应：采集机线性电源、D0-CPU板、D2\D3-开入板。图2-7

综合采集层四、车站维护监测层结构①采集机线性电源采集机线性电源主要提供综合层各采集板的工作用电和输入输出用电。

②CPU板CPU板将采集层各采集板获得的信息进行计算并编码实现CAN总线通信，同时控制开出板的电源输出位。③开入板综合层常用的是24V开入板，采集电源为直流或交流24V。主要用于采集断路器报警。四、车站维护监测层结构图2-8

开入板灯位表示四、车站维护监测层结构④综合层配线输入端子CAN总线端子用输出到监测主机的CAN线以及其他系统CAN接口的输入配线。D0端子对应于CPU板和线性电源的输入输出配线。D2\D3对应开入板采集输入配线，外部用于采集断路器报警配线。图2-9

综合采集层后部输入端子四、车站维护监测层结构（3）道岔时序继电器采集分机安装在采集机柜中，通过对道岔继电器的高频采集，经网络方式将采集信息送至站机，实现道岔动作时序过程监测及记录。（4）绝缘漏流机箱绝缘漏流机箱集中安装在采集机柜中，通过网络方式与站机通信。主要实现：线缆绝缘测试、电源对地漏泄电流测试。如不设线缆绝缘测试、电源对地漏泄电流测试功能，则不需要绝缘漏流机箱。四、车站维护监测层结构（5）接口通信分机通信接口分机接收并处理各采集单元传输来的数据信息，同时通过网络通信方式将数据传给站机。图2-10

通信接口分机四、车站维护监测层结构接口通信分机主要使用RS485通信接口与各监测采集单元连接获取单元采集上传的数据信息，同时通过网线与交换机连接，将各采集信息组包传给监测主机。接口通信分机前方为状态液晶显示屏和设置232串口；232串口用于设置接口通信分机的配置和IP地址。图2-11

接口通信分机液晶显示四、车站维护监测层结构（6）C10电源层C10主要为机柜的220V交流输入输出配线，以及机柜内12V大功率电源输出保险及采集模块电源线（12V电源区-D2）。图2-12

C10层电源端子布置图四、车站维护监测层结构①大功率电源12V大功率电源安装于机柜底部C10层，输出正负12V电源经C10-D2输出。大功率电源为各种监测采集模块提供+/-12V的电源。(b)后视图（a）前视图图2-13

MMS电源四、车站维护监测层结构②交流电源交流电源即信号稳压交流220V电源，由电源屏供出至C10电源层电源端子，然后给MSS系统内部设备供电。监测交流220V用电主要在监测采集机柜内部和站机桌内的设备。图2-14

交流电源图四、车站维护监测层结构3.车站接口机车站接口机通过独立网口连接深灰、浅灰网交换机，实现与联锁下位机、LATS的接口功能。车站接口机通过网线与ZC的日志数据输出口直连，获取和记录ZC的日志。车站接口机同时实现网络抓包功能。四、车站维护监测层结构4.采集设备（1）外电网综合质量测试仪外电网质量综合测试仪用于对外电网380V输入进行监测，包括电压、电流、相位角、瞬间断电报警等，一般安装在机械室配电箱旁边。图2-15

外电网质量综合测试仪四、车站维护监测层结构（2）其它智能采集单元其它智能采集单元按功能可分为：50Hz轨道电压相位角高精度采集传感器；50Hz轨道交直流电压采集传感器；列车信号机回路电流采集传感器；提速道岔电流功率综合采集传感器；道岔电流综合采集传感器；道岔表示电压智能采集器；道岔表示电压智能采集器2合1；开关量采集器。这些采集单元（除开关量采集器外）工作特性和形状都比较相似，现以列车信号机回路电流采集传感器来说明。2组灯是采集单元工作表示灯，其中1组是电源灯和CPU工作灯，正常情况下电源灯稳定亮绿灯，CPU工作灯亮闪烁绿灯；另1组是通信灯，当采集单元与接口通信分机通信正常时，2个灯亮交替闪烁的绿灯。四、车站维护监测层结构二进制8421码指拨开关，一个接口通信分机口最多连20个智能采集单元，地址码只能在1至20范围，指拨开关利用其1至5就够了，7和8用于波特率设定，一般不需要改动。开关拨至ON侧为0，数字侧为1。第1个开关位置对应地址为1（二进制1），第2个开关位置对应地址为2（二进制10），第3个开关位置对应地址为4（二进制100），第4个开关位置对应地址为8（二进制1000），第5个开关位置对应地址为16（二进制10000），计算地址码的方法有2种：①将各位置开关状态（0，1）乘以对应的地址（1，2，4，8，16）然后相加，地址=2，同理，如果前5个开关全拨向ON的对侧，即数字侧，则采集单元地址=31。②按照5至1由高位到低位将各位置的状态按照二进制写出来，写成二进制地址=00010，这个二进制数值转换成十进制就是2，同理，如果前1、4、5开关全拨向ON的对侧，即数字侧，则采集单元地址=11001，对应的10进制地址=25。信号监测系统网络结构02一、

网络结构如图2-1所示的信号监测系统，利用信号红、蓝网，信号深灰、

浅灰网，并为此专设维护网（绿网）。维修中心服务器通过信号红、蓝网与ATC-CC/LC/ZC相连，通过信号深灰、浅灰网与ATS相连。维修中心服务器、站机、维护工作站通过维护网互连组网。

如果需采集非集中站电源屏，需通信提供非集中站到集中站通道。

一、

网络结构也可采用如图2-16所示的信号监测系统网络结构。维修中心服务器通过维护网与ATS相连。维修中心服务器、站机通过通信网互连组网。

图2-16

另一种信号监测系统网络结构二、车站局域网车站、车辆段/停车场的站机、交换机及通信接口分机、环境监测分机、道岔表示缺口监测设备、计轴诊断系统组成局域网。它们之间通过网线相连。

图2-17

车站局域网二、车站局域网站机和电源屏通过网线相连。站机和工作站通过网线相连。站机和采集机通过CAN传输总线相连。采集机和各采集器、采集组合通过485总线相连。

ATS与MSS接口建议通过绿网连接，便于MSS与ATS时钟同步及在线杀毒。图2-18