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铁路与轨道交通 |
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谈轨道交通呈高速发展态势 |
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| http://cn.newmaker.com
10/10/2009 4:43:00 PM
上海正伟
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作为保持城市活力最主要的基础设施，城市交通同样影响着城市经济的发展。素有“城市交通主动脉”之称的轨道交通在国家政策的推动下，近年来呈现高速发展的态势。与其他交通方式相比，用地省、运能大、污染小等特点更适合于国内大中城市的交通发展趋势。据了解，除了北京、上海、广州等几大城市已经拥有较为完善的轨道交通网络之外，目前国内规划轨道交通网络的城市已接近40个。
在全国轨道交通项目进行得如火如荼的同时，自动化厂商之间的博弈也逐渐升级。与其他行业相比，自动化产品在轨道交通行业的应用更为广泛，但客户和项目显得较为集中，更为突出的是应用效果会更直接地从地铁公司与乘客两方面体现出来。北京地铁运营有限公司机电公司总工程师王胜利在接受采访时就表示：“整个轨道交通自动化是一个项目导向的市场，同时‘用户效应’近年来也表现得十分突出。”那么这种“用户效应”到底体现在哪些方面呢？
稳定性、可靠性、安全性一个都不能少
2009年6月22日，美国华盛顿东北部发生两列地铁列车相撞的严重事故，造成9人死亡，76人受伤，这起事故是当地近33年以来最严重的一次地铁事故。经调查，事发时正在行驶的列车处于由电脑控制的自动运行模式。在这种模式下，列车驾驶员的工作只是开关车门以及应对紧急情况。有迹象表明，事发前，这列列车的女驾驶员曾试图减速，但未能使列车停下来。调查的初步结果显示，这起事故可能由电脑控制系统故障所致。
地铁安全近年来始终被社会所关注，不只是因为这关系到地铁公司运营的实际情况，更重要的是这直接涉及到人身安全等相关问题。所以，各大地铁运营公司始终将“安全”列为地铁运营的最重要标准，其中自动化产品也是评价指标之一。王总提到，轨道交通本身系统复杂，环控、智能马达、电力监控和屏蔽门等多个子系统中均涉及到自动化产品，PLC、传动等自动化产品在性能与功能上都有特殊的需求。所以，自动化产品与用户需求紧密联系，“用户效应”很明显。
王总介绍说：“轨道交通行业在动力照明、暖通空调、给排水、电扶梯、安全门、残障设施等多专业均使用PLC等智能设备实现机电设备综合自动化监控。而自动化产品性能主要需求主要体现在稳定性、可靠性、安全性等方面。”他指出，地铁的自控系统首先需确保稳定性，包括PLC核心CPU、远程I/O及现场总线的稳定性，整体系统应有较强的抗电磁干扰能力；地铁运营环境要求自动化系统在抗粉尘、抗潮湿方面应有特殊设计；PLC内CPU程序应具有掉电保存功能，确保系统意外失电而不造成监控程序丢失；对I/O控制模块与外界受控系统间的线路安全性需求高，应有防短路、接地等安全防护措施。
从功能上看，王总认为，应用在轨道交通行业的自动化产品，首先必须支持更广泛的工业自动化通信网络拓展功能。如自动化系统应支持MODBUS、工业以太网等多种通信网络，从而支持更广泛的系统间互联或更加便于系统的嵌入；另外，还要具有高效采集、计算及存储功能。因为地铁机电专业监控设备众多，普通地下车站物理监控点数一般在2000～3000点，为满足系统大容量监控点的要求，对于PLC内CPU运算能力有极高的要求，至少不应低于300MHz。对于末端远程I/O信号采集采样频率，将有更高的要求。在CPU、I/O末端效率大幅提高后必须配套高速缓冲存储设备才能实现一个强大的自控系统。最后，需要满足的就是系统扩容功能。由于最终用户需求的不确定性，PLC等自动化产品应有一定的硬件、软件扩容功能，且硬件组态方便、易行。
自动化厂商与研究院各有市场
近日，中国铁道科学研究院电子所监理咨询事业部承接了北京地铁15号线工程供电通号监理（含供电、通信、信号、PIS、AFC、综合监控等）项目。此次承接项目的监理范围中涉及的设备主要包括通信系统、信号系统、供电系统、综合监控系统（含SCADA、BAS）、PIS、AFC、OA、门禁安防系统等设备供货及安装。
目前，自动化市场伴随着整个轨道交通产业的投资也呈现高速增长。除却自动化产品供应商，一些系统集成商、研究院来势汹汹，也要在轨道交通自动化市场“分一杯羹”。王总向记者介绍：“自动化厂商的优势在于熟悉系统工艺流程的最优实现方式，比如程序编写等。并且厂商更为熟知PLC等自动化产品的性能，进而可提供详细的深化设计方案。服务方式则具体体现在现场组网、测试、故障诊断、处理等方面。”但同时，一些研究院的实力也不可小觑。王总指出，设计院的优势在于具有相应的设计资质和一定的设计经验，并了解用户需求，方便不同系统设计层面的沟通、协调。同时，设计院的工程师更熟悉系统工艺流程，方便组织厂商与第三方接口设备厂家明确接口规约。设计院的服务方式更多体现在提供施工图纸，以及在工程实施过程中进行设计变更和设计确认方面。
对于比较双方表现孰优孰劣的问题，王总则表示，自动化厂商以及研究院的工作内容其实有重合之处，但并不雷同。据了解，目前除了轨道交通行业研究院，很多的自动化企业在轨道交通专用集成系统市场中，表现也很出色，和利时等国内企业已经在这一领域打造出自己的品牌。而王总认为，地铁正常的运营需要地铁机电公司、自动化厂商与相关研究院通力合作才能实现，所以彼此并不冲突。同时，这也是“用户效应”的体现，因为最终的目的都是使地铁的设计、运行状况等达到最优。
综合监控系统应用完善空间较大
目前，上海全市有116个地铁站正在施工，这些站点在年底前将陆续完工。另外，上海地铁综合监控系统建设已覆盖8条线路。据介绍，目前监护公司已经在上海地铁1、2、4、7、8、9号线安装了综合监控系统。地铁监护部门通过长期对监测数据的跟踪观察监测，做到提前预报和即时保护，最大限度地保障地铁正常运营。
早期地铁的各机电系统一般是分立设置、独立管理，存在着系统间软硬件平台参差不齐、系统结构及通信协议种类繁杂，系统资源共享困难以及各系统硬件设备配置重复，不利于维护管理等缺点。而通过综合监控系统（ISCS）统一的软硬件平台，可以实现资源共享、互联互通，有利于紧急情况下的事件处理，大大提高了地铁整体运营调度管理水平。
王总介绍，ISCS由位于控制中心的中央级综合监控系统（CISCS）、位于沿线各车站的车站级综合监控系统（SISCS）、区间变电所综合监控系统以及数据传输主干网、网络管理系统（NMS）、培训演示系统、环境与车站设备监控子系统、变电所综合自动化（SCADA）子系统、门禁（ACS）子系统等组成。据了解，北京地铁13号线是全国首条应用ISCS系统的轨道交通线路，目前5号线、10号线及机场线也相继开通使用ISCS系统。
由于综合监控系统强大的功能，其应用前景被普遍看好。但是通过几条线路ISCS系统的运行状况，王总认为该系统也存在若干弊端，有待进一步完善：首先，ISCS系统集成度高，维护不便。此外，操作失误或系统故障对安全运营所构成的风险性也随集成度的提高而加大；ISCS系统高度集成，系统后台监控软件及实时数据库等各类控制逻辑设置复杂，造成系统扩容不便；从技术层面看，综合监控对各系统（SCADA、BAS等）的前期规划存在一定问题，致使各专业系统报警、事件过滤、报表功能、曲线功能及相应存储、导出、打印功能与运营实际需求尚有较大差距，综合监控的理念未得到全部体现。所以，综合监控系统的应用效果还有很大上升空间。
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