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地铁综合监控系统的远程维护方案

供稿:工控网 2012/9/5 16:11:42

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  • 关键词: 地铁 综合监控系统 机电设备 远程维护
  • 摘要:研究目前国内地铁实施综合监控系统后相关机电设备的维修模式,结合基于IP网络的虚拟端口技术,提出一种底层设备的远程联网维护方案,即串行接口的终端设备维护。该方案以较高的性价比弥补了实施综合监控系统后各集成系统的远程维护问题。

摘 要 研究目前国内地铁实施综合监控系统后相关机电设备的维修模式,结合基于IP网络的虚拟端口技术,提出一种底层设备的远程联网维护方案,即串行接口的终端设备维护。该方案以较高的性价比弥补了实施综合监控系统后各集成系统的远程维护问题。
关键词 地铁 综合监控系统 机电设备 远程维护

        随着国内城市轨道交通的迅速发展,各种自动化技术也在地铁机电设备管理方面得到了广泛应用。地铁分立设置的各机电设备系统已逐渐被统一软、硬件平台的综合监控系统所取代。综合监控系统的实施,带来了资源共享、信息互通等一系列明显的好处,但也伴随着投资增加、维护功能不如分立系统等一系列新的问题。
1 国内地铁综合监控系统的维修模式
        目前,国内综合监控系统的维修一般可分为3类,即一线维修、二线维修和三线维修。
一线维修是指当设备发生故障时,通过使用替代模块和配件的方法,使系统在最短时间内恢复有效运营。
二线维修包括在一线维修中拆除下来的可替代模块和配件的修理和维修程序。
三线维修包括对从二线维修中得到的模块和配件的深入修理和维修程序,以及工厂维修。
由于各地铁公司的维修架构和维修水平不同,综合监控系统的维修管理也略有差别。但一般是以一线维修(即更换性维修)为主,二线和三线维修建议采用委外的方式(或由产品供货商提供保修服务)进行。综合监控系统的维修管理一般考虑2种方式。
(1)维修调度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。维修车间设置值班工作站,负责对本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,然后派维修人员到现场进行维修。
(2)维修车间根据设备日常维护计划,安排日常检修。

2 实施综合监控系统后的维修问题
        由于综合监控系统的维修以一线维修为主,因此设备在线故障诊断和远程维护功能对整个系统的维护管理十分重要。
        在未实施综合监控系统时,各机电设备系统通过自带的成熟软件平台来实现设备监控,并由设备供货商开发了相应的工具软件,实现远程故障诊断、远程升级等维护功能。由于软件与底层设备通常是配套的,相互之间的通信一般不需要协议转换,因此维修人员通过远程工作站的软件,可以很容易地对现场设备进行集中维护管理。
实施综合监控系统后,原被集成系统的现场设备的信息一般只能通过与综合监控系统的数据接口采集,数据存储和状态分析等一系列功能将由综合监控系统来实现。由于综合监控系统的软件平台是一个通用的软件平台,要对采集数据进行分析(如SCADA系统的录波数据)或者支持设备远程诊断和维护,通常需要底层设备的协议开放,实现起来往往比较困难。因此,实施综合监控系统后,一般对单体设备的维护,除了必要的维护功能由综合监控系统实现外,更细节的内容一般考虑通过移动工作站(安装专用维护软件)在现场进行维护。

3 实施综合监控系统后的远程维护
       对实施综合监控系统后的各终端设备远程维护,有2种解决方案(见图1)。


1)以太网接口的终端设备维护
对于像服务器之类具备以太网维护接口的设备, 一般说来,大多数厂家提供的维护工具软件可以直接支持通过以太网的远程维护和管理。也就是说,可以通过设置在维修车间的维护工作站,安装相关的维护工具软件,远程对终端设备进行管理。
2)串行接口的终端设备维护
对于通过串行数据接口的设备,与综合监控系统接口时都是通过开放软件协议,采用对点表的形式进行信息交互。综合监控系统以设备监控管理为主,根据监控信息提供辅助维修功能,因此牺牲了部分设备的远程维护功能,给维修带来了一些不便。
针对这种情况,可考虑如下方案解决这部分设备的远程维护问题。
        将终端设备的串行维护口接入串口联网设备(serialoverIP)中,通过串口联网设备接入综合监控系统局域网(见图1)。
       在维修车间设置远程维护工作站,在维护工作站上安装底层通信驱动软件,将远程串口联网设备传送过来的IP数据包再虚拟为串口数据。通过底层虚拟,能在远程维护工作站上生成与远程端串口设备一一对应的虚拟串口。例如,COM7对应串口联网设备连接的串口设备1,COM8对应串口联网设备连接的串口设备2等。
        通过串口虚拟,建立了远程维护工作站与串口维护设备的通信通道,然后在远程维护工作站上安装专用的设备维护软件,选择虚拟通信口(如COM7),就可以对串口设备实现远程维护管理。由于不需要进行软件开发,利用了各系统设备的成熟维护软件,所以更加经济。
        通过该方案,可以直接在维修车间利用成熟的维修工具软件对现场的串口维护设备进行远程维护和诊断,避免了由综合监控系统来实现相同功能带来的高成本问题。
         目前,利用串口联网方案实现SCADA系统的故障录波分析功能在相关领域已有成功案例。对底层保护设备而言,一般都可以保存到相关的故障录波数据。通常这些数据存放在现场,即使被一般监控系统采集到,对其分析也很难达到专业录波分析软件的功能。因此,利用该远程维护方案,可以采用成熟的录波分析软件,通过虚拟串行通道对保护装置的数据进行录波分析,既节省了成本,又降低了工程实施难度。
        除此以外,综合监控系统如果采用串口联网方案,还可以利用专业软件,实现对FAS主机、BASPLC的远程诊断和基础数据读取,为维护人员提供更详细的信息。

4 结语
        目前,地铁综合监控系统作为自动化技术在地铁迅速应用的产物,推进了地铁机电设备的现代化管理,提高了运营效率。通过本远程维护方案的实施,更有利于地铁机电设备的维修和维护管理,进而降低综合监控系统的整体成本。

参考文献
[1]北京城建设计研究总院.GB50157—2003地铁设计规范[S].北京:中国计划出版社,2003.
[2]中华人民共和国机械部.GB50157—2003供配电系统设计规范[S].北京:中国计划出版社,1998.
[3]何宗华,汪松滋,何其光.城市轨道交通运营组织[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.
[4]魏晓东.城市轨道交通自动化系统与技术[M].北京:电子工业出版社,2004.
[5]李腊元,李春林.计算机网络技术[M].北京:国防工业出版社.2001.





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