城市轨道交通综合监控系统设计研究

刘涵

371321199710164514  山东省临沂市  276000

摘要：现如今，我国的城市化进程有了很大进展，城市轨道交通工程建设越来越多。城市轨道交通是城市交通系统的重要组成部分,有必要对此方面进行深入研究。本文首先分析城市轨道交通综合监控系统技术研究必要性，其次探讨智能综合监控系统的关键技术，旨在为更多城市轨道交通单位提供思考方向,合理提升综合监控系统的运行质量,保障城市轨道交通的安全运营。

关键词：城市轨道交通；综合监控系统；智能发展

引言

目前，我国的城市轨道交通正在朝着全面数字化、自动化、高度智能化的方向发展。综合监控系统为城市轨道交通的运行提供了一个高效、统一的运行平台，特别是通过高效的分层、分散的计算机集成技术。应改为通过分层、分散的计算机集成技术，综合监控系统为城市轨道交通的运行提供了一个高效、统一的运行平台。城市轨道交通综合监控系统是一种以主干网络为基础的大规模监测系统，能够在监测系统软件平台上实现对多个专业的数据采集与控制。

1城市轨道交通综合监控系统技术研究必要性

在21世纪初,我国超一线城市为提升城市发展活力,扩大交通系统运行能力,开始建设大规模的城市轨道交通,以电力调整与环境调整为设计核心的综合监控系统设计方案,是当时主流设计思路。其本质是环境与设备监控系统(building automation system,BAS)与电力监控系统(power supervisory control and data acquisition,PSCADA)的组合设计。在城市轨道交通综合监控系统实际运行中,会和闭路电视、乘客导向、列车自动监控系统(automa tictrain supervision,ATS)等功能系统进行数据交互。受限于当时的综合监控系统技术局限性,功能系统的数据交互的行为本质上只是由综合监控系统单方面向功能系统提供例如硬件设备工作状态等数据信息。随着城市快速发展,城市轨道交通需要处理海量的数据信息,以电力调整与环境调整为设计核心的综合监控系统已经无法满足现阶段的综合监控系统的云应用需求。而有关城市轨道交通综合监控系统的各类应用技术在近些年得到快速发展,为供电、机电等机械设备提供更可靠的信息化管理条件,可以探索综合监控系统的信息化升级,实现综合监控系统数据的统一化管理。根据城市轨道交通的运行需求,在人机交互界面实现统一化操作,是当前城市轨道交通综合监控系统技术创新与实践的重要研究方向。

2关于智能综合监控系统的关键技术分析

2.1网络通信平台技术

网络通讯平台是各个分支系统传输各种信息的平台，包括语音、文字、图像、数据等。该系统由网络监控中心的平台进行分析和集成，并将其分配给对应的外接装置。同时，在平台上建立信息传递参数，对多余的信息进行筛选，使其在平台上进行透明传递，从而确保各种信息的准确、高效、智能化。因此，城市轨道交通的一体化监测系统就是通过各个分支网络将采集到的数据传输到一个能够实现语音、视频、图像、数据采集和分析的平台。

2.2横向软件系统信息互通

现阶段城市轨道交通综合监控系统采用的分离化软件开发模式,不再匹配云平台技术在硬件资源高效利用方面的实际需求。现阶段的云平台技术应用理论,是由城市轨道交通综合监控系统的各个子系统提出有关资源调用的具体需求,由云平台技术利用虚拟化,设计虚拟中央处理器与虚拟内存,向各个子系统合理分配相应的计算资源。意味着分析运行表现,云平台技术是一种硬件资源的运行模式。而在功能本质层面上分析,云平台则是由若干具有相对独立性质的虚拟硬件构成的虚拟硬件组。相比以往的硬件集群模式下的冗余服务器部署方法,硬件虚拟化的云平台技术部署,可以极大降低设计硬件使用数量,有效提升城市轨道交通综合监控系统的设计与改造经济效益。针对云平台技术的横向软件系统信息互通需求,可以考虑从以下两个方向进行合理解决:方向一,建设一个软件平台,将城市轨道交通综合监控系统的各个子系统转化为功能模块,以模块形式在软件平台上进行运行。对于建设的软件平台,主要负责与云平台技术的云管理系统进行技术层面的联动与数据层面的整合,确保两者的有效融合,并根据各个子系统的运行需求,以动态化的方式,对计算资源做合理分配。通过此方式,可以让软件平台明确各个功能模块的真实计算资源需求,又可以让计算资源得到科学分配,以此实现云平台技术的计算资源有效管控。方向二,保障城市轨道交通综合监控系统的各个子系统软件拥有相对独立特性,让各个软件和云管理系统做必要的信息交互处理。对于信息交互的内容,涉及计算资源需求、计算资源划分等重要信息。对于云管理系统,则以各个软件发出的各个子系统对于计算资源的真实需求,做相应的计算资源分配、回收等基础管理工作。如果出现资源分配或回收冲突问题,云管理系统也需要与涉及的子系统软件进行相互交互,实现城市轨道交通综合监控系统的高效率管理。

2.3ZigBee传感网络服务器端节点设计

ZigBee传感网络是实现城市轨道交通自动化监控系统通信传输的关键，ZigBee传感网络服务器终端节点负责实现发现网络、加入网络以及发送各种控制命令等功能。ZigBee传感网络服务器端节点开始运行时，端节点先上电，将端节点唤醒后令其执行通信任务同时对网络配置进行初始化，判断通信是否加入网络，若否，重新对网络进行初始化，反之则获取当前网络地址并将地址写入邻居表内；再判断网络是否收到通信指令，若没收到则返回上一步，收到指令后执行指令操作，将通信数据传输给父节点，然后判断是否发送成功，没有发送成功则返回上一步，发送成功后判断当前网络内是否还有通信任务，如果有则返回端节点上电步骤，如果当前网络内没有通信任务，则节点休眠并结束通信流程。

2.4数据整合挖掘技术

当今社会，信息与智慧并存，城市轨道交通通过共享平台的数据技术，对采集到的数据进行了集中处理，从多个角度进行对比和分析，把隐藏在数据后面的全部信息都挖掘出来，运用大数据技术，将数据驱动与模型分析结合起来，对数据和信息进行收集，从而对城市轨道交通综合监控系统做出正确的预测。

2.5纵向系统架构优化升级

纵向系统架构优化升级与横向软件系统信息互通具有相对关系,但是在实际应用中,需要谨慎考虑。 特别是在城市轨道交通综合监控系统原有的硬件架构仍然处于正常运行状态下,直接升级成匹配云平台技术使用需求的硬件架构,需要对优化升级的必要性做合理分析。在当前运行体系下,会在监控系统中心、各个车站设置许多服务器,不仅存在较大的服务器维护工作量,而且维护工作也具有较大的分散性。

结语

综上所述,在开展城市轨道交通综合监控系统技术创新工作时,除参考本文提供的基础理论内容外,也可以根据城市当前经济条件与未来发展需求,合理吸纳有关云平台技术内容,实现综合监控系统的长期优化。在应用云平台技术后,需要将城市轨道交通综合监控系统技术的应用重心转移到软件系统定期更新、硬件设备科学维护等方面,确保城市轨道交通的稳定运营,为地区经济发展提供良好的基础条件。

参考文献

[1]董朦朦.城市轨道交通综合监控系统智能发展研究[J].中国新技术新产品，2020（17）：48-49.

[2]王莹莹.城市轨道交通智能综合监控系统及关键技术分析[J].通信电源技术，2018，35（4）：63-64.

[3]王富章，李平，刘德山.城市轨道交通智能综合监控系统及关键技术[J].交通运输系统工程与信息，2004，4（3）：24-28.