綜合監(jiān)控系統(tǒng)教材DOC

1、綜合監(jiān)控系統(tǒng)一、概述ISCS的主要目的是將各分散孤立的自動化系統(tǒng)聯(lián)結(jié)為一個有機的整體，實現(xiàn)地鐵各專業(yè)相關(guān)系統(tǒng)之間的信息互通、資源共享，提高各相關(guān)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合能力，高效實現(xiàn)系統(tǒng)間的聯(lián)動，提高地鐵全線的整體自動化水平。ISCS相關(guān)的系統(tǒng)包括：安全門系統(tǒng)（PSD）、列車監(jiān)控系統(tǒng)（ATS）、電力監(jiān)控系統(tǒng)（PSCADA）、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS）、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)（FAS）、廣播系統(tǒng)（PA）、閉路電視系統(tǒng)（CCTV）、時鐘系統(tǒng)（CLK）、乘客信息系統(tǒng)（PIS）、不間斷電源（UPS）、通信專業(yè)集中告警設(shè)備（ALM）門禁系統(tǒng)（ACS）。二、常用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備1、交換機：交換機就是一種在通信系統(tǒng)中完成信息交換

2、功能的設(shè)備，如服務(wù)器、工作站、集線器、路由器、網(wǎng)絡(luò)打印機等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。2、光電轉(zhuǎn)換器：光電轉(zhuǎn)換器是將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的一種設(shè)備，它可以將外部的光纖信號轉(zhuǎn)換后通過電接口（RJ-45）輸出到計算機或者相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上 。3、光纖熔接盒：光纖熔接盒是將4芯的鎧裝光纜通過熔接后變成4根光纖尾纖，接入到光纖轉(zhuǎn)換器中。4芯光纖構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)A和網(wǎng)絡(luò)B。每個網(wǎng)絡(luò)用2根光纖，1根接收數(shù)據(jù)、1根發(fā)送數(shù)據(jù)。4、局域網(wǎng)：局域網(wǎng)絡(luò)（Local Area Network）是一種在小的區(qū)域范圍內(nèi)是各種計算機和數(shù)據(jù)通信設(shè)備互連在一起的計算機通信網(wǎng)絡(luò)。5、以太網(wǎng)(Ethernet)：以太網(wǎng)是局域網(wǎng)中最常用的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。它使用同軸

3、電纜、雙絞線、光纖等作為傳輸介質(zhì)，采用載波多路訪問和沖突檢測(CSMACD)機制，數(shù)據(jù)傳輸速率可以達到10Mps以上。6、光纖：一種利用光在玻璃或塑料制成的纖維中的全反射原理而達成的光傳導(dǎo)工具。一種傳輸光能的波導(dǎo)介質(zhì)，一般由纖芯和包層組成。7、雙絞線：兩根金屬線依距離周期性扭絞組成的電信傳輸線。10、網(wǎng)線。8、RS485/RS232三、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建：昌平線ISCS采用主備、冗余、分層、分布式C/S結(jié)構(gòu)，采用TCP/IP協(xié)議，并采用行之有效的故障隔離和抗干擾措施。ISCS系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，三級網(wǎng)絡(luò)：中央級、車站級、現(xiàn)場級。中央級：綜合監(jiān)控系統(tǒng)面向全線；車站級：綜合監(jiān)控系統(tǒng)面向本車站；現(xiàn)場級：子

4、系統(tǒng)主要進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和就地控制。（一）、中央級1、 停車場ISCS結(jié)構(gòu)（定泗路停車場）（1）停車場管理系統(tǒng)以太網(wǎng)交換機：2套 赫思曼MACH4002-48G-L3E核心層服務(wù)器：2套 SUN實時兼歷史Sever SPARC Enterprise M5000前端處理器：4套 MOXA DA-682-Linux磁盤陣列：1套 SUN StorageTek 6540操作工作站：SUN Ultra 24 WorkStation 總調(diào)/行調(diào)/環(huán)調(diào)/電調(diào)/維調(diào)，共計5套； （2）設(shè)備管理系統(tǒng)以太網(wǎng)交換機：2套 赫思曼MS4128-L3E核心層服務(wù)器：2套 SUN實時Sever SPARC Enterp

5、rise M5000磁盤陣列：1套 SUNStorageTek 6540操作工作站：SUN Ultra 24 WorkStation 4套（3）培訓(xùn)管理系統(tǒng)以太網(wǎng)交換機：2套 赫思曼MS4128-L3E核心層服務(wù)器：1套 SUN實時兼歷史Sever SPARC Enterprise T5240操作工作站：SUN Ultra 24 WorkStation 4套； 仿真模擬器：SUN Ultra 24 WorkStation 1套； （4）網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)以太網(wǎng)交換機：2套 赫思曼MS4128-L3E核心層服務(wù)器：1套 SUN實時兼歷史Sever SPARC Enterprise T5240操作工作站

6、：SUN Ultra 24 WorkStation 3套； 2、中心ISCS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（小營二期）以太網(wǎng)交換機：2套 赫思曼MACH4002-48G-L3E核心層服務(wù)器：2套 SUN實時Sever SPARC Enterprise M50002套 SUN歷史Sever SPARC Enterprise M5000前端處理器（FEP）：2套 MOXA DA-682-Linux磁盤陣列：1套 SUN StorageTek 6540操作工作站：SUN Ultra 24 WorkStation 總調(diào)/行調(diào)/環(huán)調(diào)/電調(diào)/維調(diào)，共計8套。3、車輛段ISCS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以太網(wǎng)交換機：2套 赫思曼MS4128-L3

7、E核心層服務(wù)器：2套 SUN實時兼歷史Sever SPARC Enterprise T5240前端處理器：2套 MOXA DA-682-Linux操作工作站：SUN Ultra 24 WorkStation 2套（二）、車站級以太網(wǎng)交換機：2套 赫思曼MS4128-L3E核心層服務(wù)器：2套 SUN實時 SPARC Enterprise T5240前端處理器：2套 MOXA DA-682-Linux操作工作站：2套 SUN Ultra 24 WorkStation 車站級ISCS系統(tǒng)共有3面設(shè)備柜，分別為：ISCS柜、交換機柜、負(fù)荷柜。1、ISCS柜（見CAD）2、交換機柜（見CAD）3、負(fù)荷柜

8、（見CAD）4、ISCS接口規(guī)約子專業(yè)規(guī)約類型PSCADA IEC104BAS MODBUSPA MODBUSPSD MODBUSCCTV MODBUSFAS ISO1745ALM UDPUPS MODBUS、SNMPACS MODBUSCLK 時鐘規(guī)約ATSMODBUSPISMODBUS（三）、現(xiàn)場級：昌平線ISCS系統(tǒng)共有12個子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)主要進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視和控制。子專業(yè)中BAS、PSCADA兩個專業(yè)直接接入車站交換機；除BAS、PSCADA兩個專業(yè)外的其他部分（8個）專業(yè)接入車站級的FEP， 通過FEP轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)規(guī)約，接入車站級交換機。昌平線ISCS系統(tǒng)12個子系統(tǒng)：安全門系

9、統(tǒng)（PSD）、列車監(jiān)控系統(tǒng)（ATS）、電力監(jiān)控系統(tǒng)（PSCADA）、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS）、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)（FAS）、廣播系統(tǒng)（PA）、閉路電視系統(tǒng)（CCTV）、時鐘系統(tǒng)（CLK）、乘客信息系統(tǒng)（PIS）、不間斷電源（UPS）、通信專業(yè)集中告警設(shè)備（ALM）。ACS？四、PSCADA電力監(jiān)控系統(tǒng)PSCADA即：電力監(jiān)控系統(tǒng) ，是綜合監(jiān)控系統(tǒng)中的一個現(xiàn)場級子專業(yè)，負(fù)責(zé)監(jiān)控地鐵變電站內(nèi)設(shè)備的計算機系統(tǒng)。整個系統(tǒng)面向變電所通盤考慮，通過微機保護裝置與一次開關(guān)設(shè)備、CT/PT等設(shè)備接口，實現(xiàn)對變電所設(shè)備的控制、監(jiān)視、測量、繼電保護及數(shù)據(jù)管理、遠程通信等綜合自動化管理，以保證供電系統(tǒng)的安全可靠運

10、行。PSCADA系統(tǒng)將變電站內(nèi)設(shè)備分為：10kV、750V、400V、牽引配電變壓器溫控器、整流器監(jiān)控單元、交直流電源智能采集裝置、排流柜雜散電流采集裝置、再生制動能量消耗裝置。電力監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)所內(nèi)電壓、電流、功率、電度量和開關(guān)量等信息的采集，通過光纖、屏蔽雙絞線、網(wǎng)線等連接到自動化屏內(nèi)，并進行數(shù)據(jù)處理和傳輸；由現(xiàn)場級自動化屏將信息送往車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)，同時接收車站級和控制中心級的控制命令，實現(xiàn)變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)的集成。 根據(jù)PSCADA系統(tǒng)的需要，昌平線自動化系統(tǒng)分為：區(qū)間所接入的牽引降壓混合變電所及區(qū)間牽引混合變電所，無區(qū)間所接入的牽引降壓混合變電所，停車場、車輛段牽引混合變電站。（一

11、）、自動化屏（上位機）1、概述： 在變電所自動化屏內(nèi)配置一體化監(jiān)控計算機，實現(xiàn)對所內(nèi)設(shè)備工作情況的監(jiān)視工作。正常情況下，電力設(shè)備的監(jiān)視和控制由控制中心綜合監(jiān)控系統(tǒng)完成，在維修或緊急情況下，控制中心下放工作權(quán)限給變電所監(jiān)控計算機實現(xiàn)所級監(jiān)控功能。在現(xiàn)場級監(jiān)控計算機上可進行本所電力設(shè)備的監(jiān)控及相鄰站設(shè)備工作信息的監(jiān)視。2、柜體25341（1）、通信處理裝置（1n、2n）：DK3510E（2）、監(jiān)控處理機（4n）：PC677B電腦一體機（遙控工作站）：SIEMENS（SIMATIC PANEL PC）TOUCH機（3）、綜合測控裝置（3n）：DK3571B電鐵綜合測控裝置（4）、按鍵：復(fù)歸（FALP

12、復(fù)位按鈕）黃色 試驗（SA試驗按鈕）紅色手把：（QH音響切換）投入退出（5）、鍵盤、鼠標(biāo)3、后柜面：ABB兩極空氣開關(guān)（9個）由左到右（1）、散熱風(fēng)扇電源9ZK（2）、交流插座8ZK（3）、24V電源四7ZK（4）、24V電源三6ZK（5）、24V電源二5ZK（6）、24V電源一4ZK（7）、綜合測控裝置3ZK（8）、通訊控制器（備）2ZK（9）、通訊控制器（主）1ZK3、自動化屏設(shè)備（1）、通信處理裝置：DK3510E通信處理裝置是變電所綜合自動化系統(tǒng)的信息中心，它通過不同的通信介質(zhì)和通信規(guī)約，對變電所內(nèi)各種設(shè)備的信息進行采集處理，形成標(biāo)準(zhǔn)的信息并通過數(shù)據(jù)通道傳送到變電所監(jiān)控計算機和綜合監(jiān)控

13、系統(tǒng)。北京地鐵昌平線采用天津凱發(fā)公司生產(chǎn)的冗余的DK3510E通訊控制處理器，具有可靠性高、處理能力強、實時響應(yīng)快的特點。采用兩臺通信處理裝置，主備完全相同，采用熱備冗余的方式運行。（2）、監(jiān)控處理機（4n）：PC677B也稱：一體化機或遙控工作站，型號為IEMENS（SIMATIC PANEL PC）TOUCH機，屏幕為觸摸屏，無需鼠標(biāo)鍵盤，可直接操作。（3）、電鐵綜合測控裝置：DK3571B采用天津凱發(fā)公司開發(fā)研制的DK3571B系列通用測控裝置。測控裝置設(shè)計采用模塊化的設(shè)計思想，配置十分靈活，各種模件在插槽總數(shù)一定的約束下可任意組合。DK3571B測控裝置在電氣上由各種模件構(gòu)成，模件之間

14、通過背板相連，CPU與各種I/O模件通過裝置背板上的實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，。通過選配不同的模件實現(xiàn)完備的交直流測量、開關(guān)量采集、脈沖計數(shù)、控制（包括同期）、與智能設(shè)備及上位機通信等功能。（4）、交換機（5n、6n）：自動化內(nèi)交換機兩套，該交換機實現(xiàn)與車站/車輛段/停車場綜合監(jiān)控系統(tǒng)的連接，連接設(shè)備包括車站/車輛段/停車場綜合監(jiān)控系統(tǒng)交換機、主備通信處理裝置和便攜式維護計算機。赫斯曼HIRSCHMANN：RS30Ø 電源電源接線方式和指示燈： 直流供電接線 交流供電接線直流供電：正極連接1、6接線柱，負(fù)極連接3、4接線柱。交流供電：連接1、3、4、6。P-電源LED：綠色供電正常黃色單路電源供

15、電熄滅電壓過低Stand by-耦合狀態(tài)LED：綠色耦合冗余狀態(tài)熄滅非耦合冗余狀態(tài)RM-冗余狀態(tài)LED:綠色環(huán)網(wǎng)管理生效，環(huán)網(wǎng)無斷點黃色環(huán)網(wǎng)管理生效，環(huán)網(wǎng)斷開熄滅環(huán)網(wǎng)管理關(guān)閉閃爍錯誤的環(huán)網(wǎng)配置FAULT-故障LED:紅色信號觸點有輸出熄滅信號觸點無輸出Ø 網(wǎng)線接口LS-連接狀態(tài)LED:熄滅無有效物理連接綠色當(dāng)前端口有一個有效物理連接慢閃端口處于冗余狀態(tài)快閃端口被禁閉DA-數(shù)據(jù)狀態(tài)LED:熄滅無數(shù)據(jù)傳輸黃色正在進行數(shù)據(jù)傳輸（5）、電源模塊（DY）：為柜內(nèi)2臺光纖交換機（1、2）、光電轉(zhuǎn)換器、音響回路、遙控出口回路（3）、監(jiān)控主機（4）電源模塊型號：赫斯曼摩莎MOXA： 3種輸入輸出電壓

16、電流電壓電流頻率DR-75-24100-240VAC2.0A24VDC3.2A50-60HzDR-120-24100-120VAC3.3A24VDC5.0A200-240VAC2.0ASDR-480-24100-240VAC5.0A24VDC20A序號（從左至右）下端輸入上端輸出1FGV+2AC/NV+3AC/LV-4V-保護：過載、過電壓、超溫（6）、光纖盒（7）、光電轉(zhuǎn)換器（ZHQ）：（8）、行程開關(guān)（SAN）：（9）、端子排（10）、繼電器（11）、SJ（12）、DD（二）、現(xiàn)場測量控制單元（下位機）下位機包括分散安裝于供電一次設(shè)備中的各種微機保護測控單元、信息采集設(shè)備、智能測控單元以及采用硬接點接入的現(xiàn)場設(shè)備。設(shè)備包括： 10kV交流保護測控單元L30和F650、750V直流保護測控單元PLC和SEPCOS、變壓