高陽 谷通通 李增利

（中鐵電氣化局集團(tuán)第一工程有限公司 北京市 100070）

該技術(shù)研究從如何指導(dǎo)地鐵運(yùn)營線路綜合監(jiān)控系統(tǒng)更新改造的角度出發(fā)，從施工準(zhǔn)備、施工工序、工藝流程、施工方法以及運(yùn)營保證等方面對綜合監(jiān)控系統(tǒng)更新改造施工進(jìn)行了系統(tǒng)闡述，形成并完善了該系統(tǒng)技術(shù)工藝。

1 系統(tǒng)硬件升級

控制中心綜合監(jiān)控系統(tǒng)更換新的骨干網(wǎng)交換機(jī)、中心實時服務(wù)器、中心歷史服務(wù)器、磁盤陣列、SAN交換機(jī)、通信前置機(jī)、設(shè)備機(jī)柜、KVM 等。

1.1 機(jī)柜安裝

綜合監(jiān)控系統(tǒng)新增加機(jī)柜安裝的原則為盡量靠近原有機(jī)柜，保證配線方便。機(jī)柜安裝不影響現(xiàn)有設(shè)備的運(yùn)行，在白天實施。

1.2 電纜敷設(shè)

通訊電纜主要包括：屏蔽雙絞線、串口通信的電纜、光纖跳線和電源電纜。PA、CCTV、CLK 和FAS 專業(yè)采用RS422 通信，PIS、ATS、TCC、ALM、AFC 專業(yè)采用以太網(wǎng)通信。

串口通信的電纜連接到配線箱的通信端子排外線側(cè)，內(nèi)線側(cè)通過跳線與綜合監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)柜端子排的外線側(cè)相連；RJ45 以太網(wǎng)接口專業(yè)通信電纜連接到配線箱的雙絞線配線架外線側(cè)，并通過跳線接入FEP 后置交換機(jī)。

1.3 硬件設(shè)備安裝

設(shè)備進(jìn)場后，服務(wù)器、FEP、交換機(jī)均可在運(yùn)營時間內(nèi)運(yùn)行，不影響既有系統(tǒng)的正常使用；既有FEP 與新增FEP 均與串口專業(yè)的通信通道時時連通，因此兩套平臺的FEP 在某一時刻只能啟動其中一套的軟件。即運(yùn)營時間啟動既有FEP 的軟件，停運(yùn)調(diào)試期間啟動新增FEP的新版軟件。待全線、全系統(tǒng)、全功能調(diào)試完成后，拆除既有設(shè)備。

1.4 線纜成端

設(shè)備安裝完之后，進(jìn)行線路成端。線路成端分兩階段進(jìn)行。

第一階段：進(jìn)行新敷設(shè)電纜的成端，按照圖紙連接到相應(yīng)的位置上，連接完成后進(jìn)行測試，保證成端的設(shè)備互聯(lián)互通；

第二階段：成端原有的電纜，如各子專業(yè)通信的電纜、工作站通信的電纜等。

第一階段成端的電纜不影響既有設(shè)備運(yùn)行，白天實施。第二階段成端的電纜影響既有設(shè)備運(yùn)行，停運(yùn)后實施。

2 系統(tǒng)軟件升級

2.1 網(wǎng)絡(luò)測試

交換機(jī)上電并配置完成后，將新增服務(wù)器通過重新敷設(shè)的通信線纜接入到交換機(jī)上。原交換機(jī)與新交換機(jī)在調(diào)試期間同時運(yùn)行。調(diào)試完成后，拆除原交換機(jī)及相應(yīng)線纜。自組骨干網(wǎng)與在用的OTN 通道互相獨(dú)立，互不干涉，因此舊有骨干網(wǎng)在新設(shè)備的安裝調(diào)試均無需斷開，減少了調(diào)試期間網(wǎng)絡(luò)倒切導(dǎo)致系統(tǒng)故障的風(fēng)險。

對新組建的骨干網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)測試以及接入交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的測試均不影響既有設(shè)備的運(yùn)行，測試可在白天進(jìn)行。

由于控制中心是共用中心，在中心網(wǎng)絡(luò)測試中，對既有車站也要進(jìn)行測試。

2.2 各接口通信測試

為了不影響既有線白天的運(yùn)營，接口調(diào)試工作采用分專業(yè)進(jìn)行，每天晚上調(diào)試1 到2 個專業(yè)的接口，調(diào)試完成后，恢復(fù)到工作前的狀態(tài)，直到所有專業(yè)都調(diào)試完成，選擇在一個晚上接入所有的專業(yè)，完成整個控制中心的接口倒換工作，切換到新設(shè)備運(yùn)行。

接口通信測試工作影響既有設(shè)備運(yùn)行，停運(yùn)后實施。

具體的實施步驟如下：

（1）新敷設(shè)的通信線纜根據(jù)接線圖紙，接入交換機(jī)、FEP。

（2）停運(yùn)后，停止舊有FEP 的軟件（或直接斷電處理）。

（3）將各專業(yè)的通信線纜接入新的FEP。

（4）啟動新增FEP 新版軟件。

（5）進(jìn)行現(xiàn)場端到端測試。

（6）工作票截止時間前停止新增FEP 的軟件。

（7）將各專業(yè)的通信線纜恢復(fù)到執(zhí)行工作票前的狀態(tài)。

（8）啟動既有FEP 的軟件。

在大廳調(diào)度操作員站HMI 上確認(rèn)全線所有專業(yè)通信狀態(tài)已經(jīng)恢復(fù)且遠(yuǎn)端設(shè)備監(jiān)控正常。

調(diào)試過程中，原中心級服務(wù)器不會受任何影響，所有不涉及調(diào)試的專業(yè)的數(shù)據(jù)可以通過原系統(tǒng)中的兩臺FEP 繼續(xù)傳輸，運(yùn)營不受影響。比如進(jìn)行中心CCTV 調(diào)試時，斷開CCTV 與兩臺原中心FEP 的連接，讓CCTV與調(diào)試用FEP 建立通道鏈接，通過中心接口調(diào)試服務(wù)器與這臺調(diào)試FEP 進(jìn)行CCTV 的調(diào)試，待夜間調(diào)試計劃結(jié)束，斷開CCTV 與調(diào)試FEP 的鏈接，恢復(fù)CCTV與原兩臺中心FEP 的鏈接，即可恢復(fù)原中心級系統(tǒng)與CCTV 的接口及功能，如圖1。

圖1：調(diào)試狀態(tài)中心設(shè)備網(wǎng)絡(luò)連接示意圖

2.3 中心調(diào)試

中心ISCS 調(diào)試涉及控制中心和后備中心軟硬件，主要包括對站下及所內(nèi)聯(lián)調(diào)和中心級系統(tǒng)的單系統(tǒng)、接口、點(diǎn)對點(diǎn)和功能調(diào)試。

對于中心聯(lián)調(diào)工作，在中心不具備條件時，在后備中心搭建中心級系統(tǒng)，作為中心級系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)平臺。項目早期如后備中心仍不具備條件，在車站及變電所內(nèi)搭建中心級過渡系統(tǒng)，實現(xiàn)中心級模擬聯(lián)調(diào)，提高車站對中心的聯(lián)調(diào)驗證效率。

2.4 控制中心雙系統(tǒng)并行調(diào)試

對于控制中心ISCS，實施夜間停運(yùn)后，既有ISCS系統(tǒng)服務(wù)器、FEP、工作站的系統(tǒng)保持在線，同時新ISCS 系統(tǒng)服務(wù)器、FEP、工作站組成的單機(jī)系統(tǒng)上線，并進(jìn)行調(diào)試。在全部調(diào)試完成之前，新系統(tǒng)還無法替換既有系統(tǒng)，在夜間調(diào)試作業(yè)結(jié)束前仍必須確保既有系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

調(diào)試期間的新系統(tǒng)稱之為中心ISCS 過渡系統(tǒng)，過渡系統(tǒng)包括機(jī)柜、一體機(jī)、FEP、交換機(jī)及工作站，具備完整的ISCS 系統(tǒng)中心級監(jiān)控功能及與車站、變電所系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)聯(lián)試條件。

2.5 控制中心級接口系統(tǒng)調(diào)試

控制中心過渡系統(tǒng)具備調(diào)試條件后，在控制中心進(jìn)行ISCS 與通信、信號各專業(yè)的中心級接口調(diào)試。

對于控制中心ISCS 接口系統(tǒng)而言，既有和過渡系統(tǒng)可以實現(xiàn)并行運(yùn)行和調(diào)試，但不能實現(xiàn)并行監(jiān)控。在調(diào)試期間，既有和過渡系統(tǒng)ISCS 與各專業(yè)的接口通訊狀態(tài)通過端口通斷來切換。

3 中心級綜合監(jiān)控系統(tǒng)貫通升級

在完成車站與中心級系統(tǒng)的改造調(diào)試、聯(lián)調(diào)工作后，將進(jìn)行中心既有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)及功能倒接工作，以完成新系統(tǒng)的上線。

軟件貫通主要包含以下幾個方面的工作：

（1）升級中心商用庫數(shù)據(jù)；

（2）升級全線實時服務(wù)器程序、數(shù)據(jù)及配置；

（3）升級中心工作站數(shù)據(jù)；

（4）升級全線復(fù)式工作站數(shù)據(jù)；

（5）升級全線值班工作站。

鑒于貫通倒接工作需要升級的終端較多，包括正線及中心級終端、服務(wù)器，因此人員計劃分位3 組，其中控制中心1 組，備用中心1 組，車站1 組。車站計劃安排在正線中間位置車站，作為應(yīng)急響應(yīng)。

新線段新增畫面及中心修改的相關(guān)畫面會提交至軟件版本庫，涉及到需要升級的工作站可以得到新版本的推送?，F(xiàn)場升級人員在完成版本推送后，會進(jìn)行版本檢查。采用遠(yuǎn)程登錄檢查，結(jié)合運(yùn)營確認(rèn)的方式。

在數(shù)據(jù)庫升級和版本庫更新之前，做好系統(tǒng)檢查及備份工作。因?qū)扔羞\(yùn)營系統(tǒng)無任何影響，因此建議在非停運(yùn)時間段進(jìn)行。

系統(tǒng)升級完成后，軟件上暫時用權(quán)限設(shè)置屏蔽中心級調(diào)度對新建段設(shè)備的遙控、報警和事件瀏覽權(quán)限，開放圖形畫面瀏覽功能。待驗證工作全部結(jié)束后，征得運(yùn)營公司同意，再將中心調(diào)度對北延段的所有監(jiān)控功能權(quán)限開放。

全線數(shù)據(jù)庫擴(kuò)容正式升級工作需重啟中心實時服務(wù)器，升級全過程中將影響ISCS 全線各站的各專業(yè)監(jiān)控功能。同時，新建段ISCS 車站服務(wù)器已完成數(shù)據(jù)庫更新，不在本次擴(kuò)容升級范圍內(nèi)。正式升級工作由0:30 開始，全部工作完成為150 分鐘，可以保證在凌晨3:30 完成。即使出現(xiàn)有問題需要回退的情況，考慮到最長時長為180分鐘，仍然可以保證在凌晨3:30 完成。具體分解如表1。

表1：操作流程表

步驟1-9 的更新過程全部順利完成的時間約為150分鐘，可在第二天運(yùn)營開始前升級完畢。其中，黃色底色步驟2、5、7 為風(fēng)險較高的判斷能否進(jìn)入下一步驟，是否需要回退的關(guān)鍵步驟，即有3 種回退路線分別為1-2-9、1-5-9 以及1-7-9（圖2）。

圖2：更新過程流程圖

整個貫通升級過程中，可能存在的風(fēng)險點(diǎn)一共有三個：

（1）升級過程第2 步操作。更新中心商用數(shù)據(jù)庫時，可能會出現(xiàn)更新失敗、錯誤的問題。如果出現(xiàn)此類問題，要清除掉當(dāng)前更新的數(shù)據(jù)庫，將備份的數(shù)據(jù)庫文件還原，恢復(fù)系統(tǒng)。并停止此次升級工作。

（2）升級過程第5 步操作。完成畫面更新后，測試中心及典型站的系統(tǒng)功能。如果發(fā)現(xiàn)功能有故障、缺失、遺漏或者錯誤的情況，要清除當(dāng)前更新的數(shù)據(jù)庫，將備份的數(shù)據(jù)庫文件還原，并將軟件版本庫版本回退，恢復(fù)到更新前的軟件數(shù)據(jù)版本，恢復(fù)系統(tǒng)。并停止此次升級工作。

（3）升級過程第7 步操作。完成中心典型站測試后，測試全線的系統(tǒng)功能。如果發(fā)現(xiàn)功能有故障、缺失、遺漏或者錯誤的情況，同樣要清除當(dāng)前更新的數(shù)據(jù)庫，將備份的數(shù)據(jù)庫文件還原，并將軟件版本庫版本回退，恢復(fù)到更新前的軟件數(shù)據(jù)版本，恢復(fù)系統(tǒng)。并停止此次升級工作。

4 結(jié)語

結(jié)合在綜合監(jiān)控系統(tǒng)改造施工中的驗證和實踐，在整體工期緊張，作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，施工組織難度大，只能在天窗點(diǎn)施工的情況下，利用此研究有效提高施工效率，降低材料損耗，節(jié)約了成本，確保節(jié)點(diǎn)工期的順利完成，確保了工程質(zhì)量，取得了很好的效果。