下面是小编为大家整理的坝后式电站监控系统的改造分析论文，本文共5篇，以供大家参考借鉴!
篇1：坝后式电站监控系统的改造分析论文
关于坝后式电站监控系统的改造分析论文
概述
潮州市凤凰水电厂位于广东省潮安区北部山区， 由凤凰水库、一级电站和二级电站组成。一级电站位于潮安区凤凰镇，为坝后式电站，装机容量2×1600kW，该电站建于1978 年，自投用以来一直采用常规的电磁型保护控制系统，为保证电站安全、可靠、稳定、满发运行和提高电站经济运行水平，需对该系统进行改造。
1 微机监控系统
电站的改造按“无人值班，少人值守”的原则进行，改造后的电站控制系统采用全计算机监控系统，通过中控室控制台上的操作员工作站能实现对全站主要设备进行一对一的控制操作。
电站计算机监控系统设计为全计算机监控方式， 该系统由64 位的UNIX 操作系统和SJK-3000 水电站微机监控系统组成。计算机监控系统分为两层： 电站控制层和现地控制单元层。两层之间采用100Mbps 快速光纤以太网总线连接， 整个系统为分布式星形网络结构， 电站控制层负责全站电气设备的实时控制及其运行状态监视，其主要功能包括数据实时采集处理、报警、事件显示记录、通信控制、生产管理和指导、系统诊断、应用软件开发和培训等。现地控制单元层负责对水轮发电机组及其辅助设备、开关站设备和电站公用设备等进行实时控制和监视，当电站控制层因事故退出运行时，现地控制单元层可以独立运行不受影响。
2 监控系统的配置
2.1 电站控制层的配置
(1)选用二台SWR-1002 逆变电源，单台容量为3kVA/1H，工作方式为互为备用;
(2) 采用光纤100Mbps 快速以太网， 配一台24 口，3COM，100M网络交换机;
(3)二台操作员工作站，采用“COMPAQ ALPHASERER DS10”服务器，工作方式为互为热备用，每台工作站配有二套COMPAQ 21 寸显示器;
(4)一台工程师工作站，采用美国ICS、PIV 工控机，配一套NEC21 寸显示器;
(5)一台通信工作站，采用美国ICS、PIV 工控机，配一套NEC 21寸显示器;
(6)一台EPSON LQ1600K 打印机，一台HP 5100LB 打印机，一台HP3256A 打印机共享器;
(7)一台TP- 标准卫星时钟提供精确校时;
(8)一套智能模拟返回屏。
2.2 现地控制单元层的配置
全站共设置了三个现地控制单元，其中二台机组LCU，一台开关站公用设备LCU，都采用AWS-8420TP 一体化工控机。配置了GE90-30 可编程控制器、PM130P 电量采集装置、DAS-IA 微机温度装置和SID-2H 单对象自动同期装置。现地控制单元都各自单独由一台SWR-1002(1kVA)逆变电源提供电源。
2.3 软件配置
操作员站的系统软件采用64 位的UNIX 操作系统， 监控软件采用NSPOWR800; 其它上位机和LCU 的系统软件都采用WINDOWXP的操作系统，监控软件采用NSPRO2.0 的组态软件。
3 系统主要功能
3.1 数据采集与处理
系统对电站主要设备的运行状态和运行参数等实时数据进行自动采集，并作必要的预处理，存于实时数据库中，供计算机系统进行画面显示、制表打印以及计算控制等。
电站现场各种数据的采集基本上由各自的LCU 单元和视频监测点来完成，现场数据包括：数字量、模拟量、脉冲量、视频量等。不同性质的数据其采集与处理的方法各不相同。
(1)模拟量的采集与处理:模拟量包括电量模拟量、非电量模拟量以及温度量。采集的数据经过有效性检验、标度换算、梯度计算、越复限判断等处理后形成实时数据存入实时数据库中。
(2)开关量的采集与处理:计算机状态监控平台能以中断方式迅速响应开关量信号，并做出一系列必要的反应及自动操作。对信号的处理包括光电隔离、接点防抖动处理、硬件及软件滤波、基准时间补偿和数据有效性检验等，最后经格式化处理后存入实时数据库中。
(3)视频数据的采集与处理：计算机视频监控平台对9 个视频采集点的数据进行采集，通过解析形成视频流数据，可以通过视频图像管理系统进行显示和管理、可以通过硬盘录像系统进行数据存储和备份以及可以通过以太总线把数据传输给计算机状态监控平台。
(4)人工采集：对无法采集到的信号，允许运行值班人员和系统操作人员对其进行人工设定，并对其作相应的标志。
3.2 控制与调节
(1)控制与调节的对象：#1、#2 机组及其辅助设备和线路等。
(2)控制与调节方式：包括远方控制方式和现地控制方式。远方控制方式能完成自动开停机、自动准同期并网、增减负荷、调节频率和电压、给定负荷或负荷曲线、给定发电机出口电压、给定系统频率等。现地控制方式完成自动开停机、自动准同期并网、工况转换、负荷调整等操作。
3.3 运行安全监视和事件报警
运行安全监视和事件报警包括：
(1)运行实时监视:监控系统可以使运行人员通过CRT 对全站各主设备进行实时监视。
(2)参数越限报警与记录: 包括越限报警，越复限自动显示、记录和打印;对于重要参数及数据还将进行越限后至复限前的数据存储及召唤显示;启动相关量分析功能，作故障原因提示。
(3)事件顺序记录与报警:当电站发生事故造成断路器跳闸、重合闸动作等情况时，监控系统立即以中断方式响应，并自动显示、记录和打印事故名称及时间、相关设备的动作情况以及自动推出相关画面，作事故原因分析及提示处理的方法。
(4)故障状态显示记录:监控系统定时扫描和监测各故障状态信号，一旦发生状态变化将在CRT 上即时显示出来，同时记录故障及其发生的时间，并用语音报警。
(5)事故追忆及相关量记录:当电站发生事故时，需对事故发生前后的`某些重要参数及相关量进行追忆记录，以供运行人员事后分析。
(6)温度巡检:机组测温除了数字温度仪(由主机厂配套，装于机组测温制动屏)以外，还配置了温度巡检装置，用于测量轴瓦、定子铁芯、风冷等的温度。它们具有越限报警、重要瓦温的变化率趋势报警以及实时显示当前最高瓦温和温度的平均值等功能， 并通过RS232 口或RS485 口与机组LCU 单元交换信息。
3.4 人机接口画面
在线显示实时图形， 使运行人员对全厂生产过程进行安全监视，并通过状态工作站和视频工作站的功能键盘或PLC浪费电能、降低负荷能力、干扰通信系统、引起系统谐振等。为解决电力电子装置和其他谐波源的谐波污染问题，需进行谐波抑制。
谐波抑制的具体措施有：
(1)变压器采用Δ/Y 结线，可消除3 的整数倍的高次谐波;
(2)增加整流变压器二次侧相数;
(3)使用无谐波污染的绿色变频器;
(4)使用无源滤波器或有源滤波器;
(5)改善三相不平衡度;
(6)加装交流滤波装置。
5平衡三相负荷实现节能
低压线路中，由于单相及高次谐波的影响，三相负荷存在不平衡，会对供配电网络造成如下主要危害：
(1)影响变压器及电机的安全经济运行;
(2)引起供配电网络相线及零线电能损耗加大;
(3)引起照明灯具寿命缩短(电压过高)或照度偏低(电压过低)及电视机的损坏等;
(4)对于通信系统，会增大干扰，影响正常通信质量。
为了减少三相负荷不平衡造成的能耗， 应及时调整三相负荷，使配电变压器出口处的电流不平衡度不大于10%，干线及支线首端的不平衡度不大于20%，中性线的电流不超过额定电流的25%。三相配电干线的各项负荷宜分配平衡，最大相负荷不宜超过三相负荷平均值的115%，最小相负荷不宜小于三相负荷平均值的85%。
6 优化照明设计实现节能
照明节能作为建筑供配电节能的重要组成部分，对于提高能源利用率、节约电能有着十分重要的作用。具体可参照《建筑照明设计规范》GB50034- 等相关标准和规范。在此仅提出照明节能设计应注意的几个方面：
(1)灯具的合理选择与布置
以往使用的普通白炽灯和日光灯、汞灯等，它们的光效低、显色性差、寿命短。三基色紧凑型荧光灯是一种小管径、高效能的绿色照明光源，俗称节能灯。它含汞量少，可减少污染。LED 节能灯则是继紧凑型荧光灯后的新一代照明光源，它环保不含汞、可回收再利用、功率小、高光效、长寿命、即开即亮、耐频繁开关、光衰小、色彩丰富、可调光、变幻丰富，其替代传统照明光源是大势所趋。
(2)优质电子镇流器的应用
传统的电感式镇流器功率损耗大、有频闪、功率因数低、噪声大。而电子镇流器则可使照明系统的光效提高15%，节电率通常在20%以上，提高了功率因数，降低了发电量，减少了废气烟尘的排放量，改善了环境污染。同时，因不用电感镇流器，减少了硅钢片和铜线的消耗量，也就减少了钢铁和铜的冶炼量，又可节约能源和消除冶炼过程中的废气烟尘，因而广泛应用于实际照明工程中。
(3)充分利用自然光
充分利用自然光，是照明节能的重要途径之一。在设计中，电气设计人员应与建筑师密切配合，充分合理地利用自然光，使之与室内人工照明有机结合，从而大大节约人工照明电能。在白天可利用顶部或侧面采光，替代或部分代替人工照明。对于一些室外光线投射不进来的地方，如地下车库，可通过采光井或采用光导管(光纤)照明的方式利用自然光。
7 应用建筑设备监控系统实现节能
建筑设备监控系统始于20 世纪70 年代的能源危机，经过长期发展，尤其是随着计算机网络技术、自动控制技术和通信技术的发展，建筑设备监控系统日趋完善。它可对建筑中各类设备进行全面控制，在满足建筑功能的前提下，最大限度地实现节能。
(1)供配电监控系统
供配电监控系统基于现场总线技术，由计算机、通信网络和控制设备组成。通信网络将计算机、控制设备和供配电系统中带有通信接口的开关连接起来，可检测电压、电流、有功功率、功率因数以及设备等是否运行良好，最终由工作人员在计算机上进行操作和管理，确保了供配电系统的节能和安全运行。
(2)照明监控系统
在一些大型公共建筑中，尽管照明的耗电量极大，但为了满足建筑功能，不能片面地为了节能而减少照明，而应采取科学的节能方法。照明监控系统将不同时间和不同地点的照度转换为数字形式的预设参数并存储在EPROM 中，通过设定值和实际值的比较，控制照明，实现节能。照明监控系统的应用不但可以节约大量电能，还可延长灯具寿命，节省运行费用，同时，不同的照明控制方式还能增强建筑的视觉效果。
8 结语
全世界范围内均存在能源短缺及能源危机。为响应国家建设节约型社会、发展节约型经济的号召，实现建筑节能及建筑供配电节能已成当务之急。鉴于建筑结构和功能的复杂多样性，进行节能优化设计，提高能源综合利用效率是非常必要的。采取合理的电气节能技术措施，不仅能给建筑电气系统带来巨大的经济效益，同时还可实现有效资源的高效利用，最大限度地减少电气系统运行对环境的影响，为建筑行业实现绿色环保、低成本可持续发展，提供重要的节能减排技术支撑。
篇2：电源电站坝区施工期安全监测技术分析论文
电源电站坝区施工期安全监测技术分析论文
［关键词］电源电站；施工期；安全监测；缅甸
1工程概况
缅甸密松其培电源电站为引水式水电站，工程由重力式大坝、发电引水系统和电站厂房等组成。大坝正常蓄水位740m，最大坝高47.5m，坝址多年平均流量40.1m3/s，电站装机容量99MW。坝址区两岸山体宽厚，地形陡峻，坡度约30°～50°，左、右岸坡顶高程大于1000m，相对高差大于300m，呈“V”型河谷，大小冲沟发育。坝址区岩体受河流切割影响，卸荷裂隙发育，育有4处危岩体。导流洞布置在左岸，洞长264.42m，断面型式为城门洞形，断面尺寸为4m×5m（宽×高），主要为三类围岩。导流洞进口处育有2号危岩体。引水洞布置在左岸，洞长约11.22km，断面型式为马蹄形，断面尺寸4.15m×3.90m～5.3m×5.2m（高×宽），主要为三类围岩。本项目监测包括施工期安全监测和永久监测。施工期安全监测重点部位主要包括大坝边坡变形监测，导流洞、引水洞洞室收敛变形监测，导流洞进口2号危岩体收敛变形监测，具体监测项目及工程量见表1。
2监测仪器的埋设及监测方法
2.1大坝边坡变形监测仪器的埋设及监测方法
大坝左右岸边坡变形监测共埋设7个监测墩，J1-J4布置在右岸El.783，El.793，El.803，El.813m各级马道，J5-J7布置在左岸El.805，El.790，El.775m各级马道。JB1,JB2基准监测墩布置在管理营地及左岸上坝公路。平面控制基准点、工作基准点建造具有强制归心标盘的混凝土标墩，墩顶部均埋设不锈钢标盘。监测基点进行校测后，采用边角前方交会，用监测基点对监测点进行监测，角度监测六个测回，距离正倒镜各监测2次，然后根据规范，记录各次监测值，分析监测点位移趋势以及位移量。监测周期：1次/10d～1次/1月，汛期应适当加密监测。
2.2引水洞、导流洞洞室及2号危岩体仪器的埋设及监测方法
根据引水洞洞身围岩的分类及围岩的实际分布情况，开挖时布置了16个监测断面，桩号分别为0+20.00，0+70.00，0+150.00，0+200.00，0+250.00，0+300.00、0+400.00，0+500.00，0+610.00，0+700.00，0+800.00，0+900.00，0+1000.00，0+1100.00，0+1200.00，0+1230.00m。根据导流洞洞身围岩的分类及围岩的实际分布情况，开挖时布置了3个变形监测断面，桩号分别为0+050.00、0+285.00、0+272.00m。引水洞、导流洞洞室变形监测埋设方法见图1……引水洞、导流洞洞室变形监测计算方法如下：△C=Lc-Lct，Lc=(a)2+b2-c2/2a，Lct=(a)2t+b2t-c2t/2at（1）△B=Lb-Lbt，Lh=a-Lc，Lbt=at-Lct（2）△A=h-ht，h=c2-L2b，ht=c2t-L2bt（3）式中：△A，△B，△C——A，B，C测点的位移，mm；a，at——B，C两测点基线初始长度的基准值和t时刻的测值，mm；b，bt——A，C两测点基线初始长度的基准值和t时刻的测值，mm；c，ct——A，B两测点基线初始长度的基准值和t时刻的测值，mm；Lb——B，D两点初始长度值，mm；Lbt——Bt，D两点t时刻的长度值，mm；Lc——C，D两点初始长度值，mm；Lct——Ct，D两点t时刻的长度值，mm；h——A，D两点初始长度值，mm；ht——At，D两点t时刻的长度值，mm。收敛变形监测使用仪器为JSSA30型数显收敛计。收敛值主要由收敛桩及收敛钢尺联合进行监测。收敛桩为铁制金属膨胀钩，布置在围岩上，待水泥砂浆达到强度后，进行原始数据采集作为该断面收敛监测的初始值，随后按频次监测要求进行正常监测。导流洞进口EL747m以上正面边坡布置1个监测断面，桩号0+029.50，EL.760.202m；左侧边坡2号危岩体布置了3个监测断面，分别为桩号0+009.22，EL.750.293m，桩号0+028.40，EL.764.507m，桩号0+029.10，EL.770.435m。边坡及2号危岩体采用相对位移法进行变形监测。
3监测与成果分析
3.1大坝边坡变形监测与成果分析
自06月12日来，项目部对左右岸边坡5个变形监测点按照相关技术要求进行了监测，各点变化趋势图均已得出，以J4点为例，形变如图2。图2中，X值方向为坝轴线方向，Y值方向为垂直与坝轴线方向，Z表示高程。206月12日X，Y，Z对应的刻度值5，10，15表示3个量的初始值，后续每个监测日X，Y，Z对应的刻度值与初始值比较得出形变量。由J1~J5数据形变量趋势分析，各点平面位置相对初始值最大校差为5mm；各点高程位置相对初始值最大校差为4.6mm。大坝所有监测数据最大校差小于5mm，其校差可视为监测误差，各监测点较为稳定，无形变趋势。
3.2引水洞、导流洞洞室及2号危岩体变形监测与成果分析
3.2.1进口边坡及2号危岩体自年3月至2009年5月，项目部对导流洞进口EL.747m以上正面边坡1个断面，按照相关技术要求进行了监测，监测断面显示岩体最大变化量在0.03mm，在允许的范围内，说明导流洞进口及洞室开挖爆破时对岩体的`扰动较小。自2009年2—6月，项目部对导流洞进口左侧边坡2号危岩体3个监测断面按照要求进行了监测，监测断面显示岩体变形分别为0.14，0.07，0.10mm，也在允许的范围内。3.2.2导流洞洞室自2009年2—4月，项目部对导流洞洞室共3个断面进行了监测，现以1断面0+50m为例，位移变形关系如图3，位移变形速率如图4。通过导流洞洞室3个监测断面监测资料分析，前期洞室变形速率最大值为0.09mm/d，后期变形基本平稳,最大位移量为0.08mm/d，经支护后的围岩稳定性较好，满足洞室施工要求。正值表示收敛，监测时出现负值的原因是由于监测误差及计算公式假定条件引起。3.2.3引水洞洞室自2009年2—4月，项目部对引水洞洞室进行了监测，断面位移变形关系曲线、断面位移变形率曲线与导流洞洞室监测图类似。引水洞洞室16个监测断面监测成果表明，收敛量均在规范要求以内，顶拱最大变形值出现在0+20.0m（1断面），变形值为0.77mm，后期测值平稳，变形速率最大值为0.08mm/d；左边最大变形值出现在0+200m（4断面），变形值为0.44mm，变形速率最大值为0.07mm/d；右边最大变形值出现在0+70m（2断面），变形值为0.94mm，变形速率最大值为0.11mm/d。前期围岩变形主要是因爆破过程中岩石被扰动所造成的。
4结语
篇3：油田民用气系统改造工程监理分析论文
油田民用气系统改造工程监理分析论文
1工程监理重点
1.1原材料进场验收
工程原材料的质量是保证整个工程质量的基础，直接影响到工程的结构安全和使用功能等，因此必须对其重点监理，严把验收质量关。民用气系统改造工程出现的材料验收质量问题有：
①气表箱的材质为304不锈钢，在进场验收中发现，仪表箱的材料厚度不符合设计要求。监理人员进行了现场抽查检测，并到生产厂家进行实际测量，设计要求表箱的材料厚度为1mm，实测为0.8mm，与设计不符，对不合格品要求全部返厂；
②无缝钢管进场验收中发现，外观质量存在明显的缺陷，部分无缝钢管有明显的接缝，质量不合格，经抽检发现，部分有接缝的钢管发生漏气，有裂缝。监理项目部立即提出整批钢管全部退回返厂；
③燃气表在表箱内不固定。表箱上预留的气表管线进出口为160×28mm的长方形孔，因为管线与气表使用丝扣连接，监理人员发现长方形进出口会导致管线左右位移，气表位置无法固定，影响施工及外观质量，通过与建设、施工单位协商，要求厂家更改工艺设计，改为直径为30mm的圆形孔，确保气表的连接固定。
1.2管线喷砂除锈
管线除锈刷漆的'好坏关系到管线的使用寿命。作为工程的一个“增效点”，要进行过程控制和重点抽查。监理人员首先到防腐厂家进行检查，厂家资质和设备是否符合要求，所用漆料的产品合格证明是否符合设计要求；其次对已完成的管线外观质量进行抽检，除锈等级是否达到《涂装前钢材表面预处理规范》SY/T0407-97中Sa2.5级的要求，管线除锈后是否按设计要求刷2道环氧富锌底漆、1道环氧云铁中间漆、2道丙烯酸聚氨酯面漆。
1.3入户穿墙管的防腐
工程监理工程师在日常的小区管线维修情况中发现，穿墙套管处密封不严进水造成长期腐蚀，穿孔的情况非常多，因此质监人员把穿墙处作为监理重点，根据现场施工情况提出具体要求，施工单位墙洞处理要求：穿墙管在预制时提前刷上防腐漆，并要求现场质量负责人进行检查确认，套管内进行发泡封堵，凝固后进行修整并用防水密封胶进行抹面。有效地整改了穿墙管的腐蚀、穿孔问题。
1.4管线试压
小区民用气系统改造过程中，在保证施工质量、施工进度的同时，监理项目部要求施工单位每天要按照单独每一栋楼为试压单位，确保每栋楼整体完成，保证居民用气。在试压时要严格按照试压方案执行，做到每道焊口、每个接口都要检查到位，做好试压记录，同时做好居民住户的签字确认，发现漏点立即整改，监理单位和质量负责人做好旁站监理工作，确保每个漏点得到整改并复查合格。
2监理工作方法实践及效果
2.1建立样板验收的检验制度
该工程属于小区改造工程，涉及的楼栋、楼层比较多，根据工程特点，我们建立了样板验收的检验制度，即无样板或样板验收不通过，不能继续施工。建议施工单位每个小区改造的第一栋楼作为“样板楼”，其他单位工程严格按照“样板楼”进行施工。实施过程中发现的问题：该工程改造的第一个小区样板楼验收时，我们发现，管线焊接完成后，飞溅、焊渣未清理就进行刷漆。此外，焊口未完全冷却就补刷漆，造成漆膜鼓泡、起皮，严重影响了施工质量。监理工程师要求施工单位全部进行了返工。监理效果：实践证明实施样板验收的检验制度，能及时发现施工过程中出现的质量问题，将质量隐患消除在工程建设过程，避免了类似质量问题的发生，工程质量得到明显提升。
2.2加强对各施工单位质量行为的监理
工程实体质量是工程质量的主要表现形式，但是质量行为也不容忽视，间接对工程质量产生影响。小区内施工，空间有限，物料摆放更需要科学合理。检查中发现施工现场摆放不规范，管件、表箱随意摆放，管线堆放在一起，造成防腐层破坏，部分施工人员素质低，质量意识薄弱。如巡检中发现部分管线浮锈较多，除锈不彻底，未达到设计要求；部分管线刷漆不合格，有流坠、漏刷的现象。为此我们加大了对工程实体的监理力度。监理效果：通过加大对质量行为的监理，提升了各施工单位的质量意识，规范了小区内的文明施工，施工单位自查自检的质量意识有所增强，质量管理更科学、更有效。
2.3实施“一抓两促”的监理管理模式
2.3.1具体方法
①抓施工过程，检测工作“定点、定人”，落实职责到人，保证每天必须有管理人员进现场巡检。
②实施“关键点严控”工作法，通过分析工程中质量问题多发的环节，确定工程质量控制关键点，加大检验频次，绝不允许任何一个不合格原材料或工序“蒙混过关”。
③定期召开质量讲评分析会，对质量问题进行通报，监理工程师提出整改意见，要求施工单位及时整改。
2.3.2监理效果
①利用质量讲评分析会，以图文并茂形式展现出存在的问题，讲解质量问题的严重性，真正认识到薄弱环节，通过对问题的整改，提高了施工人员尤其是工程管理人员的质量责任意识；
②促进了施工单位对内部技术交底工作的重视，增强了施工人员的质量意识，施工队伍的整体素质有所提高；
③加强了检测单位的责任意识，完善了检测工艺卡，把住了原材料进场关.
3结语
在油田民用气系统改造工程的监理过程中，我们尝试将精细化监理充分运用到其中，建立了样板验收的检验制度，实施了“一抓两促”的工程监理模式，取得了显著的成效，对今后类似工程项目的监督管理有重要的指导作用，也有利于油田建设工程监理事业的健康发展。
篇4：地铁综合监控系统的联动功能设计分析论文
有关地铁综合监控系统的联动功能设计分析论文
地铁具有大容量、高效率、低污染、集约化的特点，可有效缓解我国城市交通矛盾，因此，近年来我国地铁已进入快速发展阶段，运营过程中面对大客流、突发性事件及自然灾害等运营安全、管理、服务问题日渐突出，同时地铁工作人员每天都需要进行大量日常设备功能的动作序列操作。
综合监控系统(ISCS)具有与各子系统的通信接口，集成相关子系统的数据，对子系统拥有完整的数据采集和命令下达通道，具备与运营相关的、可实现系统间协调工作的全部资源，可以实现多样化、高性能、复杂的联动功能，使地铁的调度和运营更加安全、方便、高效。
1地铁联动功能
地铁的机电系统对保障乘客和设备安全、提高运营管理水平和服务质量起到至关重要的作用。在传统管理体制下，各机电自动化系统多为分立系统且信息互通受限，各系统之间的复杂联动实现较困难，降低了运营的整体效率和救灾应急水平。综合监控系统采用系统化方法将各分散的机电自动化系统融合为一个有机的整体，通过集成和互联众多子系统，实现各系统间的资源共享与信息互通，从而改变了传统各业务系统各自封闭的状态，及时有效地收集和处理信息，达到综合利用各种信息以增强管理决策和信息服务的能力。利用ISCS这个高度共享的信息平台，可提高日常管理与救灾调度工作的效率，增强地铁系统指挥调度的统一性、灵活性和系统间的协调运作能力。
ISCS的联动是指ISCS根据相关逻辑判断条件，自动触发控制命令，指挥集成和互联的子系统执行一系列的控制动作(包括设备动作、监控画面动作等)，并对运营人员提供相关操作建议。ISCS提供多种联动操作模式，如程序控制、模式控制、时间表控制、远程组控等。按照覆盖范围或区域，综合监控系统的联动主要分为中央级联动和车站级联动。结合实际运营场景考虑，联动可分为正常联动、紧急联动(包括严重事件、灾害、阻塞、故障、维护等)。为满足运营管理和使用需求、提高正常运营情况下事件处理的便利性而执行的联动功能称之为正常联动。正常联动一般是按时间表自动激活或操作员手动启动执行。对于处置发生在地铁线路及车站的各类紧急事件，ISCS作为最直接面向地铁运营的系统，需要对事件及时做出反应，迅速进入紧急联动模式。紧急联动一般由事故触发或操作员手动触发。
综合监控系统的联动功能可有效提高地铁的应急处理能力，减轻紧急情况下运营人员的工作压力，避免发生不必要的操作错误，降低劳动强度，提高现代地铁的运营和调度管理水平。
2联动功能设计
2.1设计原则
ISCS汇集各个设备系统的信息，可根据不同系统之间的联动要求，促进各专业之间的协调，进而设计并实现必要的`系统间联动。联动功能应根据运营紧急事件处理需求和日常运营管理需求进行设计，因此，ISCS的联动操作设计和实施应遵循以下原则：
2.1.1基本原则
1)联动功能既可以在系统之间自动激活执行，也可以作为一个控制序列由操作员手动执行;
2)对操作和对时间有严格要求的联动直接在相关子系统内完成，比如电力子系统内跳闸连锁;
3)如果联动功能由综合监控系统完成更经济(如可以减少接口等)或更易于以后维护，则由综合监控系统完成;
4)联动功能主要以用户提供的逻辑/描述等为依据，通过对联动规则库的配置实现。
2.1.2子系统的支持
联动得到相关子系统的支持，从获得信息及可执行的角度出发，要求子系统提供相应的信息输入、输出，即所有的必要信息获取必须是可观的。
对子系统监控对象的要求：
1)联动需要监视的对象有：信号、供电(PSCA-DA)、车辆、屏蔽门(PSD)、火灾自动报警(FAS)、环境与设备监控(BAS)、售检票(AFC)、视频监控(CCTV)、门禁(ACS)等;
2)联动需要控制的对象有：电扶梯、闸机、乘客服务(PIS)、广播(PA)、导向(BAS、FAS、AC)等。
2.1.3启动逻辑条件
所有逻辑条件的计算均可通过逻辑表达式完成。
2.1.4执行位置
对于不同的执行位置，综合监控系统软件的实现差异较大，需明确联动执行位置(车站、中心、车站及中心等)。
2.1.5结果输出位置
联动执行结果输出到子系统的位置应明确，例如：输出到子系统(如PA、CCTV)、输出到车站或中心的操作员工作站、输出到大屏幕(OPS)等。
2.1.6参数调整
可以对联动的关键参数进行配置调整。
2.1.7权限
联动的输出结果可依据操作员的权限进行配置。
2.2联动触发
联动是由触发源来触发执行的，即当满足触发条件时系统才执行联动动作。触发源可以是某个监控点的状态，也可以是多个监控点经过逻辑运算得到的结果。另外，时刻也可作为触发条件，主要用于时间表控制，可设置为每工作日、每日、每周、每月等。联动动作可以通过写入某些控制点来完成操作，也可以调用某个系统提供的接口进行间接操作，同时也支持调用外部程序执行相关命令或弹出相关画面的操作，甚至可以直接联动本地或者异地的另一个预案。
2.3控制方式
出于对联动控制安全性的考虑，ISCS的联动触发执行应提供全自动、半自动和手动3种控制方式。
1)全自动联动：ISCS接收并处理接口系统的报警/状态触发点后，自动发送控制命令到需要联动的子系统，无需人工干涉。同时，相关图形或画面根据需要自动弹出。
2)半自动联动：当与预定义的联动功能相关的报警点触发动作后，将在人机交互界面(HMI)上发出预警信息来提示操作员，只有当操作员确认后，才自动向需要联动的系统发出控制指令。
3)手动联动：人工选择启动一组涉及多个系统的顺序控制序列，系统自动按照预定义的顺序和闭锁条件向不同的系统发布指令。
对于正常联动一般可采用全自动方式，而对可能会导致重大影响的联动功能则一般采用人工确认的半自动和手动方式，即：重要的联动(如火灾、阻塞等工况下的联动)均需要操作人员手动确认后，联动控制才能被顺序执行。
2.4配置管理
ISCS联动功能的配置管理主要包括：
1)联动预案项管理：预案项管理主要用于系统管理员在授权情况下，根据系统需求灵活增删预案所涉及的节点、动作、算法、时间、弹出窗等事项，以增强系统配置的灵活性，适应运营管理需求。
2)联动预案管理：预案管理用于根据预案项灵活配置系统运营预案，可以灵活的增加或减少预案，并支持预案的查询。
3)触发源管理：根据ISCS的特点，联动功能的触发源有事件触发和时间触发两种。作为完善的综合监控系统，需要结合预案管理提供完备的触发源管理，主要包括事件触发源配置和管理、时间触发源配置和管理、手动触发源配置和管理、触发源逻辑关系管理等。
4)联动监视管理：无论何种类型的联动被触发时，系统可以查看并人工干预联动的执行情况，提供更便利的操作性和可交互性，主要包括联动执行和监视、联动日志记录等。
另外，通过在线配置功能，用户可以方便的查询、增加或修改联动预案。通过联动预案的灵活配置和组合，可以实现复杂的联动方案。
2.5联动预案
按照覆盖范围或区域，分别考虑中央级联动预案(中央即控制中心)和车站级联动预案(含车辆段级)，在此基础上再细分为正常联动、紧急联动(包括严重事件、灾害、阻塞、故障、维护等)。
2.5.1中央级联动预案
以“CLD6：列车站台火灾(中央)”为例，若列车在站台起火，执行中央级联动预案，ISCS联动步骤如下：
1)建议中央操作人员通过信号系统ATS终端系统，在前一个站台对同向列车执行扣车。
2)建议中央操作人员通知反方向列车不要进入该站台。
3)建议中央操作人员启动BAS的相关排烟模式。
4)自动显示相应的CCTV图像。
5)在中央操作人员确认的条件下，启动受影响车站的相关广播。
6)在中央操作人员确认的条件下，启动受影响车站的相关PIS显示内容。
7)在中央操作人员确认的条件下，切断受影响区段的供电。
8)建议中央操作员命令车站操作人员在车站执行疏散模式。
9)建议中央操作员命令车站操作人员在列车驾驶员无法打开屏蔽门时，协助打开所有屏蔽门。
10)建议中央操作员通知消防队并报警。
2.5.2车站级联动预案
以“SLD6：列车站站台火灾(车站)”为例，当车站ISCS系统检测到车站站台火灾报警，车站级联动预案执行，ISCS联动步骤如下：
1)在该站操作站HMI上弹出一个报警窗口。
2)在该站操作站HMI上自动显示火灾发生的地点平面图。
3)自动启动BAS的相关排烟模式(大系统、小系统、隧道通风系统)。
4)在该站操作站HMI上自动显示火灾发生地点的CCTV图像。
5)自动通知中央(中央联动执行CLD6车站站台火灾(中央)预案)和相关车站。
6)建议该站操作人员通知相关人员。
7)建议该站操作人员派人到相关区域检查故障。
8)建议该站操作人员通过IBP盘执行“车站紧急疏散”命令，包括：AFC闸机释放、ACS门禁释放(只限通道门禁)。
9)在该站操作人员确认的条件下，启动：①控制中心OPS系统切换为火灾发生地点的CCTV图像;②车站PA系统广播防灾内容;③车站PIS系统显示防灾内容;④车站导向标志转换为人员疏散模式。
10)在操作人员确认第一次火灾报警或在规定时限内同一区域再次接收到火灾报警时，自动启动：①警铃报警;②电梯迫降至疏散层并打开电梯门;③切断车站非消防电源;④防火卷帘门(隔断作用)降至地面;⑤防火卷帘门(疏散作用)降至离地180cm，收到就近温感动作后，降至地面;⑥电动翻转门动作，用于人员疏散或者消防队员进站抢救;⑦专用风机启动;⑧专用阀动作。
3结束语
地铁综合监控系统的联动功能设计应以“安全第一”为基础，坚持高度集中、统一指挥的原则。针对地铁的联动功能设计，充分利用综合监控系统本身的信息集成优势，与实际运营需求紧密结合，建立完善的联动预案体系，减少手工操作，提高操作的速度和准确率，简化与各子系统的传输环节，缩短紧急事件的处理时间，减轻运营人员的工作压力和强度，进而有效提升地铁的运营水平。
篇5：分析ZigBee 技术的智能列车环境监控系统论文
分析ZigBee 技术的智能列车环境监控系统论文
1 ZigBee无线传感器网络
1.1 ZigBee简介
ZigBee技术是目前发展最快的一种短距离无线通信技术,该技术的协议栈复杂度较低,功耗很低,硬件简单,传输速率适中,设备价格极其低廉,支持休眠状态。通信距离可达百米以上,断网自组能力较强。
1.2 系统总体设计目标
监测系统从车厢监测区域内实时收集温度、气压、湿度、一氧化碳等环境参数,实现对列车车厢内与舒适性密切相关的环境状态变化的实时观察,确保列车安全舒适运行。因此,本论文设计了一种基于ZigBee技术的无线数据传输网络系统,实现了对列车环境的实时无线监控。
2 硬件设计
2.1 硬件架构
整个监测系统主要由ZigBee无线通信网络模块和基于ARM的数据通信控制器模块组成。ZigBee无线通信网络模块是网络系统信息采集和传输的核心模块,由协调节点、路由节点和终端传感器节点组成。
2.2 ZigBee终端模块设计
无线通信网络模块是系统数据通信的核心,由协调节点、路由节点和终端传感器节点组成,系统三类工作节点协调工作。
(1)在本系统的采集终端中选择了ZigBee芯片CC2430,C2430芯片内部集成了一个2.4G赫兹的DSSH射频收发器,并且内置了一个加强型的8051单片机。
(2)为了可靠的采集列车中的温湿度信息,本系统选择了高集成度的SHT11传感器芯片。SHT11芯片在测量时可以保证温度测量精度为± 0.5oC,湿度在0%～100%RH。
(3)系统选用了MPXA6115A气压传感器来采集列车车厢内的绝对气压 , 可以测量的范围是 15kPa 到 115kPa。
(4)为了更好地实现列车车厢的信息展示,用了一个2.8英寸的液晶触摸屏作为列车车厢的空调控制单元,并选取了ADS7843作为控制器。
(5)为了控制车厢内的'环境温度,本系统设计了调速电机控制模块,终端CC2430处理器接收到控制命令后,通过内部调速程序在P0_0端口输出信号,经过光电耦合器后,控制调速电机的输入电流,最终实现对调速电机的控制。
3 控制系统软件设计
3.1 主程序流程
软件系统采取了模块化的设计,通过ARM处理器控制ZigBee网络中的协调器节点启动网络并初始化系统,扫描网络中的终端节点并等待其加入网络,在网络建立后维护网络的正常运行。
3.2 终端节点程序流程
在网络节点设备的软件设计中需要完成的功能有以下几个部分:网络搜索和加入、发起绑定请求、数据的发送和接收、空调开关、气压调节器和LCD显示器的控制等。
4 结语
本文在ZigBee通信技术的基础上,选用多种环境信息传感器来采集列车中的环境参数,并在网状拓扑网络中进行数据的传输,实现了对列车环境的智能监控。通过合理的软硬件系统设计,本系统可以实现系统的可靠运行,可以长时间稳定的工作,在实际的应用中非常广泛的前景。
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