摘要：近几年来，我国科学技术水平在不断发展，居民生活水平普遍得到提高，但与此同时，城市地铁发展却仍显落后，存在发展不协调、不匹配、拥堵、方便性差等问题，严重影响了居民的正常出行。良好的城市地铁是城市快速发展的必要条件，对于提升居民幸福感、满足正常生活需求具有重要的意义和价值。
关键词：城市地铁；综合自动化；系统；研究
1 地铁综合自动化系统功能
中央综合自动化子系统主要内容包括:存储、处理从被控系统中读取的数据,实时反映现场状态变化并生成报表;记录信息,更新中央数据库;中央操作员工作站可显示这些信息;处理操作员的控制命令,相关的控制信息同时被传送给被控系统。中央综合自动化子系统由8个系统组成,各系统间具有中央联动功能,包括电力监控、火灾报警、机电设备监控(含环控、给排水、配电照明、导向系统、电扶梯等)、列车监督、屏蔽门、闭路电视、车载信息和自动售检票等功能。车站综合自动化子系统通过FEP获得被集成和互联系统的数据。同样,车站综合自动化子系统处理操作员的控制命令,相关的控制信息也通过FEP分发至被集成和互联的系统,车站服务器存储、处理获得的数据,实时反映现场状态的变化并生成报表;记录这些信息,更新车站数据库;车站操作员工作站可显示这些信息。车站综合自动化子系统实现下列被集成或互联系统的车站功能并实现各系统之间的车站联动功能:电力监控系统(SCADA)、火灾报警系统(FAS)、机电设备监控系统(EMCS,含有环控系统、给排水系统、配电照明、导向系统、电扶梯等)、列车监督系统(ATS)、屏蔽门系统(PSD)、自动售检票系统(AFC)和闭路电视系统(CCTV)。
2 地铁综合自动化组成
（1）地铁自动化系统主要包括有三个层次，分别为管理层次、设备层次以及控制层次这三方面。在不断完善地铁综合自动化时，应该着重注意管理层次方面的信息综合治理内容，相对控制层次以及设备层次来说，控制信息比较独立。在进行信息综合管控时，一定要着重注意分清信息的类别，同时也要着重注意监控管理工作。不能盲目的将各种信息进行统一汇总，否则就会使信息系统变得更加复杂，这样就不利于技术人员进行进一步的维护以及管理，从而降低我地铁信息的安全性以及可靠性。相反，如果拥有统一的数据平台，对信息进行汇总或者是交流，这样才能够进一步的保障信息的稳定性以及安全性，否则会从带着一系列的安全隐患。（2）地铁通信系统其实就是一个能够对信息进行综合处理以及服务的系统，地铁通信系统最好可独立的成为一个综合的信息平台，也应该拥有服务商，可以确保在控制中心中，可以有效的综合各个地铁线路的通信系统，从而实现数据共享，完善控制中心的能力，确保在对信息资源进行共享时，避免发生数据误读或者是信息传输堵塞问题。地铁线路中的AFC应该保持绝对独立，总控制中心可以对不同地铁线路进行相应的信息整理，之后再经过管控中心，全方面的构成地铁综合票务管理系统。与此同时，每一条地铁线路都应该拥有相对独立的信息系统，之后再通过控制中心对多条地铁线进行相对应的信息综合处理，从而针对性的建立每一条地铁调度管理系统。其次，在电力监控系统中、车站环境与设备监控系统中以及火灾自动报警系统中，这些系统都属于监控系统，系统管理类型以及监控管理信息处理方式大致相同。
3 地铁自动化系统的设计
3.1 电力监控系统的设计
功能需求：要完成对地铁运行调度、维护和管理的一体化，用户包括调度员、维护员和管理员。非功能需求：用户界面要求简洁美观、易操作，系统要求安全可靠运行高效、易于拓展升级、兼容性好。总体设计要本着开放性、先进性、兼容性、可靠性、实用性、扩展性的原则，系统设计使用UML图形语言，采用Windows10平台，监控系统采用Java语言进行开发，平台采用多种开发语言，考虑到开源性，以PHP语言为主，数据库采用SQLServer，系统开发框架采用WebService技术，应用ＸＭＬ接口，方便编程人员使用自己熟悉的语言进行开发。
软件设计采用B/S架构，即服务器模式，确保企业只需要一个开发版本就可让所有用户通过浏览器操作，该架构还可以结合云计算的优势，提升拓展性。
3.2 火警系统的设计
系统基本要求：在火灾发生时，能够最快做出反应，确定火灾的具体状况，并且启动应急措施，进行警报。系统采用两极分层管理模式和三级控制模式，对所有设备和电气系统进行监控。火灾报警测探装置主要在车站的大厅、站台、机房、办公区域、配电室和会议室等处安置传感器，对站内所有信号进行探测分析。为了提升报警效率，站内要假装指示灯、警报器、高音警示装置等设备。消防通信设备要安置在环控电控室、消防泵房、公安值班室内、气体自动灭火用房外，要确保通信畅达，重点区域要安置先进的传感器。
系统网络构成：报警系统全部通过网络信号传输，以光纤网络作为通信系统，加强无线信号补充，增加信号源，并和OCC通信控制系统共同组成一个呈环形布置的网络，三级控制则采用FAS系统，实现全面控制。
BAS接口方式：楼宇自动化以以太网冗余接口连接，FAS把信息处理成FEP形式，并且通过NES和BAS前置机进行双向数据交换，一旦火情爆发，就会通过NCS确定状况。车站级的通信有BAS和FAS两种方式，FAS检测信息传输到BAS和GCC，并且在后台显示。BAS会采用相应的措施进行灭火。在设计中要坚持反应快捷、简单实用、安全可靠的原则，充分考虑火警开路的风险，确保在重大火情发生时仍然能够重新工作。
3.3 广播通信系统和闭路电视
广播功能要求：在发现险情时仍然能够在规定区域内进行广播，具有改动控制权，设置优先级别的能力，能够监听规定区域内信息，并且及时获得反馈和广播。要确保能在手动和自动之间进行切换，广播模块要实现任意的故障检测和监听，要确保声场强度远大于噪声，能够根据环境自动调整。广播系统包括控制中心广播设备、传输通道和车站广播设备，并且通过优先级设置提升广播容量和效果，要进一步优化列车到站触发装置和各站广播信号的布置工作，综合设置两路广播。
闭路电视系统组成：要能够获取录像和声音，进行图像的传输、保存和处理，要有多个兼容性接口能够连接各种设备。要求图像质量清晰，摄像、传输、监控、显示都达到高标准要求，确保监控人员能够清晰观察现场状况。要保障电源数量，做好接地处理，确保多车站内所有设备和状况的监视，并且连接所有报警装置。
3.4 自动售票系统的设计
系统构成：硬件方面包括主控单元、车票处理单元、支付找零单元、人机交互单元、供电及其他辅助单元等；软件方面是基于Windows7的操作系统和开源代码，采用独立控制和设计模式，方便各个功能操作。用户界面提高人机交互性和可操作性，并且设置自动恢复功能确保稳定运行，及时恢复故障。针对当前售票系统的问题，还进行了进一步优化设计，比如地铁口余额手机查询，手机充值，增加钞票的识别度，提升售票机的工作效率等。
结语
总之，地铁自动化系统要针对现有系统的低效和不足，通过构建高度信息化的平台，切实解决地铁运行中实际存在的问题，并且根据实际需求在原有设计的基础上进一步改进，并且逐渐引入智能化系统，实现管理的飞跃。
参考文献：
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