综合监控系统数据资源的价值研究

发表时间:2020/10/13   来源:《工程管理前沿》2020年6月18期   作者:王国权
[导读] 城市轨道交通综合监控系统是城市轨道交通的核心控制系统之一

         王国权
         (国网山西省电力公司朔州供电公司  山西 朔州036000)
         摘要:城市轨道交通综合监控系统是城市轨道交通的核心控制系统之一。构建以行车指挥为核心的综合监控系统是综合监控系统技术发展方向之一。本文基于综合监控系统数据资源的价值研究展开论述。
         关键词:综合监控系统;数据资源;价值研究
引言
         作为综合监控系统的最终用户,地铁运营公司通常在中心设置电力调度、环境调度、行车调度等调度员角色,以实现相关调度功能。在车站设置专门的值班员及值班站长角色,实现车站日常管理,同时需要为维修工作人员和系统管理人员提供对应级别的维修或系统管理账户。由于一条线路的用户常常多达几千个,并且用户物理位置分散在控制中心、车站和车辆段等地,因此,如何方便管理这些用户及其对应的操作权限是综合监控系统设计及实现时需要重点考虑的问题。
1综合监控用户画像
         用户画像与用户角色概念类似,是按照用户的社会属性、个人行为、偏好兴趣等信息凝练出一个或一类用户标签,即用户信息的标签化,目的在于从海量的用户行为数据中提取出最有价值的信息,去其糟粕,存其精华,尽量全面详细地勾画出用户的全貌,并用可视化的方式展示出来借鉴用户画像的分析思路,对综合监控系统用户进行分析,可以得出综合监控系统用户主要的静态属性和动态属性分析要点,如图1所示。
         
         不同于面向消费者的互联网领域,在轨道交通ISCS领域内,人们关心的用户静态属性较为固定,无需特殊分析。但按照用户动态属性的不同,可以将ISCS用户进行用户行为的抽象和分类,如表1所示。典型位置指根据系统配置,可以管理的位置如某典型车站;典型专业指根据其角色配置的不同专业,如电力调度对应PSCADA专业,环境调度对应BAS专业等。对用户进行系统画像分析,从而进行清晰明确的分类,可以为用户和权限管理打下良好的基础。
         
2数据服务
         综合监控系统是系统诞生之初的“平台化”理念的一以贯之,通过搭建一个统一的监控系统平台,实现各集成和互联系统的信息整合和共享、综合监视与操作,数据中心的建设是新一轮综合监控系统核心的“新基建”工程。(1)增强数据采集能力,在硬件上由传统FEP升级为服务器,在软件上进一步提升数据大规模接入能力和软件协议的泛在适应性,全方位增强数据采集能力;(2)开发通信接口开发及维护工具,输入输出点开发及修改软件工具,数据库开发及修改软件工具、组态开发工具,应用软件开发工具等,全面增强系统的开放性、可维护性。(3)增强对多源异构数据的整合能力,应用数据集成软件ETL、分布式存储、数据仓库、数据挖掘软件、数据管理软件等大数据技术及工具,打造强健、高效的数据处理引擎,支撑各种复杂的数据清洗、数据转换、数据存储、数据分析等能力。(4)做好数据治理,在线网的高度上对各类数据源进行抽取、转换和加载,对基础信息、客流、行车、供电、视频图像、主要机电设备、调度指挥、突发事件等数据进行收集、存储、分析,实现对轨道交通专业数据资源的一体化整合及大容量的长期存储,实现全局数据资源的统一,支撑数据检索、即席查询、统计与分析、预测及告警等功能,提供在多源数据、大数据量情况下的存储、综合调用、分析挖掘以及相应的计算能力,全面提升数据管理能力。

(5)建立“中心云化+边缘雾化”协同计算的基础平台,研究云架构下的系统部署及功能协同,以云计算为核心,实现对终端、资源、数据和主体的汇聚集成与优化配置,在条件具备的情况下建设数据中台,构成企业的核心数据能力,为前台基于数据的定制化创新和业务中台基于数据反馈的持续演进提供强大支撑。
3综合监控系统的云化架构方案
         云计算核心服务可分为基础设施即服务、平台即服务、软件即服务三大类。其中,虚拟化作为IaaS层的重要组成部分,通过虚拟机封装用户各自的运行环境,指定所需的CPU(中央处理器)数量、内存容量及磁盘空间,实现资源的按需配置,同时可提升资源利用率。综合监控系统的云化架构方案包含综合监控系统控制中心云计算中心和综合监控系统车站级云计算工作站两部分。在OCC(运营控制中心)的中心机房设置2套超融合一体机(1台主用,1台备用),利用超融合技术作为硬件基础,并基于OpenStack开源软件,架构组建云平台;将综合监控系统的控制中心实时服务器、历史服务器及车站(含车辆段及停车场)实时服务器的主备机设置为反亲和性,分别部署到控制中心的2套超融合一体机的虚拟机上,从而实现物理设备的冗余高可靠。此外,当云平台整体发生故障或网络发生故障时,为避免控制中心无法实现车站级控制的情况,可将车站(含车辆段及停车场)2台常规工作站中的1台兼做站级备用服务器,在正常工况下由云平台和工作站同时对车站数据进行存储和处理,当出现网络崩溃或云平台发生故障、终端设备无法继续访问时,终端设备可自动切换到站级工作站的服务器单元,以保证车降级服务时车站设备的正常管控,也便于线路建设初期进行单站点系统调测。对于控制中心中央数据库的部署,需根据实际数据库使用情况进行调整。可采用混合存储技术、也可采用超融合刀片,还可采用实时应用集群(例如OracleRAC)等方式进行部署。配置目标均为支持海量处理、平台高性能、高可用,并易于扩展。
4相关概念
         1)综合监控系统与ATS系统深度融合,在技术上完全可行,在系统自身安全上完全可控。城市轨道交通供电系统、机电系统、通信信号系统由一个技术平台统一管控,实现相互之间联动,其技术方案的可行性、可靠性、安全性均得到了验证。2)综合监控系统与ATS系统深度融合,促进城市轨道交通综合监控集成商在软件开发管控方面创新。由于历史原因,城市轨道交通信号系统集成商的软件管控模式对标的是欧洲安全软件管控模式,执行IRIS管理体系(即国际铁路工业标准)。通过综合监控与ATS软件融合,要求城市轨道交通综合监控集成商适应信号集成商软件需要,在软件开发模式、软件验证模式、软件上线模式进行软件开发管控,并进行了SIL2级的安全完整性等级评估和认证。这对于加强综合监控软件开发的规范性、拓展综合监控软件海外平台市场都具有重要意义。3)综合监控系统与ATS系统深度整合,促进城市轨道交通运营管理和建设能力水平提升。自动化系统的运营管理不同于传统基础设备(如:变压器、轴流风机等机电设备)的运营管理。自动化程度越高、信息孤岛越少,原有的条块分割的运营管理职责越不能适应。最新信息化系统将各个独立的系统进行信息互联,各系统间界面越来越模糊,这对传统维修运营管理体制要求的“职责界面清晰,考评模块简单”来讲,是一次新挑战。城市轨道交通建设信息化程度越高,原有的维修运营管理体制越难与之匹配。
结束语
         城市轨道交通综合监控系统主要有集中式、分布式和中心站-卫星站三种模式。目前国内绝大多数的城市轨道交通综合监控系统采用的是分布式架构(控制中心-车站式的结构)。随着城市轨道交通的发展,无人驾驶系统已经出现了车站无人值守的应用案例(车站不设服务器)。
参考文献
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