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5 綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的問題

    綜合監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在綜合監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)中處于重要地位。對(duì)設(shè)計(jì)方面的一些重要問題分析清楚對(duì)工程建設(shè)好處極大。

5.1 集成與互聯(lián)的概念與分寸

    綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中對(duì)功能定位一直是難點(diǎn)。仔細(xì)分析目前地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)工程中出現(xiàn)的問題，有一部分就源自對(duì)綜合監(jiān)控系統(tǒng)概念以及集成和互聯(lián)的認(rèn)識(shí)。

    首先，根據(jù)國(guó)內(nèi)建設(shè)地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的成功經(jīng)驗(yàn)，為地鐵構(gòu)建的綜合監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)完整的由頂?shù)降椎拇笮蚐CADA系統(tǒng)與分層分布式監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)主體包含了全部被集成子系統(tǒng)。被集成子系統(tǒng)已融入綜合監(jiān)控系統(tǒng)中，僅在功能上由綜合監(jiān)控系統(tǒng)體現(xiàn)，不再作為獨(dú)立子系統(tǒng)。有些設(shè)計(jì)單位在綜合監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)格書的設(shè)計(jì)中，將被集成子系統(tǒng)的功能在綜合監(jiān)控系統(tǒng)寫了一遍，又另將被集成子系統(tǒng)單獨(dú)設(shè)計(jì)，將子系統(tǒng)功能再寫一遍，顯然是對(duì)綜合監(jiān)控系統(tǒng)的理念理解錯(cuò)誤。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該將綜合監(jiān)控系統(tǒng)看作一個(gè)完整的自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)設(shè)計(jì)。綜合監(jiān)控系統(tǒng)不應(yīng)是一個(gè)扣在各獨(dú)立子系統(tǒng)頂層的帽子，而是一個(gè)將被集成子系統(tǒng)有機(jī)綜合為同一系統(tǒng)的整體。

    正如前面曾經(jīng)闡述的，綜合監(jiān)控系統(tǒng)在對(duì)被集成子系統(tǒng)有效集成時(shí)，不能損害原系統(tǒng)的性能，如果加一個(gè)帽子卻損害了原系統(tǒng)性能，如此綜合監(jiān)控有何效能？

    在對(duì)綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇集成于互聯(lián)子系統(tǒng)時(shí)，目前存在兩種錯(cuò)誤趨向：

    一種是為綜合監(jiān)控系統(tǒng)而綜合監(jiān)控，即將它作為一種時(shí)髦，大家建我也建，建成之后與分立系統(tǒng)區(qū)別不大，信息共享平臺(tái)的功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)發(fā)揮不出來(lái)。

    另一種是既然建了綜合監(jiān)控系統(tǒng)就要求所有信息都接進(jìn)來(lái)，甚至不分子系統(tǒng)在運(yùn)營(yíng)管理中的地位與輕重緩急，統(tǒng)統(tǒng)要求集成到綜合監(jiān)控系統(tǒng)中來(lái)。例如，要求將隧道感溫光纖子系統(tǒng)幾千個(gè)測(cè)點(diǎn)的信息統(tǒng)統(tǒng)接入到綜合監(jiān)控系統(tǒng)中來(lái)。也有的工程將總保范圍與集成范圍混為一談，將標(biāo)段所設(shè)及的子系統(tǒng)都要求集成到綜合監(jiān)控系統(tǒng)中。

    事實(shí)上，綜合監(jiān)控系統(tǒng)的建立主要是為支持運(yùn)營(yíng)管理，為支持實(shí)現(xiàn)綜合維修，逐步走向以行車指揮為核心。運(yùn)營(yíng)的三大要求應(yīng)是綜合監(jiān)控系統(tǒng)所致力服務(wù)的。因此，綜合監(jiān)控系統(tǒng)確定應(yīng)該實(shí)現(xiàn)哪些功能非常關(guān)鍵。根據(jù)國(guó)內(nèi)已經(jīng)運(yùn)營(yíng)的幾個(gè)綜合監(jiān)控系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，已經(jīng)有了較成熟的做法，并且正在制定技術(shù)規(guī)范。綜合監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)的功能主要是：運(yùn)營(yíng)所需的機(jī)電設(shè)備監(jiān)控功能和系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)功能；保證建立全線路的綜合維修中心、實(shí)現(xiàn)綜合維修的全部功能；同時(shí)，要保證綜合監(jiān)控系統(tǒng)的強(qiáng)大的可擴(kuò)展功能，既要保證實(shí)現(xiàn)當(dāng)前功能需求的變化，又要保證隨著運(yùn)營(yíng)實(shí)踐的推進(jìn)實(shí)現(xiàn)新要求的功能。

    綜合監(jiān)控功能定位還須考慮保證綜合監(jiān)控系統(tǒng)主業(yè)務(wù)的可靠實(shí)現(xiàn)。與運(yùn)營(yíng)密切相關(guān)的信息點(diǎn)一定要全部采集到系統(tǒng)中來(lái)。而可以精簡(jiǎn)的、無(wú)必要的信息一個(gè)也不能接入，以免使系統(tǒng)不必要地加重?cái)?shù)據(jù)處理負(fù)擔(dān)，造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定。綜合監(jiān)控系統(tǒng)必須是為實(shí)現(xiàn)主要功能恰當(dāng)?shù)丶捎杏玫男畔ⅲ豢梢圆环州p重緩急，兼收并蓄地堆積信息。因此，在實(shí)踐中，對(duì)哪些子系統(tǒng)集成？對(duì)哪些子系統(tǒng)互聯(lián)？每一子系統(tǒng)的接口以及接口功能的確定都要從實(shí)際需求出發(fā)，精心設(shè)計(jì)、認(rèn)真研究。工程實(shí)踐中，綜合監(jiān)控系統(tǒng)與子系統(tǒng)接口的點(diǎn)表的確定與變更就顯得極為重要。

    對(duì)哪些子系統(tǒng)的集成目前有較為成熟的經(jīng)驗(yàn)，一般是機(jī)電設(shè)備監(jiān)控的三大專業(yè)即PSCADA、BAS和FAS。屏蔽門和安全門可看作是BAS監(jiān)控設(shè)備也集成在系統(tǒng)中。對(duì)ATS子系統(tǒng)按照運(yùn)營(yíng)之需，是最應(yīng)該集成到綜合監(jiān)控系統(tǒng)中的，但要視技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)性來(lái)確定，下一節(jié)將專門論述。

    對(duì)互聯(lián)系統(tǒng)的確定，對(duì)互聯(lián)子系統(tǒng)接入綜合監(jiān)控系統(tǒng)的信息應(yīng)有分寸。不能認(rèn)為綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成的子系統(tǒng)愈多愈好。有些互聯(lián)子系統(tǒng)本身發(fā)展極具獨(dú)立性不應(yīng)集成到綜合監(jiān)控系統(tǒng)中來(lái)，例如，AFC涉及到財(cái)務(wù)管理不可能全部功能都在綜合監(jiān)控系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。有些系統(tǒng)功能特殊已發(fā)展成了很成熟的本系統(tǒng)的監(jiān)控管理軟件，例如，門禁子系統(tǒng)，如果綜合監(jiān)控系統(tǒng)將它集成到系統(tǒng)中來(lái)會(huì)付出極大的軟件開發(fā)成本，而它本身的軟件發(fā)展的極為成熟成本價(jià)格極低。

    綜合監(jiān)控系統(tǒng)在我國(guó)城市軌道交通中的應(yīng)用才剛剛開始，如何為地鐵建設(shè)一個(gè)高性價(jià)比的綜合監(jiān)控系統(tǒng)，如何使綜合監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮最有效的功能作用，如何使綜合監(jiān)控系統(tǒng)成為支持地鐵現(xiàn)代化運(yùn)營(yíng)管理的有效信息共享平臺(tái)，是擺在地鐵建設(shè)者面前的重要任務(wù)。這些問題的解決包括綜合監(jiān)控系統(tǒng)功能定位問題的真正解決還有待于在實(shí)踐中的不斷進(jìn)取，在實(shí)踐中不斷總結(jié)，逐步地找到一個(gè)新的解決方案。集成與互聯(lián)的選取更要結(jié)合具體工程條件。

5.2 關(guān)于對(duì)SIG信號(hào)系統(tǒng)的接入

    眾所周知，地鐵業(yè)務(wù)之中，行車調(diào)度系統(tǒng)是核心，換句話講，地鐵信號(hào)系統(tǒng)應(yīng)是地鐵最重要的自動(dòng)化子系統(tǒng)。顯然，將地鐵信號(hào)系統(tǒng)適當(dāng)?shù)丶稍诰C合監(jiān)控系統(tǒng)中來(lái)才是綜合監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)努力的大目標(biāo)。但是，地鐵信號(hào)系統(tǒng)的底層系統(tǒng)是安全系統(tǒng)，如果與電力、環(huán)控、火災(zāi)報(bào)警等非安全系統(tǒng)集成在一起是不適當(dāng)?shù)摹Ｗ屑?xì)分析地鐵信號(hào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與內(nèi)涵，事實(shí)上信號(hào)系統(tǒng)的ATS子系統(tǒng)是與安全相關(guān)的非安全系統(tǒng)，可以集成到綜合監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)上來(lái)。一個(gè)集成了信號(hào)ATS子系統(tǒng)的綜合監(jiān)控系統(tǒng)在技術(shù)上是可行的，也是功能更為完備的、更適應(yīng)地鐵運(yùn)營(yíng)要求的綜合監(jiān)控系統(tǒng)。

    有些國(guó)外的綜合監(jiān)控系統(tǒng)包含有ATS功能并有應(yīng)用。在我國(guó)開發(fā)出集成ATS子系統(tǒng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)也是可行的。國(guó)內(nèi)的系統(tǒng)集成商應(yīng)把這一目標(biāo)定位為自己的努力方向，在不久的將來(lái)，在國(guó)內(nèi)某條地鐵線路上成功地運(yùn)行我國(guó)自主的集成了ATS并深度集成的綜合監(jiān)控系統(tǒng)是有希望的。當(dāng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成了ATS，就可實(shí)現(xiàn)以行車指揮為核心的綜合監(jiān)控系統(tǒng)，這正是我國(guó)地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范所倡導(dǎo)的。而當(dāng)信號(hào)系統(tǒng)的ATS軟件構(gòu)架在綜合監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)之上，這樣構(gòu)成的地鐵信息共享平臺(tái)正是地鐵實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)營(yíng)管理所期待的。

    綜合監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)必須確定集成子系統(tǒng)及其范圍，互聯(lián)子系統(tǒng)及其范圍。這一基本點(diǎn)確立了，再作進(jìn)一步設(shè)計(jì)。一旦技術(shù)成熟到可將ATS集成其內(nèi)，綜合監(jiān)控系統(tǒng)便可本質(zhì)上對(duì)運(yùn)營(yíng)全面支持。

5.3 綜合監(jiān)控系統(tǒng)用戶需求分析

    綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段面臨的第一問題就是對(duì)用戶需求的分析。

    構(gòu)建綜合監(jiān)控系統(tǒng)的基本目標(biāo)就是滿足地鐵最終用戶的需求，但是將用戶的實(shí)際需要變?yōu)閷?duì)綜合監(jiān)控系統(tǒng)的功能要求，變?yōu)橄到y(tǒng)應(yīng)用需求規(guī)范卻是一件十分困難的事情，應(yīng)用需求分析成為最先的難點(diǎn)。對(duì)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)不足的系統(tǒng)集成商，應(yīng)用需求的把握可能始終伴隨著工程全過程，直到項(xiàng)目的后期，還需回過頭來(lái)進(jìn)行需求分析。

    應(yīng)用需求分析長(zhǎng)期困擾著系統(tǒng)集成商，人們一直在尋求一些規(guī)范化的方法，使得應(yīng)用需求的描述，更加符合實(shí)際，更加能為做系統(tǒng)功能開發(fā)的軟件人員所理解。而且，這種描述應(yīng)該具有語(yǔ)意的唯一性，理解無(wú)二義性。

    第一次設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)會(huì)上應(yīng)該確認(rèn)系統(tǒng)集成商編制的系統(tǒng)需求說(shuō)明書（SRS：System Requirement Specification）。此系統(tǒng)需求說(shuō)明書有較嚴(yán)格的格式，按照一個(gè)較完備的應(yīng)用需求框架編制。確定SRS后，它將作為系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)的基礎(chǔ)文件，在此后的工程過程中傳遞。

    在SRS文件中包含了下列內(nèi)容：

    （1）通用系統(tǒng)需求

    系統(tǒng)的構(gòu)成（集成子系統(tǒng)與互聯(lián)子系統(tǒng)，系統(tǒng)監(jiān)控方式）

    基本需求（設(shè)備供電、接地、設(shè)備工作環(huán)境）

    性能需求（響應(yīng)性、可用性、可靠性、可擴(kuò)展性、安全性、系統(tǒng)規(guī)模、抗干擾能力等）

    （2）硬件需求（CISCS、SISCS、DISCS、TMS、UPS等的硬件需求）

    （3）接口需求

    （4）軟件需求

    （5）系統(tǒng)功能需求

    應(yīng)用需求分析應(yīng)注意力求它的穩(wěn)定，同時(shí)因?yàn)閷?shí)施過程較長(zhǎng)，需求變更在所難免，應(yīng)有規(guī)范的變更流程。

    綜合監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用需求分析一般取自于三個(gè)文件：招標(biāo)書、投標(biāo)書和項(xiàng)目合同書。合同應(yīng)以招標(biāo)書為基礎(chǔ)，應(yīng)用需求分析以合同為準(zhǔn)繩。

5.4 設(shè)計(jì)階段的核心文件——詳細(xì)接口規(guī)范

    綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段要解決的另一重要問題就是接口問題，在系統(tǒng)實(shí)施過程中，在設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)階段，應(yīng)要求系統(tǒng)集成商制定關(guān)于接口開發(fā)與管理的核心文件——詳細(xì)接口規(guī)范（DIS：Detailed Interface Specification）。

    綜合監(jiān)控系統(tǒng)與子系統(tǒng)的詳細(xì)接口規(guī)范(DIS)主要包含下列內(nèi)容：

    （1）接口規(guī)范（接口圖、物理接口：接口位置與數(shù)量、子系統(tǒng)各接口的特性、電氣描述、機(jī)械描述；功能接口：接口監(jiān)控信息、狀態(tài)與報(bào)警等；接口測(cè)試；接口協(xié)議：協(xié)議描述、地址分配表；接口點(diǎn)表；設(shè)計(jì)約束條件）

    （2）接口實(shí)施的安裝與執(zhí)行（安裝細(xì)則，執(zhí)行細(xì)則）

    （3）綜合監(jiān)控系統(tǒng)與子系統(tǒng)的詳細(xì)測(cè)試計(jì)劃(DITP：Detailed Interface Test Plan)

    （4）接口管理計(jì)劃（IMP：Interface Management Plan） 

    DIS文件包括了接口開發(fā)與管理過程的全部要求，凝聚了系統(tǒng)集成商的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。

    更多內(nèi)容：

    地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵問題分析（一）——建設(shè)綜合監(jiān)控系統(tǒng)的第一關(guān)鍵點(diǎn)
    地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵問題分析（二）—— 地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)內(nèi)涵分析
    地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵問題分析（三）——地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟件分析
    地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵問題分析（四）——地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟件分析
    地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵問題分析（五）——軟件國(guó)產(chǎn)化的問題
    地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵問題分析（七）——綜合監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)分析
    地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵問題分析（八）——綜合監(jiān)控系統(tǒng)的其他問題