硬件组成与结构

广州市轨道交通三、四号线主控系统硬件组成与结构北京和利时系统工程公司2005年6月培训内容►目的►MCS构成原则►主控集成和互联的系统►中央主控系统CMCS►车站主控系统SMCS►车辆段主控系统DMCS►培训管理系统TMS►软件测试平台STP►网络管理系统NMS培训目的►掌握整个主控系统的硬件组成►熟悉设备在主控系统中承担的功能MCS构成原则►主备，冗余，分层，分布式C/S结构►安全性：故障隔离和抗干扰措施►模块化设计，易于扩展►先进的网络结构，双环千兆以太网MCS集成和互联的系统►集成：-将被联的系统的全部信息接入MCS，被集成系统只存在车站级系统，没有中心级系统，需要监控的信息经过SMCS的监控网络和CMCS的监控网传输，此系统的车站和中心监控功能在SMCS和CMCS实现。►互联：-被互联系统具有完整的车站和中心监控系统，在车站和中心可以脱离MCS独立运行，MCS系统与这些数据进行数据交换，实现对这些系统的监控功能。MCS集成和互联的系统►OCC集成和互联的系统-互联的系统：►广播系统（PA）►闭路电视系统（CCTV）►车载信息系统（TIS）►车站信息系统（SIS）►自动售检票系统（AFC）►信号系统（SIG）►时钟系统（CLK）MCS集成和互联的系统►车站集成和互联的系统►集成的系统►变电所自动化系统（PSCADA）►火灾报警系统（FAS）►机电设备监控系统（EMCS）►屏蔽门系统（PSD）►防淹门（FG）►互联的系统►广播系统（PA）►闭路电视系统（CCTV）MCS集成和互联的系统►车辆段集成和互联的系统集成的系统-变电所自动化系统（PSCADA）-火灾报警系统（FAS）MCS集成和互联的系统►主变电站集成和互联的系统集成的系统-变电所自动化系统（PSCADA）-火灾报警系统（FAS）►冷站集成和互联的系统集成的系统-火灾报警系统（FAS）-机电设备监控系统（EMCS）*主变和冷站的集成和互联系统都接入邻站监控中央主控系统CMCS中央主控系统CMCS►中央监控网►中央交换机►OCC历史服务器►OCC实时服务器►调度员工作站►OCCFEP►STP系统►TIS/SIS编辑工作站及SIS播出服务器►NMS系统►OPS中央主控系统-CMCS结构大屏幕控制器控制器CLKPACCTVTISSISAFCSIG电调工作站环调工作站行调工作站总调工作站维修工作站TIS/SIS信息编辑工作站4路音频12路视频8路视频100MbpsTCP/IP冗余历史服务器光纤磁盘阵列冗余实时服务器网管工作站以太网交换机UPSAC380VAC220VFEPOCC互联的系统OCC主控系统（CMCS）事件打印机事件打印机事件打印机事件打印机报表打印机报表打印机报表打印机报表打印机打印机实时数据库实时数据库SIS播出服务器1路视频1路音频控制器历史数据库历史数据库FEPSTP服务器以太网交换机仿真数据库STP工作站系统软件测试平台(STP)FEPPC仿真机打印机事件打印机报表打印机彩色图形打印机中央主控系统►中央监控网中央监控网为100/1000M交换式以太网，以Hirschmann千兆交换机MACH3005为核心，千兆光纤模块链接OCC历史服务器，OCC实时服务器和骨干网环，其他节点用百兆RJ45口连接。►骨干网骨干网是一个地理上分散于OCC、各车站及车辆段的广域网，由OCC交换机、各车站交换机及车辆段交换机组成一个双环千兆以太网，是连接车站级监控网和中央监控网的主干。骨干网结构工作站服务器打印机FEP18个车站工作站服务器打印机FEPOCC工作站服务器打印机FEP车辆段中央主控系统►交换机交换机是将MCS设备连接在一起，组成MCS系统的重要设备。三号线MCS共用到三种类型的Hirschmann交换机：-中央监控网交换机MACH3005-车站及车辆段交换机MACH3002-TMS交换机LION-24TP中央主控系统►OCC历史服务器-功能：对整个MCS系统的历史数据和事件进行存档；-组成：两台冗余的HPrx4640+HPUX11iV2操作系统+Oracle9i数据库；-磁带机和磁盘阵列：数据备份►OCC实时服务器-功能：通过SMCS从现场设备采集数据或向现场设备下发控制命令；根据采集的数据维护被监控设备的实时状态；执行典型的SCADA功能，如遥控，顺控等；执行特定的SCADA系统功能，如联动。-组成：两台冗余的HPrx4640+HPUX11iV2操作系统；中央主控系统►调度员工作站OCC共配置9台调度员工作站，2台电调，2台环调，2台行调，1台总调，2台维调。-功能：提供HMI（人机界面）功能。-组成：两台研华IPC-616P12-30R工控机（其中一台环调、两台行调和一台总调的工作站带视频卡，可以接入CCTV视频信息），事件打印机（EPSONDLQ3500），报表打印机（HPLaserjet5100）。中央主控系统►前端处理机–FEP-功能：接入子系统，并负责与相连子系统的数据巡检和协议转换。将从子系统采集的数据转换成MCS系统内部数据并上传到服务器，或者将控制命令下发给子系统；-组成：基于VME总线的FEP机架，M-Module模块等，操作系统为VxWorks中央主控系统►SIS播出服务器-功能：用于SIS信息的播出，比如信息合成；-组成：►TIS/SIS编辑工作站-功能：操作员编辑TIS信息/SIS信息下发到TIS/SIS系统。-组成：研华IPC-616P12-30R工控机+2台Philips中央主控系统►软件测试平台-STP系统-功能：现场实际运行前，配置、测试和检验数据库和软件组件。配置/测试数据库，生成/修改MMI画面，与子系统的接口测试等；-组成：STP工作站（研华IPC-616P12-30R）+STP服务器（HPrx2600）+交换机（HirschmannLION-24TP）+打印机（HPLaserjet5100）+FEP+STP模拟器（研华IPC-610H）；中央主控系统►NMS-网络管理系统（三号线）-功能：对MCS系统设备进行配置、监视和控制；-组成：1台NMS工作站（研华IPC-616P12-30R）+3台笔记本电脑（IBMR51）+1台NMS打印机（EPSONLQ1900K2+）中央主控系统►NMS-网络管理系统（四号线）-功能：对MCS系统设备进行配置、监视和控制；-组成：1台NMS服务器（HPrx2600）+1台NMS工作站（研华IPC-622P10-40R）+3台笔记本电脑（HPNC8000）+1台NMS打印机（EPSONDLQ3500）中央主控系统►大屏幕投影系统（OPS）-以高分辨率清晰显示主控系统、SIG系统及CCTV系统的监视画面或欢迎画面；-投影墙（由3X24块投影屏组成），投影墙底座，MCS图形拼接控制器（Digicom3030），SIG图形拼接控制器（Digicom3030），CCTV图形拼接控制器（Digicom3012）车站主控系统SMCS车站主控系统-组成►车站交换机►车站实时服务器►车站值班站长工作站►车站FEP►IBP盘车站主控系统-SMCS结构FASEMCSFGPSDPSCADAPACCTVAFCSIGACSIBP值班站长工作站车站冗余实时服务器以太网交换机FEPFEP给PSD预留2个以太网接口典型车站集成的系统典型车站互联的系统典型车站主控系统（SMCS）实时数据库实时数据库报表打印机事件打印机FEPFEP1路视频1路音频UPSAC380VAC220V串口转换器串口转换器自动扶梯车站主控系统►车站交换机-功能：将车站设备连接为10/100M以太网，负责操作员工作站、服务器、FEP之间的数据交换，也负责本站到邻站或OCC的数据交换；-组成：两台冗余的MACH3002交换机；车站主控系统►车站实时服务器-功能：通过FEP从现场设备采集数据或向现场设备下发控制命令；根据采集的数据维护被监控设备的实时状态；执行典型的SCADA功能，如遥控，顺控等；执行特定的SCADA系统功能，如联动。-组成：两台冗余的HPrx2600+HPUX11iV2操作系统；车站主控系统►值班站长工作站-功能：提供HMI（人机界面）功能；-组成：两台研华IPC-616P12-30R工控机（其中一台工作站带视频卡，可以接入CCTV视频信息），事件打印机（EPSONDLQ3500），报表打印机（HPLaserjet5100）；车站主控系统►前端处理机-FEP-功能：接入子系统，并负责与相连子系统的数据巡检和协议转换。将从子系统采集的数据转换成MCS系统内部数据并上传到服务器，或者将控制命令下发给子系统；-组成：基于VME总线的FEP机架，M-Module模块等，操作系统为VxWorks车站主控系统►综合后备盘–IBP-功能：故障或紧急情况下实现车站的关键控制功能，如SIG的紧急停车、扣车/放行控制和AFC闸机释放控制；-组成：盘体、马赛克盘面，控制用的按钮、指示灯等；车辆段主控系统DMCS车辆段主控系统-组成►车辆段交换机►车辆段实时服务器►车辆段监控工作站►车辆段FEP►培训管理系统（TMS）车辆段主控系统-DMCS结构PSCADAPSCADADCC车辆状态车站段冗余实时服务器车辆段监控站以太网交换机FEP车辆段集成系统车辆段降压站车辆段牵引变电站学员工作站培训系统服务器以太网交换机培训数据库教员工作站仿真器培训管理系统(TMS)实时数据库实时数据库UPSAC380VAC220V车辆段主控系统（DMCS）报表打印机事件打印机FEPPSCADA车辆段降压站报表打印机FASFEPUPSAC220VAC220V(DCC专用)车辆段主控系统►交换机-功能：将车辆段除TMS以外的设备连接为10/100M以太网，负责车辆段监控工作站、服务器、FEP之间的数据交换，也负责车辆段到OCC的数据交换；-组成：两台冗余的MACH3002交换机；车辆段主控系统►车辆段实时服务器-功能：通过FEP从现场设备采集数据或向现场设备下发控制命令；根据采集的数据维护被监控设备的实时状态；执行典型的SCADA功能，如遥控，顺控等；执行特定的SCADA系统功能，如联动。-组成：两台冗余的HPrx2600+HPUX11iV2操作系统；车辆段主控系统►车辆段监控工作站-功能：提供HMI（人机界面）功能；一台放在车辆段监控室，一台放在DCC监控室-组成：研华IPC-616P12-30R工控机，事件打印机（EPSONDLQ3500），报表打印机（HPLaserjet5100）；车辆段主控系统►前端处理机-FEP-功能：接入子系统，并负责与相连子系统的数据巡检和协议转换。将从子系统采集的数据转换成MCS系统内部数据并上传到服务器，或者将控制命令下发给子系统；-组成：基于VME总线的FEP机架，M-Module模块等，操作系统为VxWorks车辆段主控系统►培训管理系统TMS-功能：用于模拟OCC或车站的应用，培训新的操作人员；-组成：1台教师工作站（研华IPC-616P12-30R）+3台学员工作站（研华IPC-616P12-30R）+TMS交换机（HirschmannLION24TP）+事件打印机（EPSONDLQ3500）+报表打印机（HPLaserjet5100）+FEP+模拟器（PLC）广州市轨道交通四号线系统结构电调工作站音频100M以太网OCC互联的系统新造四号线控制中心主控系统（CMCS）FEP光纤1000M以太网MCS大屏幕控制器视频SIG大屏幕控制器RGB事件打印机报表打印机环调工作站事件打印机报表打印机话筒行调工作站事件打印机报表打印机话筒话筒总调工作站事件打印机报表打印机话筒维调工作站事件打印机报表打印机RGB大屏幕中央冗余历史服务器磁带机磁盘阵列中央冗余实时服务器磁盘阵列网管工作站网管服务器网管打印机STP工作站STP服务器STP打印机FEP仿真器软件测试平台（STP）30KVAUPSAC380VAC220VCLKPACCTVTISAFCSIGFEPOCC大楼小谷围站琶洲塔站官洲站大学城站15KVAUPSAC380VAC220V四号线控制中心