鐵路5T系統監控網(wǎng)絡(luò )圖

城市軌道交通

中國城市軌道交通經(jīng)過(guò)40多年的蓬勃發(fā)展，在城市經(jīng)濟發(fā)展中的地位已日益凸顯。截至目前，中國獲批軌道交通建設規劃的城市已達44個(gè)，共126條線(xiàn)總長(cháng)超過(guò)3000公里；到2020年，預計將達到53個(gè)，2040年中國城市軌道交通規劃84個(gè)城市批準建設。隨著(zhù)城市軌道交通事業(yè)的迅猛發(fā)展，城市軌道交通信息化系統的市場(chǎng)容量也隨之擴張，“互聯(lián)網(wǎng)+智慧城市”，“互聯(lián)網(wǎng)+軌道交通”也必將極大的推動(dòng)現代城市與軌道交通的有序發(fā)展。如何利用信息化技術(shù)對地鐵各個(gè)子系統進(jìn)行統籌管理，實(shí)現信息互通、資源整合，數據共享已經(jīng)成為各個(gè)城市地鐵未來(lái)發(fā)展進(jìn)程中面臨的關(guān)鍵問(wèn)題。

伴隨以太網(wǎng)絡(luò )協(xié)議在工業(yè)網(wǎng)絡(luò )的推廣應用，上述的地鐵通信系統及各個(gè)地鐵運營(yíng)子系統大部分由基于IP和有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)絡(luò )協(xié)議支持的網(wǎng)絡(luò )所構成。保障網(wǎng)絡(luò )基礎設施的穩定、安全運行成為安全行車(chē)的基礎與關(guān)鍵。對全部網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行監控及管理，部署網(wǎng)絡(luò )管理系統正是應對此需求，成為保障地鐵運營(yíng)的重要方法與手段。

地鐵通信系統建設的目標是實(shí)現全方位的互聯(lián)互通，確保地鐵運行可靠、安全、準時(shí)。

地鐵通信系統解決方案是以先進(jìn)傳輸系統為基礎，由通信系統各子系統以及列車(chē)控制（ATS）系統、電力監控（SCADA）系統、自動(dòng)售檢票（AFC）系統、無(wú)線(xiàn)通信系統、公務(wù)通信系統、電視監控系統、廣播系統等子系統組成。

生產(chǎn)信息化系統包括：

綜合監控系統（火災自動(dòng)報警系統/環(huán)境與設備監控系統/電力監控系統/屏蔽門(mén)/通信網(wǎng)管系統/大屏顯示系統）
乘客資訊系統（有限/無(wú)線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò )系統/中心子系統/車(chē)站子系統/車(chē)載子系統/制作中心子系統）
通信系統（傳輸網(wǎng)絡(luò )/公務(wù)電話(huà)系統/專(zhuān)用電話(huà)系統/無(wú)線(xiàn)通信系統/廣播系統/時(shí)鐘系統）
綜合安防系統（安防集成管理子系統/綜合電視監控子系統/門(mén)禁子系統/緊急報警系統）
自動(dòng)售檢票系統（控制中心AFC系統、車(chē)站AFC系統、終端設備、車(chē)票）
信號系統（列車(chē)自動(dòng)監控系統/列車(chē)自動(dòng)防護系統/列車(chē)自動(dòng)運行系統/計算機聯(lián)鎖系統）

案例一 某地鐵公司的綜合監控系統(ISCS)的網(wǎng)管系統

需求 

地鐵綜合監控系統在控制中心配置集中的網(wǎng)絡(luò )管理系統，要求網(wǎng)絡(luò )管理系統管理到：

在車(chē)站采用便攜式維護計算機對車(chē)站網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行維護。

網(wǎng)絡(luò )管理系統能進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )管理、配置管理、網(wǎng)絡(luò )監控、故障報告、事件記錄、參數調整、創(chuàng )建、編輯和刪除數據庫、系統組態(tài)、系統維護、系統數據備份等操作。

網(wǎng)管維護人員對全線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )組態(tài)和計算機設備進(jìn)行管理，收集報警日志記錄，產(chǎn)生統計表，對整個(gè)綜合監控系統運行狀況進(jìn)行圖形維護、數據庫的管理維護、參數庫維護和新應用程序的開(kāi)發(fā)等。

1) ISCS的總環(huán)網(wǎng)

3) 車(chē)站ISCS網(wǎng)絡(luò )

4) 車(chē)輛段ISCS網(wǎng)絡(luò )

測試任務(wù)，即實(shí)現網(wǎng)管系統的所有功能：
1) 網(wǎng)絡(luò )連接狀態(tài)
2) 應用軟件運行狀態(tài)
3) FEP的通訊狀態(tài)
4) 各個(gè)系統連接通道的工作狀態(tài)等
5) 自動(dòng)記錄網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的在線(xiàn)/離線(xiàn)狀態(tài)
6) 設備的CUP使用率
7) 內存使用率
8) 設備硬件模塊的健康數

設計

地鐵綜合監控系統ISCS的網(wǎng)管平臺如下圖所示，包括邊緣監控網(wǎng)關(guān)和中央監控云（平臺）。此次測試主要實(shí)現邊緣側監控平臺，具體實(shí)現與各類(lèi)被監控設備的對接和網(wǎng)絡(luò )拓撲的狀態(tài)監控。

設計要點(diǎn)：
1)網(wǎng)絡(luò )監控采用雙網(wǎng)、雙平面的運行方式，兩張網(wǎng)獨立運行，數據流通上沒(méi)有交集，兩者互不干擾。為此，可以為網(wǎng)管系統構建一張專(zhuān)用的數據通信網(wǎng)(Data Communication Network, DCN)
2)在網(wǎng)絡(luò )隔離的場(chǎng)景下，需要在隔離側架設監控網(wǎng)關(guān)，在接入DCN網(wǎng)絡(luò )。
3)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò )的環(huán)網(wǎng)狀態(tài)監控屬于鏈路監控，與服務(wù)器、工控機和打印機等的設施監控應納入不同的監控范疇，需分別處理對待。
邊緣監控網(wǎng)關(guān)的框架與功能實(shí)現如下圖所示：

驗收

長(cháng)河網(wǎng)絡(luò )提供的演示平臺包括以下功能：
與下類(lèi)設備對接：
1) 交換機：卓越、MAOX、海斯科、赫斯曼、子午線(xiàn)
2) 服務(wù)器：惠普、聯(lián)想、思科
3) FEP：研華
4) PLC：施耐德、西門(mén)子、AB等


對四類(lèi)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行分類(lèi)監控：
1) ISCS的總環(huán)網(wǎng)
2) 控制中心ISCS網(wǎng)絡(luò )
3) 車(chē)站ISCS網(wǎng)絡(luò )
4) 車(chē)輛段ISCS網(wǎng)絡(luò )


網(wǎng)管系統性能指標
管理設備數量: >300 臺
每秒接收告警信息: >600條
平均CPU負載: 《=25 %
平均內存負載: 《=1.2GB
平均無(wú)故障運行時(shí)間：>9個(gè)月
采集間隔: >= 1秒
并發(fā)操作用戶(hù): >60 位