一、IS-SCADA应用于城市轨道交通

IS-SCADA软件平台主要由四部分软件组件构成：

（1）用于人机交互的IS-VIEW软件组件；

（2）用于后台实时数据处理的IS-RDB服务端软件组件；

（3）用于前端数据采集及处理的IS-FEP采集软件组建；

（4）用于历史数据管理和处理的IS-EDW数据仓库软件组件。

S-SCADA基于CORBA软件中间件技术、标准数据库访问接口等方式，很好的将平台软件的各个部分有机的形成一个“柔性系统”， 利用IS-SCADA软件部署的灵活性，很方便构建一个从单机到多服务器、多客户端、多数据采集器的大型分布式计算机调度指挥系统，能很好的适应城市轨道交通多种系统应用需求。

IS-SCADA应用于城市轨道交通，主要可以用来构建线网级的调度指挥系统（TCC/NCC），线路级综合监控系统（ISCS），线网及线路数据中心（LDC），变电所供电监控系统（PSCADA），环境与设备监控系统中的监控层系统（BAS），自动行车监控系统（ATS）及针对城市轨道交通机电设备运行的仿真与培训系统（TMS）等。

二、什么是综合监控系统

当前，城市轨道交通发展迅速，其中，用于机电设备监控的综合监控系统（ISCS）已成为城市轨道交通运营中的一个重要的调度自动化系统。

《GB50157-2013地铁设计规范》中定义综合监控系统是基于大型的监控软件平台，通过专用的接口设备与若干子系统接口，采集各子系统的数据，实现在同一监控工作站上监控多个专业，调度、协调和联动多系统的一个系统。

《GB/T5xxxx-xxxx城市轨道交通综合监控系统工程技术规范》中定义城市轨道交通综合监控系统（Urban Rail Transit Integrated Supervisory Control System）为对城市轨道交通线路中机电设备进行监控的分层分布式计算机集成系统。

城市轨道交通综合监控系统的物理架构，根据骨干网络的拓扑形式主要有两种架构形式：1）基于环形骨干网络结构的“平行站”或“扁平”架构形式；2）基于树形骨干网络结构的“轴心站-卫星站”架构形式，两种架构的示意图如图1，图2所示：

图1 基于环形骨干网拓扑结构ISCS系统物理架构

图2 基于树形网络拓扑结构的ISCS系统物理架构

两者主要区别除网络外还在于系统配置，即环形架构的系统，各车站系统硬软件配置通常是一致的，而“轴心站-卫星站”架构系统中，车站级实时数据服务器通常部署在轴心站，１个轴心站和３～４个卫星站共享１对儿服务器。 另外，根据规范的要求，ISCS系统应集成电力监控系统（PSCADA），因此，车站ISCS系统设备及软件将部署到车站变电所中，典型的车站ISCS集成车站PSCADA系统物理架构如图3所示，此时PSCADA系统将是车站ISCS系统的一部分，换句话说，车站变电所PSCADA系统是车站ISCS系统的延伸。

图3 车站ISCS集成PSCADA（基于同一平台软件）的物理架构

近几年，现代城市有轨电车发展迅速，成为一种类似公交运行的城市轨道交通制式，由于是基于路面有轨运行，其车站规模也类似公交站台，除配置必要的主要用于车辆牵引的箱式变电所、售检票及通信设备外，几乎没有什么其他的机电设备，因此，ISCS系统配置得到简化，特别是车站的系统配置，只需必要的数据采集设备即可，属于简化版的ISCS系统。应用于这类城市轨道交通的ISCS系统物理架构通常如图4所示。

图4 用于现代城市有轨电车的ISCS系统物理架构

当城市轨道交通具备多条线同时运行时，需要线路间运营协调和配合，从而催生城市级线网调度指挥系统，又称TCC或NCC系统，其典型物理架构如图５所示，该系统区别一般线路ISCS系统主要是监控数据量的不同，功能上TCC或NCC系统多以只监不控为主。

图５ 城市轨道交通线网级调度指挥系统物理架构

三、几种软件部署及数据架构应用

针对通常综合监控系统（如图1，2所示架构的ISCS系统），IS-SCADA软件的部署如图6所示。

图6 IS-SCADA应用于城市轨道交通综合监控系统的软件部署架构与数据流组织

1、备用中心应用

IS-SCADA的服务端软件支持服务器集群部署，从而实现服务端的高可用性（HA）应用，可很方便构建一个异地互备的中心调度指挥系统，如图6所示。客户端根据服务器的工作状态，自动在多台服务器之间漫游，从而保证调度业务的连续性。对于用户而言，由于数据链路判断及切换是无扰自动的，因此用户感受不到漫游与切换过程。

2、集成PSCADA应用和独立PSCADA应用

当ISCS集成PSCADA时，IS-SCADA支持两种软件部署和数据组织方式，如图6所示，1）：在变电所监控单元中同时部署IS-VIEW人机界面及IS-RDB服务端软件组件，在采集单元中部署IS-FEP采集软件。变电所实时数据在变电所本地监控单元中处理，同时将数据同步到车站实时服务器中，这种软件部署及数据流组织有利于保持变电所系统的相对独立，并可以通过标准电力规约（如IEC60870-5-104或IEC61850），很方便同第三方综合监控系统互连。2）：在变电所监控单元中只部署IS-VIEW人机界面软件，变电所数据采集单元中部署IS-FEP软件，采集的实时数据直接进入车站服务器中，变电所监控单元从车站服务器中获得实时数据，即所内不单独部署实时数据库或服务端软件。

3、集成ATS应用

ATS的监控对象主要是车辆，利用IS-RDB可实现对信号系统实时数据的处理，并在服务端通过扩展开发，实现ATS的处理逻辑，通过IS-VIEW展示车辆运行信息。可以根据需要，对集成ATS的ISCS单独设立实时服务器并部署IS-RDB和ATS应用软件，从而实现针对行车专业的专用实时数据库。由于该实时数据库与其他机电监控实时数据库是同一数据库平台，因此跨专业间的数据共享及应用将很容易实现，从而真正实现面向行车的综合监控系统应用。

4、集成线路运营大数据的综合监控系统应用

如图6所示，利用IS-EDW数据仓库组件替代传统的历史数据库（关系数据库），发挥其优异的大压缩比数据压缩技术和高速查询技术性能，实现对线路海量历史数据的存储和应用，从而为线路级多专业运营进行集中、多维度统计和分析构建数据平台，有助于挖掘线路运营数据价值，最终有助于提高线路调度指挥水平的提升如图6所示，利用IS-EDW数据仓库组件替代传统的历史数据库（关系数据库），发挥其优异的大压缩比数据压缩技术和高速查询技术性能，实现对线路海量历史数据的存储和应用，从而为线路级多专业运营进行集中、多维度统计和分析构建数据平台，有助于挖掘线路运营数据价值，最终有助于提高线路调度指挥水平的提升

5、针对现代城市有轨电车的应用方案

由于现代城市有轨电车配置的机电数量有限，通常利用ISCS系统形成一个统一的集成监控平台，实现对车辆、设备、票务及司机排班等内容的统一管理，由于车站机电设备配置简单，因此通常只在车站配置一套数据采集装置而不再部署服务器及工作站。相应的软件部署及数据组织如图7所示。各站由FEP统一采集数据，并集中汇总到中心实时数据服务器进行处理。在中心，ISCS系统互连并采集其他专业数据，如车辆运行数据，车辆定位数据，路口信号数据，票务数据等等，统一在通过IS-VIEW进行集中展示。

图7 IS-SCADA应用于现代城市有轨电车监控系统的软件部署架构与数据流组织

6、针对城市线网中心调度指挥系统TCC/NCC的应用

TCC/NCC应用主要基于局域网，软件部署和数据组织类似现代有轨电车的应用，只不过是TCC/NCC系统处理的实时数据量巨大，接口数据量大，因此通常接口设备利用专用服务器来替代FEP的嵌入式工控机。这种应用，需要实时服务器能够支撑百万点级的数据处理。64位IS-RDB理论上能处理的数据点数没有限制，可以利用其卓越的实时库技术，方便地构建一个城市级的、海量实时数据监控的调度指挥系统。

四、应用案例展示

五、行业业绩

合肥地铁1号线

合肥地铁2号线