ISCS-地铁综合监控辅助决策系统设计与实现

第一篇:ISCS-地铁综合监控辅助决策系统设计与实现

       地铁综合监控辅助决策系统设计与实现

       摘要:地铁综合监控辅助决策系统帮助操作员在紧急情况下做出正确的操作。辅助决策系统包括决策管理、决策执行、历史查看等功能,采用流程图来表示应急操作的步骤及其相互关系,并能实现多站点的协同处理。

       关键词:地铁,安全,紧急,综合监控,辅助决策

       Abstract: Metro ISCS decision support system(DSS)help the operator to make a correct operation in case of emergency.DSS including the function of decision-making, decision execution and history view etc.DSS use the flow chart to represent emergency operation steps and their relationship, and can realize the multisite collaborative processing.Key Word: Metro, safe, emergency, ISCS, Decision Support System 1 概述

       地铁是人员密集的一个公共场所,一条地铁线每天的客运量达数十万人次。由于空间封闭,人员疏散不畅,在地铁发生事故时如果不能及时地采取正确的应对措施,可能会造成重大的人员和财产损失。

       为了保证地铁的运营安全,地铁内配置了大量的相关设备和系统,并制订了各种应急操作预案。但由于地铁的规模大,系统复杂,这些预案的执行也相当复杂,在事故情况下,处于高度紧张状态的运营管理人员往往顾此失彼,难以保证预案的正确执行。

       为了解决上述问题,在青岛地铁综合监控系统中,设置了一套辅助决策系统(Decision Support System, DSS),用于帮助运营人员在事故时采取正确的措施,提升在紧急情况下处理复杂事务的能力,最大限度地保证地铁运营安全。软件说明

       2.1 软件特点

       辅助决策系统是综合监控系统的一个子系统。用于在紧急事件发生时辅助用户完成一系列应急指挥动作。辅助决策系统有如下的功能特点:

       一、决策执行过程采用流程图的形式进行操作,在流程图里,每个节点作为一个独立的操作步骤,允许有分支、合并、判断等步骤,运营人员可按流程图中提示的操作步骤及操作次序,逐步操作,从容应对,正确完成应急处理过程。

       二、辅助决策系统的启用允许有两种方式:一种是综合监控系统内部发生严重的故障或事故,按照预先设计的模式自动启动;一种是外部事件发生,由操作员手工启动。

       三、可方便的建立和维护辅助决策信息库,使系统有一个良好的扩展性。可完全由维护人员自行管理,能够方便地完成决策的增、删、改操作,并随时向外界发布最新的应急决策。

       四、可实现不同地点的操作人员协同执行决策操作。在紧急事件发生时,决策被启动后,在决策流程中的所有相关的操作员的终端中应能够弹出决策执行界面,根据决策步骤执行的实时状态,能够协同其他操作员共同完成流程图中的步骤动作,正确处理紧急事件。

       五、能够实时保存决策的执行情况至数据库中,以便日后对当时的决策执行情况进行分析和归纳,辅助运营人员完善决策和分析故障。

       已有的综合监控辅助决策系统往往触发后只能运行在一台调度员工作站上,还需要多人配合才能正常工作,对于事故处理的时效性不能很好的保证。本软件支持多终端弹出功能,当事故发生,触发相应的决策后,能够及时的在相关终端中分别弹出决策执行窗口,决策执行过程中,根据自身权限,执行自己对应的决策步骤,而且各相关执行人员能及时的了解决策执行状况,观察别人的执行情况,对决策的执行的情况有一个总体把握,作到心中有数,遇事不慌。

       2.2 模块划分

       本软件划分为3个模块:决策管理模块,决策执行模块和历史查看模块。

       图2.1 辅助决策系统的模块划分

       1.决策管理模块 决策管理模块提供了决策的新增、修改、删除等功能。决策管理模块也包括了流程图编辑器,通过编辑器可进行决策流程的编辑。

       2.决策执行模块

       决策执行模块是DSS最基本和最核心的功能。系统提供直观的决策执行界面,用来展示事件的处理过程。由系统自动触发或调度员手动调出定义好的决策流程图,并按照流程步骤的先后顺序,提示相关调度员采取正确的应对措施。系统根据相关调度员对于操作结果的反馈,及时向每个相关调度员显示当前多人协同执行情况。

       3.历史查看模块

       DSS系统还提供决策历史记录查询工具,该工具在界面上以列表的方式展示出每一步的执行状况,包括操作员的名称、执行时间段、执行记录、执行结果等。历史记录查询工具可以让操直观地了解决策执行的整个过程,通过记录分析出步骤执行失败的原因,并定位到相应的责任人。操作员还可以通过历史记录评估决策执行的效果,必要时采取改进措施,进一步完善决策的流程。详细功能说明

       3.1 界面设计原则

       辅助决策系统软件属于综合监控系统的一个单独模块,通常从综合监控主界面启动。界面的整体设计风格与综合监控主界面相协调。软件的主界面用分页的形式来划分辅助决策系统的3大功能(决策管理,决策执行和历史决策),功能一目了然,方便操作员快速切换。

       在主界面的左侧用树型结构组织数据,右侧部分的主视图区来显示决策的流程和查询结果等主要的现实内容。

       图3.1 辅助决策系统界面 对于历史决策信息的展示方法,为了便于操作员查询和回溯过往执行的历史决策信息,采用了按条件检索的方式,检索结果用列表的方式体现。

       3.2 决策管理 3.2.1 图元设计

       决策的过程用流程图表示,每个决策都有自己的流程图。决策流程图由四种图元组成: 1.始端、终端元件:用于表示决策的开始和结束。2.判定元件:根据已有条件进行判断,用于产生选择分支。

       3.步骤元件:用于表示需要执行的决策动作。步骤元件可以产生并行分支(发散步骤),也可以收拢分支(闭合步骤)。

       4.有向连接线:用于表示步骤的执行顺序。

       在进行决策编辑时采用直接点击工具条上的图元按钮,在流程图描画区上直接描画图元。采用所见即所得的方式,在流程图描画区可以直接拖动图元至任意位置来编辑决策。这样的做法使用户更加直观的编辑决策,使决策编辑功能做到简单易用。

       在流程图的描画上,图元的形状采用与通用的流程图形状: 1.始端、终端元件:跑道形或椭圆形等。2.判定元件:菱形。3.步骤元件:矩形。

       4.有向连接线:带箭头的直线。

       图3.2 决策流程图

       3.2.2 功能说明

       编辑器提供灵活的决策编辑工具。管理员可以在界面上拖拽图元用于表示决策的执行步骤,并通过有向连线表示出模块之间的先后关系,从而直观地画出决策流程图。可以灵活的配置决策步骤的具体信息,包括步骤名称、步骤描述、执行人、步骤超时时间等。决策资料在录入后,管理员可以在决策编辑器界面中对决策进行修改。3.3 决策执行 3.3.1 功能说明

       系统提供直观的决策执行界面,用来展示事件的处理过程。决策触发时,系统会自动调出定义的决策流程图,并按照流程步骤的先后顺序,提示相关调度员采取正确的应对措施。系统根据相关调度员对于操作结果的反馈,及时向每个相关调度员显示当前多人协同执行情况,并给出进一步的应对提示(操作建议)。

       3.3.2 决策执行规则

       决策执行规则如下:

        系统以流程图变色的形式提示调度员当前的操作情况:绿色闪烁-当前应执行的步骤;绿色-已执行完成的步骤;白色-未执行的步骤;黄色-执行失败,或跳过不执行;  调度员需要确认每个步骤是否完成;只有经调度员确认完成后,决策才会进入到下一步。

        决策在执行过程中,操作人员可以进行必要的干预,如终止决策。执行结束后会存储执行记录,供日后检索和查阅。

       3.3.3 决策的协同执行

        当决策在一台工作站上被启动执行后,在该决策中相关的其他工作站将自动弹出该决策的执行界面。

        需要多个调度员协同执行的决策,每个调度员只能执行自己的分支,但可以看到其他分支的执行情况。此时每个步骤的执行可能不是独立的,而是相互关联的,某个步骤的执行有可能会需要其余调度员的等待。

       3.3.4 流程图执行方式

       1.顺序执行

       步骤以设定好的顺序依次执行。需要其他调度确认的步骤在执行后会等待接收方确认,或在指定时间内未收到回应后进行超时处理。2.并行执行 多个分支同时执行。3.选择执行

       根据条件判断,在两条分支中选择一条执行。

       3.3.5 流程执行时的一些限制

        每一个决策,都有一个唯一的执行起点和唯一的执行终点。 允许决策执行流程中的主线发散为两条或多条支线。

        每个判定元件只允许产生2个选择分支,如需多个选择分支,需使用多个判定元件。 从主线上发散出分支的步骤称为发散步骤;从分支收拢到主线的步骤称为闭合步骤。分支上不允许再有并行分支,闭合步骤必须闭合之前的所有分支。 每个发散步骤必须有一个与之对应的闭合步骤。 不允许向前(起点方向)跳转。

        主线上的步骤是顺序执行的,单条分支上的步骤也是顺序执行的,主线发散成多分支时是并发执行的。判断元件产生的分支是选择执行。

        每个步骤均有一个超时时间。如该时间为0,则认为本步骤不可跨越。如该时间不为0,步骤开始执行后,超过该时间仍未被确认的,跳过本步骤,执行下一步骤。 判断步骤不可超时跨越。

       3.4 历史查看 3.4.1 功能说明

       历史查看界面的主要功能是帮助用户反演以往辅助决策应用的整个过程,帮助用户分析在实际应用中,执行过程存在的问题以及辅助决策设计存在的问题,以便加以改进。

       历史查看界面的要素包括: 1.提供历史决策执行的查询功能。

       图3.3 历史查看画面 2.能够查看指定历史决策项的各环节执行时间和执行结果。3.能够反演指定历史决策项的执行过程。

       系统提供了历史决策的查看工具,该工具在界面上以列表的方式展示出每一步的执行状况,包括调度员的名称、执行时间、执行主机名称、执行结果等。功能实现

       4.1 决策数据模型的建立

       决策的最小逻辑单元是步骤,作为流程图的节点。在决策执行过程中,步骤只能从前驱步骤执行到后继步骤,且每个决策的执行都仅有一个开始步骤和一个结束步骤,那么,决策的流程图可以看作是一个由若干节点组成的有向图。搜索步骤关系的过程也就是搜索整个有向图的过程。

       有向图是一非线性结构, 本身不能作为一个整体存储, 可考虑用两个数据库表文件来分别表示。其中步骤表用于存储顶点信息, 一个顶点是一条记录, 字段可有步骤编号,步骤名称等, 步骤关系表用于存贮每一条弧的信息, 有向图中每条弧作为库中一条记录, 字段可有前序步骤编号、后继步骤编号等。

       每一个结点都有各自的属性。决策的属性有触发类型、触发条件、启动权限等。步骤的属性主要包括图元类型、图元位置、步骤内容、前后结点的关联关系,以及图元的颜色,线条颜色等等信息。

       4.2 流程图的描画实现

       为了更好的兼容系统平台,采用QT实现流程图元件的描画。流程图的描画方法:

       采用QT内部既有的画布类作为基类,实现了一些流程图元件的拖动。其中包括ShapeBase类: 流程图元件的基类。定义了纯虚函数。

       virtual void SetPen(const QPen& p, unsigned char ps)= 0;virtual void SetBrush(const QBrush& b, bool color)= 0;virtual void SetFill(bool fill)= 0;

       virtual void SetFont(const QFont& font)= 0;virtual void SetText(const QString& text)= 0;virtual void SetBackPicture(const QString& filename)= 0;上述方法实现了图元的属性(包括,线条的粗细,是否填充等等)virtual void drawSelectRect(QPainter& p)= 0;此方法实现了流程图元件的描画。ShapeBase类继承于Node类,class DLL_EXPORT Node : public Tree { public:

       Node();virtual ~Node();virtual void loadAttribute();

       //绘制拖拽句柄

       virtual void setAttribute();…… } 此类为公共基类,实现流程图元件的属性管理。ShapeBase基类派生出的流程图元件类包括: ShapeArrow:有向连接线类(箭头图元)ShapeRhombus:菱形类(判断图元)ShapeRect:矩形类(处理图元)ShapeEllipse:椭圆类(始终端元件)……

       4.3 决策执行时的通信机制

       由于本软件的运行是依托于同方的ezISCS系统平台之上的,平台在底层通信上有很好的站间通知机制。因此辅助决策画面的弹出和协作互动直接利用系统平台的通知事项来实现。4.4 决策的执行原理

       在决策的数据模型建立后,每一个决策的所有步骤结点都存储了的先后续关系,这样,我们在找到决策的起点和终点后,就可以按照前驱后继关系进行决策执行了。

       流程如下:

       初始化:当前未执行节点列表清空后,存入开始节点的步骤编号; 处理一:依次对未执行列表中的节点进行检查; 判断当前登录用户是否具有执行此节点的权限; 如有权限,此节点变为待执行状态。(闪烁)

       如没有权限,等待此节点变为待执行状态。如果收到节点更新事项(待执行),那么此节点变为待执行状态。

       处理二:等待操作员进行对节点的操作确认,如点击操作完成按钮,则此节点变为已执行状态,等待期间,用计时器对待执行节点进行超时计数,如超过设定的超时时间,则该节点的状态变为超时状态。等待期间如果收到节点更新事项(已执行),那么此节点变为已执行状态。

       处理三:检查未执行节点列表,搜索超时和已执行节点的后继节点,并将搜索到的后继节点放入未执行节点列表,删除已执行节点后,返回处理一,直至未执行节点列表为空。结束语

       辅助决策系统的应用能够进一步提高地铁运营部门对应急事件的响应、处理效率,最大限度地降低突发事件对地铁运营的影响。随着技术的不断完善和发展,辅助决策系统在地铁综合监控系统中将会得到更多的应用。

第二篇:基于WebGIS的警务辅助决策系统的设计与实现

       基于WebGIS的警务辅助决策系统的设计与实现

       摘要

       Internet的发展推动了GIS的发展,WebGIS成为GIS技术发展的一个热点。本文针对目前各种基于GIS的警务辅助决策系统功能单

       一、数据共享能力差、开发成本高、周期长的缺点,将WebGIS技术引入到公安行业,以数据共享和实时可视化指挥为目的提出了基于WebGIS的警务辅助决策系统方案,并进行了设计与实现。该系统具有快速、准确实时指挥和警务综合服务的功能,并且可以和政务网互联,满足了公安信息化建设的要求。

       正文 0 引言:

       地理信息系统(GIS)是收集、管理、查询、分析、操作以及表现与地球空间相关的数据信息的计算机信息系统[1],能够为分析、决策提供重要的支持平台。近年来,GIS广泛应用于基础设施(道路、电力等)的规划、自然资源的开发和利用、城市建设与规划、人口迁移与安置、突发事件的预警和处置以及交通工具的定位导航等,并取得了显著的效益。网络技术迅猛发展和广泛运用为快捷高效的大范围信息发布提供良好渠道。利用网络在Web上发布、出版空间数据,为用户提供空间数据浏览、查询、分析等功能已成为GIS发展必然趋势,基于网络技术地理信息系统——WebGIS应运而生。WebGIS是网络技术与GIS结合的产物,是GIS技术发展的热点之一,能在网络信息挥数据共享、交流协作基础上实现GIS在线查询和业务处理等功能,实现网络环境下兼容、存储、处理、分析.显示、应用地理信息的计算机信息系统[2],其基本思想是通过网络提供地理信息,让用户通过终端浏览获得地理信息系统中的数据和功能服务,改变了GIS数据信息获取、传输、发布、共享应用,可视化等过程和方式。这样,网络用户可从任一节点浏览WebGIS站点空间数据、制作专题图,并进行各种空间检索空间分析等。公安部门行使维护社会稳定、保护人民安全的职权,在国民生活中发挥着极为关键的作用。目前公安部门正在运行的各种基于GIS平台的指挥自动化系统大多是两种产品,一种是桌面软件,存在开发、维护成本大,周期长的问题;一种是利用工具GIS进行二次开发,尽管开发周期短,但GIS分析、辅助决策的功能受到极大的限制。随着公安信息化建设的推进,公安部门现有各种管理、指挥系统所具有的简单查询检索、分析功能已不能满足新形势下的网上派警、办公、办案的需求。本文在分析公安部门现有各种指挥系统的基础,结合WebGIS技术,提出了建立警务辅助决策系统的解决方案,探讨在WebGIS平台下进行多元数据融合、高速交换、挖掘辅助决策信息,使系统达到综合服务、实时、可视化、远程联动指挥的目的。WebGIS的概念及技术方案 1.1 WebGIS概述

       WebGIS是建立在Internet/Intrant上具有浏览器/服务器体系结构(B/S)的网络GIS。是利用万维网技术对传统GIS的改造和发展,它改变了传统GIS的运行模式,使用户可以借助Internet网。通过浏览器这一统一的用户界面,访问位于不同地区不同类型的空间信息资源。1.2 WebGIS系统的构造与技术方案

       WebGIS是GIS技术研究的一个热点[3]。它是随着GIS和Web技术的发展而发展的。由于WebGIS的重要性,当前国内外各大GIS厂商纷纷推出了各自的WebGIS产品。虽然这些产品各具特点,但就它们的实现技术而言,主要分为以下几种方式:

       1.2.1 CGI(Common Gateway Interface)方式

       通常采用CGI,即提供专用空间数据库的Web接口。CGI是连接应用软件和Web服务器的标准技术,CGI程序与HTML结合实现交互式动态通信。例如,为了让用户可以存取数据库中的信息,CGI可被用来连接网络数据库服务器,在系统中起通讯桥梁作用。通过HTML将客户端请求传给Web服务器,再利用专门的CGI访问GIS服务器。GIS服务器承担查询计算工作,将结果构建成一个HTML文档反馈给Web服务器,再传回客户端浏览器。1.2.2服务器应用程序接口(ServerAPI)方式

       微软首先提供了服务器应用程序接口方式。目前有两种主要的API接口:NSAPI和ISAPI。NSAPI是由Netscape公司提供的编程接口,这种方式通过编写服务器方插件(Plug—in)来实现数据访问,其过程与CGI方式相同,但是作为动态连接库来加载,可以节约内存并大大提高效率。这种插件只能使用C或者C 语言编写。

       1.2.3 GIS插件(Plug—in)方式

       GIS Pug—in是在浏览器上扩充WEB浏览器功能的可执行的GIS软件。GIS Plug—in的主要作用是使Web浏览器支持处理特定格式的GIS数据,并为Web浏览器与GIS服务程序之间的通讯提供条件。GIS Plug—in直接处理来自服务器的GIS矢量数据。同时,GlS Pug—in可以生成自己的数据,以供Web浏览器或其它Plug—in显示使用。1.2.4 ActiveX方式

       ActiveX是建立在OLE技术之上发展起来的因特网新技术,其基础是COM(Component Object Model),是为扩展Microsoft WEB浏览器的功能而提供的公共框架。ActiveX控件和Plug-in非常相似,是为了扩展Web浏览器的动态模块。所不同的是,ActiveX能被支持OLE标准的任何程序语言或应用系统所使用。其优点是:执行速度快,由于ActiveX可以用多种语言实现,这样就可以复用原有GIS软件的源代码,提高了软件的开发效率。1.2.5 Java方式

       Java语言是一种跨平台适合于分布式计算的面向对象编程语言具有可移植性、安全性、动态高、性能简单等优点。目前开发方法可分为两种:一种是仅客户端部分基于Java的WebGIS系统。这是目前绝大多数系统采用的方法,即仅用Java语言开发客户端的GIS功能,而服务器端在现有的系统代码的基础上通过指定GlS空间数据传输协议以及和Java程序交互的功能模块来实现。第二种方法是客户端和服务器端都基于Java的WebGIS。这种开发方式可以最大限度的发挥Java编程语言的优势。和传统的地理信息系统相比,WebGIS具有以下5个特点:广泛的数据分布、高效的数据管理和组织能力、平衡高效的计算负载、客户端的平台独立、客户端零维护、大众化的GIS等其他技术所不具备的优点。3 系统的设计思想及架构

       警务协同辅助决策系统的建设服务基于信息资源整合与共享、推动实施指挥,实现实时指挥、远程联动指挥的机制。以公安Intrant网为传输载体,同时将移动通信网、Internet网、视频传输网、有线电视网整合到系统中,将各业务部门、下级部门的信息集成到系统数据库服务器,制定统一的数据交换格式,建立基础信息交换平台。将地理信息平台建立在基础信息交换平台之上,基于地理信息平台建立实时指挥系统和警务综合服务系统。实时指挥系统将110接处警系统、刑侦指挥系统、交通指挥系统、消防指挥系统和治安指挥系统集成进来,实现统一指挥下的联动指挥,可实时定位、分析报警地点、案件地点、火警地点、突发事故地点等;利用综合服务系统,能检索实有人口信息、案件信息、警情信息、在逃人员信息、房屋信息、机动车辆信息,还可进行警务公文分发传收,有效达到警务业务办公的工作流,结合地理信息支撑平台能实现实有人口(含常住人口)、案件、房屋、车辆的精确定位、分析;综合服务平台和实时指挥平台通过接口进行了集成,保证了基础信息的同步、准确,系统设计思想如图1。图1 系统采用B/S(Browser/Server)三层架构模式,前端浏览作为客户端,中间WebGIS平台作为应用层服务器,后段为数据层服务器(图2)。图2 4 系统数据设计

       数据的丰富性、正确性及现实性直接关系到应用效果,系统数据主要包括基础地理新信息数据和专题数据和公安业务数据三部分。4.1 数据组织

       基础地理信息包括行政区域、道路、水系、植被、影响图、村图等;公安专题数据主要包括建筑物、党政机关、金融场所、旅社酒店、学校、医院、文化设施、重要保卫目标、公安警力分布信息等;公安业务数据有实有人口、案件、警情、机动车辆、在逃人员数据等信息。系统数据组织结构如图3。图3

       4.2 数据管理

       系统数据存储在数据库服务器的Oracle库中,基础地理信息数据中的空间数据存储在Oracle Spatial中,属性数据和公安专题数据、业务数据存储在按照专题分层存储。GIS应用层通过远程数据数据访问控件调用空间数据和属性数据,进行处理,将处理后结果发送到用户端。5 系统功能及实现

       5.1 根据系统需求,主要功能包括 : 1)电子地图的显示操作功能

       图层管理、地图缩放、漫游、全局与局部图浏览等;系统具备“鹰眼”功能。即除了详图显示外,软件界面上还有一个显示全貌的小图,通过此小图可以实现地图的快速漫游和定位。2)定位功能

       重点目标定位,用户输入重点目标的名称即可自动时期位置居中显示;报警信息定位,根据报警电话三字段信息,通过114库装机地址通过实有人口库中电话库信息进行匹配定位,或者通过装机地址于房屋信息匹配定位;案件定位,通过录入的案发地点与建筑物信息挂接实现自动定位;实有人口定位,通过实有人口信息与房屋信息匹配对其所在位置定位;街道、视频监控点、消防栓、卡口等专题信息定位。3)查询功能

       可以二维方式和任意比例调用地理信息系统的电子地图、相关属性信息及公安管理专题信息等,并进行各种组合查询。

       实有人口查询:利用模糊查询技术,只需要输入实有人口的关键字即可找到所有相关的人员对其列表显示,可任意查看所要查询的人口信息,并结合定位功能对其定位显示;单位查询,输入所要查找的单位即可得到所要目标单位的相关信息及其内部实有人口信息列表。案件查询,选择案件类型,输入案件关键字即可得到所有相关案件,对其进行下一步的分析处理;视频监控,将地理信息与远程视频监控相结合,在电子地图上可直接调用视频监控设备,实时查看监控现场视频图象。4)分析功能

       包括距离、面积的量测,地理坐标的获取,两个目标之间最短路径分析,缓冲区分析。

       最短路径分析:可根据案发地点和警力信息分布,得到出警单位于案发地之间最短路径,利于突发案件的及时处理;

       缓冲分析:可选定分析目标,例如可知案发地特定范围内的旅馆酒店、交通枢纽、政府机关、金融机构等等所要的信息,利于罚罪嫌疑的排查,为出警提供决策支持;

       5)可支持基于卫星影像的地理信息显示

       根据电子地图矢量数据无缝显示技术,在矢量地图达不到所要求的精度是即可切换到卫星影像图,充分发挥了卫星影像图实时性强、直观性强的优点。6)建立及维护各种专题的警务专题图

       对各种警务信息(派出所、警务亭、警务站、特警队、群防力量等)进行增加、删除、修改等操作,提供图上标注功能。7)预案标绘,辅助决策模块

       建立了一套符合公安部统一标准的警用标绘符号库,可根据不同用户需求,在电子地图图面上直接进行预案的标绘,进行预案的演练,生成拦截包围圈、出警警力调动等各种预案,极大的提高公安机关的“处急”“处突”能力。(1)预案生成

       重大案(事)情发生时,在接警人员查明警情类型、案发地址后,接处警系统迅速生成处警预案。在地图上进行预案标注,包括:现场情况简图;辖区警力部署;要害部位提示;应急设备分布及对该警情处置的步骤和措施;多警种协调联动时各警种派警次序;到现场后的具体工作措施等。(2)预案库建立

       指挥中心数据库积累了丰富的接处警和相关数据信息,将各类数据进行采集和整理,并进行编程处理,将为接处警提供有指导意义的辅助手段。根据平时公安业务的积累,系统对要害部位保卫、重点目标防范、重要方向警务等建立预案库。图4a 图4b

       8)打印功能

       可选取特定范围的电子地图,或各种主题的预案进行打印并进行分发。5.2 系统实现

       随着组件技术的发展,组件对象模型(COM)作为一种新的软件实现标准越来越渗透到软件开发当中,COM技术与GIS相结合,具有开发成本低、重用性强的特点[4],结合前面WebGIS概述,WebGIS平台实现的途径多种多样,客户端组件可以用JavaScript、VBScript脚本语言,服务器端可以用CGI(通用网关技术)、ISAPI/NSAPI(服务应用接口)、Plug-In插件技术、Activex技术、ASP/JSP等等,每种实现方法既有其优点又有不足。

       系统基于COM规范开发GIS应用的层ActiveX控件,根据需求设计实现各种接口函数、属性和事件,利用ASP、JavaScript实现了网页页面的动态显示效果,目前该系统已在许昌市公安局投入运行,有效的实现了“网上公文传递”、“网上办案”、“网上追逃”、“可视化指挥”等各种公安网络信息化需求,在公安部门协同办公办案过程中发挥了重要的辅助决策支持作用。图4a与图4b分别是许昌市警务辅助决策系统中警务数字化综合服务平台和警务实时指挥平台的运行界面。6 结论 本系统从WebGIS的角度建立警务辅助决策系统,充分利用了Web信息共享、多源数据融合的优势和良好的扩展性能,通过COM技术开发具有GIS功能的ActiveX控件,将实时指挥平台和综合服务平台建立在基础地理信息平台之上,有效的发挥了网上办公办案、可视化指挥、综合服务的优势。同时,系统具有统一的源数据格式,能有效的与其他警用系统集成。警务辅助决策系统还可有效的与政府电子政务网络互联,具有相应权限的用户可使用各种警务信息,或在应急突发事件中进行应急联动指挥。

       参考文献:

       [1]《地理信息系统原理与方法》测绘出版社 华一新等

       [2]《组件式警用实时监控系统WebGlS开发》 《中国公共安全》 2022年第8期 张亮

       [3]《GIS软件几个热点技术浅析》《测绘通报》1999年第3期 周涛 [4]《组件式地理信息系统研究与开发》《中国图像图形学报》1998第5期 宋关福 钟耳顺

第三篇:地铁综合监控系统的集成模式

       地铁综合监控系统的集成模式

       摘 要 通过对国内外城市轨道 交通 综合自动化系统的调研,结合广州地铁多条线路的综合监控系统的实际工程经验,详尽 分析 目前 地铁综合监控系统的集成模式。通过比选指出顶端信息集成模式存在的不足,并提出将相关控制层设备纳入综合监控系统的深度系统集成模式的设计新思路。关键词 地铁 综合监控系统 集成和互联 顶端信息集成模式 深度系统集成模式 国内地铁综合监控集成技术概述

       近年来,随着 科学 技术的进步和 计算 机集成技术的 发展 ,通过统一平台将多个地铁机电系统进行集成的设想成为了可能。在当前国内城市轨道交通大规模建设时期,广州地铁借鉴国外成功的系统集成经验,率先在国内地铁项目引入综合集成的技术,从广州地铁3号线开始新增主控系统(即综合监控系统)。通过该系统提供的统一软硬平台,将中央调度

       人员和车站值班人员所关心的监控信息汇集在一起,在功能强大的集成软件开发平台的支持下,最终用户可通过图形化人机界面,方便有效地监控管理整条线路相关机电系统的运作情况。该系统实现了各底层系统之间信息共享和协调互动,从而推动广州地铁自动化整体水平迈上了一个新的台阶。

       随着广州地铁综合集成技术的成功引入,国内其他城市轨道交通同行也积极响应,纷纷打破以往各监控系统分立的建设模式,在各地城市轨道交通的新线建设项目中增设综合监控系统。综观全国,综合监控集成技术已遍地开花,构建综合监控信息共享平台已成为国内地铁自动化技术发展的方向,已成为实现地铁行业管理科学化和信息化的一项重要措施。综合监控系统的集成平台

       地铁的基本运营状态包括正常运营状态、夜间停止运营状态和紧急运营状态。地铁运营服务就是在这三种状态下,保证人员和设备的安全,提供人性化服务,从而提高地铁运营管理效率。

       现代 化的地铁运营管理要求自动化系统能提供一个可实现信息互通和资源共享的平台。综合监控系统采用通用

       性好、符合国际标准或行业标准的、高可靠性的 网络 交换机、服务器和工控机等网络和计算机产品来构建统一硬件集成平台,采用模块式、类似积木结构的多层软件开发平台定制 应用 软件,采用通用开放的硬件接口及软件通信协议,以集成和互联的方式与各接入系统实现信息交换,最终实现对各相关机电设备的集中监控功能和各系统之间的信息互通、信息共享和协调互动功能。

       所谓集成方式,是指被集成子系统的中央级和车站级上位机的监控功能皆由综合监控系统实现,脱离了综合监控系统,各集成系统原有的上位机监控功能将难以实现。所谓互联方式是指定互联接入系统,其自身是一个独立系统,可脱离综合监控系统单独工作,互联系统只是将一些运营所需的信息上传至综合监控系统,从而实现各机电系统之间的信息互通和协调互动功能。

       综合监控系统的主要功能包括对机电设备的实时集中监控功能和各系统之间协调联动功能两大部分。一方面,通过综合监控系统,可实现对电力设备、火灾报警信息及其设备、车站环控设备、区间环控设备、环境参数、屏蔽门设备、防淹门设备、电扶梯设备、照明设备、门禁设备、自动售检票设备、广播和闭路电视设备、乘客信息显示系统的播出信息

       和时钟信息等进行实时集中监视和控制的基本功能;另一方面,通过综合监控系统,还可实现晚间非运营情况下、日间正常运营情况下、紧急突发情况下和重要设备故障情况下各相关系统设备之间协调互动等高级功能。综合监控系统的集成平台示意如图1所示。3 现有集成模式的分类和比较

       3.1 现有集成模式的分类

       根据国内外地铁综合监控系统的最新发展状况,按照集成规模和深入程度来分类,目前综合监控系统的集成模式主要包括两种,即顶层信息集成模式和深度系统集成模式。

       3.1.1 顶层信息集成模式

       国内外地铁早期建设的地铁综合监控系统皆采用顶层信息集成模式,典型工程实例为广州地铁3、4号线主控系统(即综合监控系统)等,此类系统的服务对象是车站值班人员和中央调度人员。顶层信息集成的综合监控系统,是在中央、车站和车辆段将集成系统和互联系统的重要监控信息统一汇集处理,然后再显示到中央和车站的图形化人机界面上,其实质就是将早期分立监控模式下各子系统的上下位机结构拆分成两个独立部分进行设计、实施和调试。其一大特点就是在

       各站点将原来分立的各集成子系统拦腰截为两部分,上位机监控部分功能由综合监控系统来完成,下位控制器部分功能由各集成子系统完成,建立在此结构上的综合监控系统,通常会设臵专门的网关接口设备(如前端处理器FEP)来实现与各接入系统的数据通信和信息隔离,这样的系统划分方式将导致综合监控系统独享上层已搭建的网络资源。顶层信息集成模式下各系统划分示意图如图2所示。3.1.2 深度系统集成模式

       深度系统集成模式是在 总结 国内外地铁建设经验教训的基础上,对顶层信息集成模式的一种继承和 发展。深度集成模式不但吸收了顶层信息集成模式的优点,而且对其不足进行了有益的补充。目前 ,国内近期新建线路的综合监控系统多采用此种集成模式,典型工程实例为广州地铁5、6号线、北京地铁10号线、深圳地铁4号线和西安地铁2号线等。此类综合监控系统的服务对象,除车站值班人员和中央调度人员之外,还包括车辆段内各相关机电设备的维护管理人员。其指导思想就是将原来分层设臵的多个监控系统作为一个大规模的综合自动化系统,进行统一设计、招标、实施和调试。深度系统集成模式的综合监控系统的 内容 也相应扩大,包括了原来顶层集成模式的综合监控系统、电力监控子系统(PSCADA)、环境与设备监控子系统(BAS)、火灾自动报警子系

       统(FAS)和门禁子系统(ACS)等多个部分。其主要特点为将分立监控系统上下位机结构作为一个整体进行考虑,原来分立系统的功能统一在综合监控系统软硬件平台上完成。深度系统集成模式在接入方式上进行了优化设计,多个控制层设备(如PSCADA控制器、BAS控制器、FAS报警盘和ACS控制器等)皆直接连接到综合监控系统的站级局域 网络 上,这样的设计在简化网络层次的同时,还满足相关子系统设备异地通信和远程访问等功能需求。深度系统集成模式下各系统划分示意图如图3所示。3.2 两种集成模式的比较

       自从20世纪90年代中期开始,随着网络技术和 计算 机技术的发展,综合监控集成技术在国外早期建设的地铁工程中逐渐得到推广 应用。这段时期的综合监控系统的集成模式大多采用顶层信息集成模式,强调对综合监控系统的自身性能保护,通过网关接口设备(前端处理器FEP)将各接入系统所上传的监控信息进行有选择性的筛选,有效地控制子系统上传点数的总体规模,从而保证自身系统的稳定性和实时性。客观来看,这种集成模式受到当时网络传送带宽和计算机软件数据处理能力等多方面因素的限制,通过有效手段控制整个系统监控点数的办法,是与当时的计算机网络技术和系统集成技术水平相适应的。作为国内地铁首次采用综合集成技术的广州地铁3号线和4号线主控系统,就是采用这种集成

       模式的系统构架来进行工程实施的。虽然系统功能上基本满足运营调度指挥的需要,但是在实际工程实施过程中却发现,由于硬件构架上的限制,采用顶端信息集成模式的系统存在以下 问题。

       3.2.1 顶层信息集成模式的缺陷

       (1)从网络资源利用率来看,一方面该模式的综合监控系统独自享用网络资源且余量较大,另一方面各重要集成子系统站间通信和远程访问等功能所需的网络通道却无法由综合监控系统提供。为了实现这些站间通信功能,这些子系统只好采用另外再单独组网的方式来解决,如广州地铁3号线BAS子系统和FAS子系统等。这样既造成既有资源浪费,又牺牲子系统原有的部分辅助功能,同时还增加了工程整体投资成本。

       (2)从软件数据采集和处理方面来看,由于该模式的综合监控系统通过网关设备将两个分开的软件平台连接在一起,使得原本可以一次完成数据采集、数据处理和数据表示的一体化软件处理方式,变为先由被集成子系统进行数据采集、数据处理、数据表示后再转发到综合监控系统,综合监控系统接收到数据后再进行数据转换、数据再处理和数据表示等过程。由此可以看出,在整个数据处理过程中增加了一个转换和再

       处理环节,直接导致系统的整体实时响应性受到拖累。为克服这种不利 影响 ,综合监控系统只能采用控制系统监控点数规模的 方法 来解决实时响应性的问题,这样也间接导致被集成子系统的部分原有功能被弱化或舍弃。

       (3)从工程实施过程上来看,由于整个机电自动化系统层次过多、多个承包商之间接口繁琐和接口协调量过大,导致各系统的调试工作量巨大、联调次数增加,故障诊断和系统维护也极为不便。

       3.2.2 深度系统集成模式的优势

       广州地铁在3、4号线的实际工程经验的基础上,从5号线开始提出了深度系统集成的新思路。深度系统集成模式是对顶端信息集成方式的一种继承和发展,可以克服顶端信息集成模式自身存在的缺陷,其指导思想就是采用同一厂商的开放性软件集成平台来构建中间控制层和上层信息监控管理层的信息共享平台。相对于顶端信息集成模式而言,深度系统集成模式具备以下优势。

       (1)在控制整体投资成本的同时,强化系统功能和实现网络资源共享。由于该模式的综合监控系统在上下位机的连

       接方式上采用主要控制层设备直接接入综合监控系统站级局域网的方式,这样控制层设备之间的站间通信功能和远程访问、下载和维护功能,皆可以通过综合监控系统构建的全线网络来实现,这在以往顶端信息集成模式中是无法实现的。采用深度系统集成模式的综合监控系统,既满足运营指挥调度人员的功能需求,又兼顾运营维护管理人员的功能需求,系统实现功能更加强大。同时,由于共享网络资源,集成子系统不需要再单独组网,因此整体工程的投资略有下降,系统性价比也更高。

       (2)系统性能更强大。从软件数据采集和处理方面来看,由于该模式的综合监控系统用同一厂商的开放性软件集成平台,使得大多数监控数据可以采用一次完成数据采集、数据处理和数据表示软件的处理方式,而不需要进行顶端信息方式常见的数据转换和数据再处理等过程,因此减少了中间环节,系统实时响应性得到了保证,系统监控点数的规模也可相应扩大,从而导致实现功能更加完善和强大。

       (3)降低了整体工程的实施难度。由于该模式的综合监控系统采用一体化设计思路,具有系统构架简约、层次简化和软件平台一体化等特点,因此在工程实施过程中,调试工作易于协调和统筹安排,部分调试工作安排在实验室即可进行,从

       而使整个系统的现场调试工作量减少,现场调试时间相应缩短,现场联调次数也减少,故障诊断和系统维护较为方便。此特点正好与目前大规模和工期较短的国内城市轨道 交通 的建设特点相适应。

       3.2.3 结论

       综合上述 分析 ,以上两种集成模式的综合监控系统各有特点且结构各异,相比较而言,采用深度集成模式的综合监控系统性能更优、实现功能更强和性价比较高,因此逐渐被国内各地地铁同行所接受和采纳。目前,国内广州、深圳、北京、西安等城市的地铁新线皆根据各自的特点采用类似的建设模式,因此可预见,采用深度系统集成模式的综合监控系统,是目前地铁综合自动化系统发展的趋势和方向。

       结语

       本文论述的综合监控系统集成模式的思路来自这几年广州地铁多条新建线路综合监控系统工程的实践,是对国内地铁综合自动化系统创新建设模式发展过程的提炼和总结。随着城市轨道交通事业的蓬勃发展,具有活力的创新实践必将广泛地开展。

       参考 文献

       [1]广州地铁设计 研究 院.广州市轨道交通五号线首期工程初步设计说明书[G].广州.2022.[2]广州地下铁道总公司.广州市轨道交通五号线首期工程技术要求[G].广州.2022.[3]GB50157—2022地铁设计规范[S].北京: 中国 计划出版社.2022.[4]魏晓东.城市轨道交通自动化系统与技术[M].北京: 电子 工业 出版社,2022.[5]湛维昭.地铁机电系统综合集成平台的设计[J].都市快轨交通.2022,19(2):81-84.11

第四篇:气象业务辅助决策系统

       气象业务辅助决策系统

       2022年12月

       第一章

       系统概述

       气象业务辅助决策系统,是以先进的数字地球平台为底层,以行业应用需求为牵引,为用户提供四类服务:

       1、信息的管理、查询与检索。该系统在数字地球上,融入天气专题信息图层,直观地展现作业点分布、河流分布、重点增雨区分布、气象观测仪器、气象检测实况等信息。

       2、可视化专业信息,辅助业务人员决策。采用科学数据可视化技术直观展现气象雷达数据、云图数据中的强度、速度、谱宽等信息,建立气象数据与空间环境的对应关系,辅助业务人员进行分析判断。

       3、模拟业务过程,辅助任务规划。该系统可根据用户输入需求,模拟飞机飞行过程,辅助用户进行航迹规划;可模拟火箭作业过程,评估任务结果。

       4、链接传感器,与实际应用业务对接。系统可与飞机增雨地空通讯系统、地面车辆GPS监控系统、北斗定位系统实时对接,实现对增雨飞机和地面作业车辆的三维追踪和显示。

       气象业务辅助决策系统

       第二章

       三维地理信息平台

       气象业务辅助决策系统依托DreamMap三维地理信息平台开发研制。该平台融合了地理信息技术和虚拟现实技术,可兼容调用多种政府用、军用、商用地理信息数据,逼真展现陆、海、空、天多维空间场景;可针对雨、雪、云、风等天气现象精细化建模,逼真展现天气动态变化;可提供距离、面积、高程、角度、剖面、最短距离等分析量算功能,定量了解空间环境;可标绘兴趣点、气象台站、侦察站等模型符号,并融合管理各模型属性信息。

       一、空间环境展现

       该平台可以逼真展现陆、海、空、天等多维环境信息,渲染矢量、注记等多种类型数据。

       图1 大气环境

       气象业务辅助决策系统

       图2 地形环境

       图3 海洋环境

       气象业务辅助决策系统

       图4 高精度影像数据

       图6 注记

       二、气象环境展现

       气象业务辅助决策系统

       图7 雨天

       图8 雪天

       气象业务辅助决策系统

       图9 夜晚天空

       图10 6:00天空

       气象业务辅助决策系统

       图11 7:00天空

       图12 8:00天空

       气象业务辅助决策系统

       三、量算分析

       图13 空间距离量算

       图14 面积量算

       气象业务辅助决策系统

       图15 高差量算

       图16 方位角量算

       气象业务辅助决策系统

       图17 剖面分析

       图18 通视分析

       气象业务辅助决策系统

       第三章

       气象信息显示

       一、气象资料管理 1.气象资料窗口

       为了完成气象资料的分类管理,系统为用户提供一个气象资料窗口,可以协助用户完成气象资料种类的设置工作。通过气象资料窗口,用户可以方便调取需要的气象资料。双击气象这里的名称,该资料就会自动添加到气象图层中,即可完成资料的三维显示。

       2.气象资料设置

       点击气象资料窗口的设置功能,即可进行气象资料设置窗口。3.气象信息显示

       系统可以建立气象信息与空间环境的对应关系,在场景中点击气象点时,可以查询显示该目标的具体信息。

       图19 信息查询

       气象业务辅助决策系统

       二、MICAPS格点数据显示

       系统可以支持micaps地面观测数据、探空观测数据、站点数据、格点资料、卫星云图、雷达拼图、危险报、天气预报等数据的显示。

       三、自动站显示

       系统连接自动站数据库,可以对自动站的位置、实况数据进行显示。对于自动站雨量可以提供不同等级的颜色预警。

       四、卫星云图

       系统除了可以完成micaps数据的云图外,还可以支持气象部门自己接收的卫星云图进行三维显示。实现对云系完美的三维演绎。

       图20 云系三维显示

       五、闪电信息

       系统连接气象局闪电定位系统,可以实时显示闪电发生的位置信息。

       气象业务辅助决策系统

       第四章

       雷达回波三维分析显示

       在以往的二维雷达显示界面下,我们往往只能看到一种雷达产品、要么是某一层的PPI平显、或者某一高度的CAPPI水平剖面、或者是组合反射率,而对雷达回波的真正空间结构,只能通过剖面等方法解决。雷达回波信息的全息获取问题一直困扰着人影指挥工作!

       我公司在国内首家推出三维雷达体扫分析软件,该系统解决了困扰人影作业指挥人员的雷达信息的获取问题。使多普勒雷达的空间结构信息全部展现在作业人员面前,并且不同强度雷达回波的空间分布、雷达回波的剖面、作业点和雷达回波体的位置关系、三维雷达回波体的跟踪、三维雷达回波作业指标的判别、三维雷达回波作业方案的生成等,全面提升了人影作业指挥的工作模式。指挥人员可以通过三维信息的显示,对雷达回波的三维空间发展做出全面的了解和判断,软件为作业指挥人员装备了具有三维透视功能的眼睛!

       一、雷达回波体三维空间显示

       观察一个强对流的雷达回波,传统的方式是看PPI、组合反射率、然后做剖面分析,雷达回波的空间分布完全靠指挥人员的想象。这样造成的结果往往是一人一个想法!借助三维回波分析显示系统,一个雷达回波体就直观地显现在指挥人员的面前。对于冰雹等强对流雷达回波,可以切换成任意角度对其进行观察,分析雷达回波的特点。

       气象业务辅助决策系统

       雷达三维分析显示系统还可以将雷达回波从外到内,按照不同的强度阈值,对回波体进行一层一层的解剖分析,确定较强雷达回波体的空间分布,从而为人影指挥人员提供直观的雷达分析数据。

       下图为同一回波体的强回波的空间结构分析情况。

       图21 单层PPI二维显示

       图22 单层PPI三维显示

       二、雷达回波体三维空间剖面显示

       气象业务辅助决策系统

       系统提供国际领先的雷达回波立体结构分析算法,实现雷达回波三维立体剖析。回波体空间结构分析可以沿剖面方向连续平移剖面,实现对雷达回波体的全息剖面分析。

       图23 回波体三维空间剖面显示

       雷达回波体的空间结构和剖面叠加显示可以更加准确的把握雷达回波的性质和发展阶段。对防雹增雨回波的识别判断提供直观效果。

       气象业务辅助决策系统

       三、雷达回波体三维测量分析

       利用雷达回波的三维剖面分析工具,叠加上测量刻度,可以方便测量雷达回波体的位置、高度、强回波高度、强回波分布等数据信息。

       在不同高度层、0度层、-20度层雷达回波的强度分布。为人工影响天气决策提供划时代的雷达回波分析手段!

       四、雷达回波体三维跟踪分析

       将二维雷达回波跟踪技术扩展到三维空间,提取对不同高度层的回波的强度、面积,判断回波垂直分布特征,形成连续建模跟踪。

       五、雷达回波三维预警分析与作业参数

       根据雷达回波三维分析的数据信息,建立三维空间的作业指标判别体系,利用基于模糊逻辑的雷达回波性质判别理论,识别雷达回波的防雹增雨性质。并基于作业点和回波目标的三维空间分布,提供科学的作业方案和作业参数。

       提供预警作业点的数据列表信息、作业参数等信息。同时以不同的声音和闪烁效果显示作业点的预警状态。指挥人员点击相关的作业点,系统即可显示出作业点的指挥信息、预警状态和作业参数。实现作业的实时指挥和监控。

       系统输出作业参数时,可以以三维形式标识作业点的作业有效半径,并且可以对作业参数进行三维弹道轨迹模拟,对作业参数的合理性进行直观的验证!

       气象业务辅助决策系统

       第五章

       人影作业信息显示

       一、作业点信息 1.作业点图层设置

       作业点图层在系统图层中,用来显示作业点的位置、名称、作业防护区以及显示作业点的详细信息。

       如果在图层设置中选取了显示信息选项,用户点击右键可以显示作业点的详细信息。

       2.禁射区编辑

       选择禁射区编辑图层,可以选择作业点进行禁射区的编辑操作。3.火箭发射轨迹模拟

       选择火箭发射模拟图层,可以在三维地理信息系统中模拟火箭作业发射的运行曲线、催化剂播撒起始点、终止点、催化剂扩散模拟。

       4.作业点预警信息显示

       根据作业指挥系统的预警判断指标,显示作业点的状态。利用闪烁、声音等方式进行显示。

       二、作业点实况信息 1.作业实况数据库

       建立本地区作业实况数据库,完成数据库的实时收集工作。2.作业实况显示

       作业实况信息是以闪烁方式显示,不同的作业类型显示不同的闪烁图

       气象业务辅助决策系统

       标,观众可以在三维系统清晰了解到当前或者历史上某一天的具体作业位置、作业目的等信息。

       三、流动火箭作业车辆监控 1.车辆的GPS监控

       在作业车辆上安装GPS终端设备,在指挥中心建立GPS数据接收服务器,车辆的实时GPS位置信息就可以实时传回到指挥中心服务器中。GPS信息可以在服务器端的地理信息中显示,GPS信息可以保持到数据库中,供历史查询或者其他系统显示使用。

       我公司提供的GPS服务器还可以为三维系统和指挥系统提供实时的数据服务。即车辆GPS终端传回指挥中心的位置信息可以直接转发给三维显示系统。

       2.车辆的GPS实时显示

       当三维系统和指挥中心的GPS服务器实现网络互连后,车辆的位置信息即可在三维地理信息系统中进行实时显示。

       3.车辆的历史回放

       在系统图层中,选择GPS车辆图层,即可进行历史作业过程的轨迹回放操作。:同时,图层信息中,还为用户提供了车辆信息维护的详细功能。通过设置作业车辆历史作业过程的起始时间和终止时间,并将航线回放的选项选中。

       Map5u Planet 系统介绍

       第六章

       航线设计

       在三维空间浏览功能上,除了可以鼠标操作进行空间漫游外,系统还支持按照一定的航线、高度、倒角和飞行方向进行自动飞行的功能。

       可以通过调整航线的颜色、关键点图标、平滑开关、平滑系数,可以改变航线的显示状态。通过调整飞行模式的倒角、朝向、高度可以获得不同的飞行效果。还可以调整播放速度。可以在“航线设计与飞行控制”窗口中改变各种参数,观察飞行效果,选择一套适合自己业务需要的飞行控制参数。

       1.航线设计

       创建或者打开已存在的航线。设计好的航线可以进行航点的编辑。2.启动飞行及停止飞行

       航线设计完成后,点击“启动飞行”按钮,即可进入飞行状态。这时候轻轻在三维地图上点击一下鼠标即可启动飞行。三维空间在飞行模式时,三维空间的漫游模式进入自动控制状态,鼠标功能关闭。用户可以在飞行工具栏中点击暂停、重新飞行和停止飞行来暂停或者结束飞行模式。

       3.航线显示状态调整

       打开航线设计图层,可以对航线的显示状态进行调整。

       Map5u Planet 系统介绍

       4.飞行模式控制

       在绕航线飞行时,可以选择不同的倒角,朝向和距离地面的高度(单位米),这样就可以在不同的倒角来俯视整个三维空间,也可以沿着不同的朝向进行飞行,距离地面的远近可以调整。

第五篇:广州、深圳及上海地铁综合监控系统考察报告

       综合监控系统考察调研报告

       二○○六年七月

       目 录

       一、考察概况...................................................................................................................................1

       二、各城市地铁综合监控系统考察情况.......................................................................................1

       (一)广州...............................................................................................................................1

       (二)深圳...............................................................................................................................7

       (三)上海...............................................................................................................................9

       三、总结.........................................................................................................................................11

       一、考察概况

       此次考察主要目的是了解国内相关地铁线路综合监控系统的集成和互联情况,集成子系统的招标实施方案以及综合监控系统的系统架构、软件平台的选择、大屏幕系统的显示方案等内容。

       二、各城市地铁综合监控系统考察情况

       (一)广州

       1)设计院技术交流

       7月10日上午,在设计院与综合监控系统设计项目部的设计人员进行了交流,了解到了广州地铁综合监控系统(主控系统)的实施情况及发展趋势。主要包括以下内容:

       (1)广州5号线综合监控系统集成了FAS、BAS、SCADA、ACS,同时对FG、PSD做了车站及中央的界面集成,另外与AFC、SIG、CLK、ATS、CCTV、PA、PIDS等系统进行了互连。

       (2)广州3、4号线综合监控软件采用UNIX操作系统,没有考虑采用Windows操作系统,5号线设计对操作系统没有限制,但最终招标结果是UNIX,综合监控软件平台两种操作系统均可以选择。WINDOWS对将来的运营管理大有好处。

       (3)对于FAS系统集成的问题。被集成后的FAS工作站均予以保留,原因一是FAS主机要同时提供给BAS、综合监控接口,主机可用的接口不多,可以利用工作站提供的接口扩展;二是综合监控工期比FAS晚,前期需要用工作站来调试。BAS工作站也同样保留,原因一样。今后设计的改进方向:被集成后FAS、BAS车站工作站应该逐步取消,只在控制中心设置工作站,利用综合监控独立组建的数据网,通过划分VLAN的方式提供给FAS、BAS逻辑通道,使用控制中心设置的工作站调试所有的车站FAS、BAS系统。

       (4)广州3号线在车站设置有FEP,所有被集成子系统的数据经FEP处理后上传综合监控主干网,各系统的维修信息不经过FEP处理而是通过VLAN提供逻辑通道直接上传至控制中心维修调度。在接入的子系统不多的情况下,FEP可以适当考虑取消,但要增加车站服务器的负担。

       (5)建议车站综合监控与其它子系统之间均采用光纤连接,避免用屏蔽电缆带来的干扰、防雷及强电等隐患。目前暂没有实施先例。

       设计方的意见是由于工业以太网交换机的光纤接口模块比电口模块贵近1倍,出于投资考虑,对于现场干扰严重和传输距离较远的系统接口采用光纤接口。

       2)广州地铁现场参观

       7月10日下午,考察人员先后参观了广州3、4号线共用的大石控制中心及4号线新造车辆段的后备控制中心以及大石、新造两个车站的整体工艺布置及综合监控系统的设备情况。

       (1)大石控制中心

       控制中心大屏(预留位置)控制中心天花装修

       由于广州地铁3,4号线尚未全线开通,因此大石控制中心尚未投入使用。控制中心大屏的支架已经安装完毕,显示屏单元的位置作了预留,即将安装(如左图)。

       右图是控制中心天花及灯光的效果图,灯光亮度采用连续可调方式,管线避免了直接照在在大屏幕系统显示单元上造成反光,影响大屏的显示效果,值得学习和借鉴。

       (2)新造车辆段后备控制中心

       4号线的新造车辆段考虑了大石控制中心故障情况下的后备调度功能。设备仍然考虑一套,客户端设置两套,在大石控制中心人员疏散情况下,可以通过后备控制中心维持运营调度。

       目前4号线不是全线开通,大石控制中心也未投入使用,通过车辆段的后备控制中心功能,维持先期开通部分的运营调度。新造车辆段后备控制中心布局如下图:

       (3)控制中心综合监控系统设备

       广州地铁3,4号线主控系统(综合监控系统)由北京和利时工程有限公司联合法国泰雷兹公司实施,和利时公司的技术人员对广州地铁4号线控制中心的设备配置情况进行了介绍。考察人员了解了4号线主控系统的设计界面并就相关技术问题与现场工程技术人员进行了交流。

       4号线控制中心主控系统的设备

       (4)大石、新造车站车站控制室

       考察人员了解了3,4号线车站控制室的工艺布置情况,通过实施综合监控系统,对包括车站IBP在内的车控室设备进行了统一布置,效果如下图: 实施综合监控系统后,车站控制室布局较以前有了很大改观,主要体现在两个方面,值得学习和借鉴:

       各系统在车站控制室内的工作站LCD采用相同规格型号的产品,视觉效果好。

       (5)大石、新造车站环控电控室及变电所

       了解了BAS在环控电控室及SCADA变电所自动化部分的设备布置及与低压智能柜的接口,通过与现场相关技术人员的交流,了解了各系统的使用情况及需要改进和提高的建议。3)VTRON大屏幕系统

       7月11日上午,考察人员参观了VTRON公司的大屏幕拼接墙的生产线、功能演示及应用。VTRON大屏幕拼接墙采用“虚拟屏”技术实现各系统画面在大屏幕上的显示功能。在广州3,4,5号线、军方、电信等行业有良好的运用业绩。其中,深圳地铁一期工程采用VTRON 提供的27*3 67寸大屏系统目前为亚洲轨道交通第一屏。

       VTRON 接待厅8×2 67寸大屏系统

       (二)深圳

       7月12日,考察人员首先参观竹子林控制中心,通过和运营技术人员和车站值班人员交流,了解了控制中心的功能分区划分,大屏幕拼接墙的使用情况、相关值班人员职责以及平时的运营管理等情况。

       1)竹子林控制中心

       竹子林控制中心早期规划为6条线的运营指挥中心,一期工程大屏幕系统预留了后续工程的显示区域。

       2)竹子林控制中心FAS BAS SCADA系统设备

       深圳地铁一期工程采用FAS BAS SCADA系统,由北京和利时工程公司实施,采用和利时公司自主的基于WINDOWS的软件平台,在该平台上实现了FAS,BAS,SCADA的各项功能。深圳地铁一期工程已累计运营了近500天,考察人员向运营、维护人员了解了FAS BAS SCADA系统的实际运营情况。

       2)竹子林车站

       深圳地铁一期工程竹子林车站的整体布局与广州3,4号线类似,效果如下图:

       不足之处在于前期设计工作协调不够,车站控制室面积较为紧张,IBP布局效果部好,还有就是各系统工作站LCD尺寸和颜色差别太大,15寸,17寸,19寸,21寸都存在,严重影响了效果。

       (三)上海

       7月13日,考察人员参观了上海宝钢集团自动化控制系统(部分软件集成由宝信公司实施),了解了宝钢这一国有大型企业信息化建设情况。深入工程的生产第一线,了解自动化控制在复杂、恶劣环境下的运用及实现的巨大生产效益。同时参观了宝钢总部的生产控制 中心,宝信公司的技术人员向考察人员介绍了生产流程、系统功能等情况。

       7月14日上午,考察人员在上海地铁申通公司与综合监控系统业主进行了技术交流,了解了上海地铁目前综合监控系统的实施情况:

       1)目前上海仅有7、10号线正在建设综合监控系统。目前都还没有招标。

       2)10号线综合监控系统集成了BAS、SCADA系统,使用通信系统100M通道作为主干网,综合监控系统与FAS、AFC、CCTV、PA、ATS、PIDS等系统互连。其中FAS单独组网(光纤环网)、CCTV、PA使用通信通道。BAS集成了ACS系统。

       3)上海地铁提出了今后综合监控系统建设的新思路:在综合监控系统至上在建设一层信息管理系统,所有子系统的运行状态、报警信息均收集到综合监控信息管理系统,使用该系统的分析、统计功能,为灾害预警、运营决策等提供支持。

       4)上海电气对综合监控系统软件平台、操作系统选择阐述了自己看法,本人较倾向于控制中心操作系统采用UNIX,其余工作站采用WINDOWS的方式。

       5)考察人员和上海地铁申通公司及上海电气公司的技术人员深入讨论了分布式及集中式系统架构的选择与各自的优缺点。

       7月14日下午,考察人员在宝信公司与宝信、wonderware、海德公司进行了技术交流,着重讨论了wonderware软件平台对综合监 控系统功能要求的支持,工业以太网交换机,容错服务器技术等。会上就综合监控系统设计和工程中应考虑和注意的相关技术问题进行了讨论。

       三、总结

       本次考察,通过与广州、深圳、上海地铁相关技术人员和运营管理人员的沟通和交流,在设计理念方面,对综合监控系统如何更加贴近运营、给维护带来便利有了新的认识;在技术方面,对综合监控系统如何选用合适的软硬件平台、系统架构有了更深入的理解。