關(guān)于南昌地鐵3號(hào)線綜合監(jiān)控系統(tǒng)功能驗(yàn)證的思考

引言

南昌地鐵3號(hào)線綜合監(jiān)控系統(tǒng)分為中央級(jí)系統(tǒng)和車站級(jí)系統(tǒng),其中中央級(jí)綜合監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)全線車站設(shè)備的集中監(jiān)視與控制,車站級(jí)綜合監(jiān)控系統(tǒng)只能對(duì)本站設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)視與控制。中央級(jí)綜合監(jiān)控系統(tǒng)和車站級(jí)綜合監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、處理、存儲(chǔ)相互獨(dú)立設(shè)置,分別通過中央級(jí)和車站級(jí)服務(wù)器訪問車站級(jí)FEP(前端處理器）讀寫數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)綜合監(jiān)控各集成、互聯(lián)子系統(tǒng)的監(jiān)視與控制。鑒于此特性,南昌地鐵3號(hào)線需同時(shí)對(duì)車站級(jí)和中央級(jí)綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的監(jiān)視和控制功能進(jìn)行驗(yàn)證。

1開展功能驗(yàn)證的意義

綜合監(jiān)控系統(tǒng)功能驗(yàn)證是運(yùn)營單位在綜合聯(lián)調(diào)完成后對(duì)新線設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行全面檢驗(yàn)驗(yàn)收過程中的重要環(huán)節(jié),通過對(duì)綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成互聯(lián)子系統(tǒng)接口及功能的測(cè)試,以檢驗(yàn)綜合監(jiān)控系統(tǒng)功能是否滿足設(shè)計(jì)要求。同時(shí),開展綜合監(jiān)控系統(tǒng)功能驗(yàn)證有利于發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問題,提前整改排除隱患,也是通過實(shí)戰(zhàn)的方式對(duì)設(shè)備檢修人員開展接口關(guān)系、設(shè)備原理和故障處理的維護(hù)培訓(xùn),對(duì)快速提升地鐵公司設(shè)備檢修人員的技能水平具有重要意義。

2功能驗(yàn)證方案的確立

2.1功能驗(yàn)證范圍

本次綜合監(jiān)控系統(tǒng)功能驗(yàn)證范圍包括:BAs(環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)）、PsCADA(電力監(jiān)控系統(tǒng)）、PsD(屏蔽門）、ACs(門禁系統(tǒng)）、FAs(火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)）、TFDs(隧道溫度探測(cè)系統(tǒng)）、FG(防淹門）等集成子系統(tǒng)。

2.2功能驗(yàn)證原則

(1）綜合監(jiān)控系統(tǒng)按照功能驗(yàn)證項(xiàng)目100%進(jìn)行測(cè)試。

(2）功能驗(yàn)證項(xiàng)目內(nèi)容參照綜合聯(lián)調(diào)測(cè)試點(diǎn)表。

(3）功能驗(yàn)證工作開展需嚴(yán)格按照《南昌中鐵穗城軌

道交通建設(shè)運(yùn)營有限公司施工管理規(guī)定》進(jìn)行施工作業(yè)令申報(bào),持令進(jìn)行請(qǐng)銷點(diǎn)作業(yè),工完場(chǎng)清。

(4）功能驗(yàn)證中需保存有完整驗(yàn)證記錄,功能驗(yàn)證問題需建立問題庫持續(xù)跟蹤。

2.3功能驗(yàn)證項(xiàng)目

(1）冗余測(cè)試。交換機(jī)、FEP、服務(wù)器、AB網(wǎng)網(wǎng)線、BAs主從端PLC、TFDs主機(jī)切換測(cè)試。(2）IBP(IntegratedBackupPane1）盤接口測(cè)試。信號(hào)、屏蔽門、防淹門、防排煙風(fēng)機(jī)、消防水泵、區(qū)間水泵、扶梯、隔斷門、AFC(自動(dòng)售檢票系統(tǒng)）、門禁、BAs火災(zāi)模式和FAs切非反饋接口測(cè)試。(3）中央級(jí)和車站級(jí)綜合監(jiān)控系統(tǒng)點(diǎn)位測(cè)試。遙信、遙控、遙測(cè)、遙調(diào)信號(hào)測(cè)試。(4）中央級(jí)和車站級(jí)綜合監(jiān)控系統(tǒng)模式表測(cè)試。BAs大系統(tǒng)、小系統(tǒng)、水系統(tǒng)、隧道通風(fēng)系統(tǒng)模式表功能測(cè)試。(5）中央級(jí)綜合監(jiān)控系統(tǒng)PsCADA程控卡片測(cè)試。全線接觸網(wǎng)和車站停送電程控卡片功能測(cè)試。

2.4功能驗(yàn)證計(jì)劃與組織

南昌地鐵3號(hào)線綜合監(jiān)控系統(tǒng)功能驗(yàn)證由運(yùn)營部門牽頭組織,綜合聯(lián)調(diào)單位、設(shè)備廠家和施工單位配合開展工作。功能驗(yàn)證計(jì)劃按周下發(fā),根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

3功能驗(yàn)證測(cè)試典型問題、措施和建議

3.1典型問題和措施

3.1.1報(bào)警記錄異常顯示

南昌地鐵3號(hào)線綜合監(jiān)控系統(tǒng)全線24個(gè)站點(diǎn)(22座車站、1個(gè)停車場(chǎng)、1個(gè)車輛段）遙信點(diǎn)位共計(jì)22萬多個(gè),綜合監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)報(bào)警記錄顯示數(shù)量上限為2萬條,實(shí)時(shí)報(bào)警記錄數(shù)據(jù)庫對(duì)比數(shù)量上限為30萬條。中央級(jí)和車站級(jí)綜合監(jiān)控系統(tǒng)每一秒鐘都在持續(xù)產(chǎn)生新的實(shí)時(shí)報(bào)警記錄,綜合監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)報(bào)警記錄數(shù)量每天保持在2萬條,且無法通過有效的方式確認(rèn)清除,嚴(yán)重影響OCC(運(yùn)行控制中心）調(diào)度和車站值班人員對(duì)車站設(shè)備狀態(tài)的正常判斷,無法刷選關(guān)注重要的報(bào)警信息,同時(shí)實(shí)時(shí)報(bào)警數(shù)量過多還會(huì)造成服務(wù)器數(shù)據(jù)庫對(duì)比服務(wù)運(yùn)算負(fù)荷增大,導(dǎo)致綜合監(jiān)控系統(tǒng)界面操作卡頓的問題。

調(diào)查分析發(fā)現(xiàn),綜合監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)報(bào)警記錄數(shù)量巨大的原因主要有三:(1）部分報(bào)警信號(hào)產(chǎn)生后快速復(fù)歸,重復(fù)不斷出現(xiàn),主要表現(xiàn)為水泵低液位報(bào)警、電扶梯通信中斷報(bào)警、風(fēng)機(jī)儀表箱震動(dòng)報(bào)警等:(2）綜合監(jiān)控系統(tǒng)將設(shè)備預(yù)留點(diǎn)表配置了報(bào)警記錄功能,導(dǎo)致該類設(shè)備點(diǎn)位報(bào)警記錄無法復(fù)歸確認(rèn)進(jìn)入歷史數(shù)據(jù)庫,實(shí)際設(shè)備工作正常無報(bào)警,存在值班員誤判設(shè)備狀態(tài)的風(fēng)險(xiǎn):(3）綜合監(jiān)控系統(tǒng)默認(rèn)將所有開關(guān)量遙信點(diǎn)位統(tǒng)一設(shè)置為報(bào)警記錄,未區(qū)分報(bào)警記錄與事件記錄設(shè)置,導(dǎo)致全線車站設(shè)備狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),綜合監(jiān)控集成子系統(tǒng)都會(huì)上傳大量的實(shí)時(shí)報(bào)警記錄,主要體現(xiàn)在門禁開關(guān)門動(dòng)作、站臺(tái)門滑動(dòng)門開關(guān)動(dòng)作等非關(guān)鍵無效報(bào)警,不利于值班人員快速甄別重要報(bào)警記錄信息。

針對(duì)以上問題,南昌地鐵3號(hào)線制訂了如下措施:（1）建立重復(fù)實(shí)時(shí)報(bào)警信號(hào)專項(xiàng)臺(tái)賬,安排專人和接口專業(yè)聯(lián)合排查,從源頭消除重復(fù)報(bào)警信號(hào)的產(chǎn)生:（2）重新核對(duì)綜合監(jiān)控系統(tǒng)接口文件,與接口專業(yè)核實(shí)系統(tǒng)設(shè)備點(diǎn)表版本的準(zhǔn)確性,將未使用的預(yù)留點(diǎn)位識(shí)別標(biāo)注,全線統(tǒng)一修改后進(jìn)行軟件點(diǎn)表更新:（3）要求設(shè)備廠家對(duì)報(bào)警記錄和事件記錄配置進(jìn)行區(qū)分,避免事件記錄對(duì)報(bào)警記錄造成干擾。

3.1.2BAS通風(fēng)模式表模式描述歧義

2s21年7月,南昌地鐵3號(hào)線綜合監(jiān)控系統(tǒng)專業(yè)檢修員在開展"上沙溝站小系統(tǒng)0A14模式不能正常聯(lián)動(dòng)加壓送風(fēng)機(jī)FAA-a4"功能驗(yàn)證問題消缺時(shí),手動(dòng)下發(fā)上沙溝站小系統(tǒng)0A14"A端站廳層環(huán)控機(jī)房"通風(fēng)模式后,上沙溝站觸發(fā)火災(zāi)通風(fēng)模式聯(lián)動(dòng)停機(jī)大系統(tǒng)、小系統(tǒng)、水系統(tǒng)。

經(jīng)核對(duì)通風(fēng)工藝模式圖紙發(fā)現(xiàn),通風(fēng)模式表中上沙溝站"0A14A端站廳層環(huán)控機(jī)房模式"為火災(zāi)通風(fēng)模式,而綜合監(jiān)控系統(tǒng)上沙溝站BAS通風(fēng)模式界面未將"0A14A端站廳層環(huán)控機(jī)房模式"文字明確標(biāo)注為火災(zāi)通風(fēng)模式,存在文字描述歧義,進(jìn)而產(chǎn)生人員誤將火災(zāi)通風(fēng)模式當(dāng)作正常通風(fēng)模式的誤操作隱患。

事件發(fā)生后,南昌3號(hào)線迅速組織技術(shù)人員全線核對(duì)綜合監(jiān)控BAS通風(fēng)模式表界面與該通風(fēng)工藝圖紙的差異,共發(fā)現(xiàn)53處通風(fēng)模式表文字描述錯(cuò)誤的問題?，F(xiàn)已要求軟件集成商立即整改,消除通風(fēng)模式下發(fā)誤操作的安全隱患。

3.1.3點(diǎn)表更新升級(jí)隱患

與南昌地鐵1、2號(hào)線綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟件不同,南昌地鐵3號(hào)線綜合監(jiān)控系統(tǒng)點(diǎn)表批量更新機(jī)制為文件全替換模式,點(diǎn)表替換會(huì)對(duì)整個(gè)綜合監(jiān)控系統(tǒng)的全部點(diǎn)表造成影響,一旦更新錯(cuò)誤點(diǎn)表文件,可能會(huì)造成整個(gè)綜合監(jiān)控系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)視和控制功能異常。2021年6月,南昌地鐵3號(hào)線出現(xiàn)了導(dǎo)入錯(cuò)誤內(nèi)容點(diǎn)表后全線接觸網(wǎng)程控停電失敗的故障,軟件點(diǎn)表升級(jí)失敗后立刻啟動(dòng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)點(diǎn)表回退應(yīng)急處置措施,恢復(fù)綜合監(jiān)控系統(tǒng)正常運(yùn)行。

南昌地鐵3號(hào)線綜合監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)點(diǎn)表更新方式有兩種:平臺(tái)在線更新和點(diǎn)表導(dǎo)出批量更新。在線更新方式在綜合監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)中直接操作,只對(duì)當(dāng)次添加、刪除或修改點(diǎn)位信息造成影響,更新方式較為安全可靠,但存在大批量的點(diǎn)位修改耗時(shí)費(fèi)力的缺點(diǎn)。當(dāng)有大批量點(diǎn)位導(dǎo)出進(jìn)行批量修改時(shí),由于是人工操作,存在誤操作向綜合監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)導(dǎo)入錯(cuò)誤內(nèi)容的點(diǎn)表文件,影響到綜合監(jiān)控系統(tǒng)的點(diǎn)位穩(wěn)定運(yùn)行的隱患。

針對(duì)綜合監(jiān)控系統(tǒng)點(diǎn)表批量更新隱患問題,南昌地鐵3號(hào)線使用第三方文件測(cè)試工具"BeyondCompare4"軟件,對(duì)點(diǎn)表更新前后的文件版本進(jìn)行差異分析,核對(duì)點(diǎn)表文件修改內(nèi)容是否正確無誤,通過點(diǎn)表版本過程管控規(guī)避更新升級(jí)的安全風(fēng)險(xiǎn)。具體步驟如下:（1）首先批量導(dǎo)出點(diǎn)表文件后立馬保存?zhèn)浞?以使點(diǎn)表更新失敗后能夠及時(shí)返回上一穩(wěn)定版本,恢復(fù)系統(tǒng)功能:（2）將備份的點(diǎn)表文件和需要更新的點(diǎn)表文件在"BeyondCompare4"軟件中進(jìn)行內(nèi)容差異對(duì)比:（3）核對(duì)點(diǎn)表新版本與舊版本文件中修改內(nèi)容是否符合預(yù)期結(jié)果表:（4）開始點(diǎn)表升級(jí)作業(yè)。

32問題的記錄和跟進(jìn)

成立綜合監(jiān)控系統(tǒng)功能驗(yàn)證小組,統(tǒng)籌功能驗(yàn)證計(jì)劃制訂和進(jìn)度推進(jìn)反饋。建立功能驗(yàn)證日?qǐng)?bào)機(jī)制,每天新發(fā)現(xiàn)的問題和已經(jīng)整改的問題通過共享文檔實(shí)時(shí)更新,每周進(jìn)行階段性總結(jié)。涉及設(shè)計(jì)缺陷、施工工藝質(zhì)量、設(shè)備系統(tǒng)功能不完善的疑難問題,建立重點(diǎn)推進(jìn)問題庫,每周組織遺留問題消缺會(huì)督促責(zé)任單位進(jìn)行整改。南昌地鐵3號(hào)線綜合監(jiān)控系統(tǒng)功能驗(yàn)證累計(jì)發(fā)現(xiàn)782條問題,目前已經(jīng)整改644條,剩余138條問題已經(jīng)列入遺留問題清單,目前正在持續(xù)推進(jìn)整改。

33對(duì)其他線路開展功能驗(yàn)證的建議

地鐵線路開通運(yùn)營后,因功能驗(yàn)證測(cè)試項(xiàng)目可能會(huì)對(duì)行車和客運(yùn)服務(wù)造成影響,故功能驗(yàn)證多在夜間開展實(shí)施,面臨作業(yè)時(shí)間短暫和作業(yè)令申報(bào)周期長的雙重困難,整個(gè)功能驗(yàn)證周期十分冗長,且測(cè)試人員晝夜倒班,測(cè)試工作完成情況頻繁交接容易出現(xiàn)信息失真的問題。因此,開展功能驗(yàn)證工作需成立專門的功能驗(yàn)證小組,通過"每日一報(bào)、每周一小結(jié)"的方式持續(xù)跟進(jìn),以保證整個(gè)功能驗(yàn)證過程的連續(xù)性。

4結(jié)語

受到全球新冠肺炎疫情影響,南昌地鐵3號(hào)線建設(shè)工期十分緊張,綜合聯(lián)調(diào)階段部分子系統(tǒng)調(diào)試不充分,存在一些系統(tǒng)遺留問題需持續(xù)完善。同時(shí),南昌地鐵3號(hào)線設(shè)備維護(hù)采用全委外模式,綜合監(jiān)控專業(yè)檢修維護(hù)人員2s2s年11月方才進(jìn)場(chǎng),對(duì)設(shè)備性能情況掌握不足。因此,開展綜合監(jiān)控系統(tǒng)功能驗(yàn)證,對(duì)提升地鐵維護(hù)人員技能水平和保障綜合監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定安全運(yùn)行具有重要意義。