魏曉東（1944-）

男，陜西榆林人，教授級高工，北京和利時(shí)系統工程股份有限公司系統集成事業(yè)部總設計師，研究領(lǐng)域為工業(yè)自動(dòng)化系統與控制系統集成，城市軌道交通自動(dòng)化技術(shù)及綜合監控系統設計與應用。

    當前，我國城市軌道交通的建設正進(jìn)入一個(gè)高發(fā)展期。順應國民經(jīng)濟發(fā)展節能、環(huán)保的總趨勢，城市軌道交通建設成為今后數年我國大都市建設的一個(gè)主要領(lǐng)域。在地鐵建設中作為新技術(shù)之一、地鐵綜合監控系統已成為發(fā)展潮流，幾乎所有新建線(xiàn)路都要求建設綜合監控系統。

    當各地綜合監控系統紛紛上馬之時(shí)，市場(chǎng)、技術(shù)、工程、招投標工作變得較為混亂，對綜合監控系統的建設要求五花八門(mén)，發(fā)展過(guò)程中出現了一些值得關(guān)注和亟待解決的問(wèn)題。

    特別是一些二線(xiàn)城市正在籌建本市的第一條地鐵，相關(guān)的建設部門(mén)十分關(guān)注地鐵綜合監控系統建設中的關(guān)鍵問(wèn)題，希望建設一個(gè)真正能對運營(yíng)支持、能夠維護設備良好運轉、能為乘客提供良好服務(wù)的綜合監控系統，希望給本市的人民奉獻一個(gè)設備精良，安全可靠，運營(yíng)高效，服務(wù)良好的地鐵工程。因此，對地鐵綜合監控系統建設中一些關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行分析是十分必要的，值得建設者們參考。

                                      目  錄

    地鐵綜合監控系統建設的關(guān)鍵問(wèn)題分析                         14

    1  建設綜合監控系統的第一關(guān)鍵點(diǎn)                            16

        1.1    系統集成商的工程經(jīng)驗分析                           16

        1.1.1    地鐵綜合監控系統的設計經(jīng)驗                       16

        1.1.2    接口開(kāi)發(fā)與管理的經(jīng)驗                             17

        1.1.3    綜合監控系統的實(shí)施經(jīng)驗                           17

        1.1.4    綜合監控系統總聯(lián)調經(jīng)驗    17

        1.1.5    綜合監控系統維保經(jīng)驗    17

        1.2    系統集成商的綜合監控軟件應用成熟度分析    17

        1.2.1    系統集成商對軟件的把握能力    17

        1.2.2    系統集成商對軟件的應用能力    18

        1.3    系統集成商應具有的條件    18

    2  地鐵綜合監控系統技術(shù)內涵分析    18

        2.1    綜合監控系統構架理念    18

        2.2    綜合監控系統網(wǎng)絡(luò )結構    19

        2.3    綜合監控系統的性能要求    19

        2.3.1    地鐵綜合監控系統實(shí)時(shí)響應性    19

        2.3.2    地鐵綜合監控系統的可靠性    19

        2.3.3    地鐵綜合監控系統的可擴展性    20

        2.4    地鐵綜合監控系統的功能需求    20

        2.5    地鐵綜合監控系統有效支持運營(yíng)    20

        2.6    技術(shù)內涵總結    21

    3  地鐵綜合監控系統軟件分析    21

        3.1    兩類(lèi)地鐵綜合監控軟件    21

        3.2    國內外地鐵綜合監控系統軟件平臺比較    22

        3.3    綜合監控軟件平臺的本質(zhì)要求    23

        3.3.1    綜合監控軟件平臺的開(kāi)放性要求    23

        3.3.2    綜合監控軟件平臺的構架要求    24

        3.3.3    綜合監控軟件平臺的模塊化要求    24

        3.3.4    綜合監控軟件平臺的數據庫要求    25

        3.3.5    綜合監控軟件平臺的安全性要求    26

        3.4    綜合監控系統的應用軟件    26

        3.4.1    應用軟件要求    26

        3.4.2    應用軟件模塊    26

        3.5    綜合監控軟件平臺的關(guān)鍵點(diǎn)    28

        3.5.1    軟件成熟度    28

        3.5.2    軟件適用性    29

    4  軟件國產(chǎn)化的問(wèn)題    29

        4.1    地鐵國產(chǎn)化政策對綜合監控系統的要求    29

        4.2    地鐵綜合監控系統設備國產(chǎn)化的現狀    30

        4.3    綜合監控系統國產(chǎn)化的實(shí)施策略    31

        4.4    綜合監控軟件國產(chǎn)化發(fā)展中的問(wèn)題    32

    5  綜合監控系統設計中的問(wèn)題    32

        5.1    集成與互聯(lián)的概念與分寸    32

        5.2    關(guān)于對SIG信號系統的接入    33

        5.3    綜合監控系統用戶(hù)需求分析    34

        5.4    設計階段的核心文件——詳細接口規范    35

    6  綜合監控系統實(shí)施風(fēng)險分析    34

        6.1    系統集成商能力風(fēng)險    34

        6.2    軟件風(fēng)險    35

        6.3    工期壓力風(fēng)險    35

        6.4    接口管理風(fēng)險    35

        6.5    軟件價(jià)格風(fēng)險預估    36

    7  綜合監控系統的其他問(wèn)題    36

        7.1    關(guān)于綜合監控系統技術(shù)規格書(shū)    36

        7.2    操作系統與跨平臺特性    37

        7.3    關(guān)于IBP盤(pán)    37

    8  結語(yǔ)    37

1 建設綜合監控系統的第一關(guān)鍵點(diǎn)

    城市軌道交通綜合監控系統建設首當其沖要解決的問(wèn)題就是它的最關(guān)鍵點(diǎn)是什么？

    由于地鐵綜合監控系統剛剛在國內應用時(shí)（大概在2001年至2002年），軟件是一個(gè)瓶頸，加上國外軟件供貨商的渲染，一直以來(lái)很多人錯誤地認為綜合監控系統成功的最關(guān)鍵點(diǎn)是軟件平臺的選擇，其實(shí)這是一個(gè)錯誤的認識，將問(wèn)題本末倒置。綜合監控系統軟件固然重要，但它僅僅是系統集成商應用的系統集成工具而已。

    地鐵綜合監控工程中，業(yè)主與系統集成商簽訂合同，業(yè)主對軟件供貨商并無(wú)直接制約關(guān)系。系統集成商從始至終是工程的領(lǐng)導者：

    （1）系統集成商須與業(yè)主反復溝通將綜合監控系統的需求用技術(shù)規格書(shū)固化下來(lái)。

    （2）系統集成商須主持數次設計聯(lián)絡(luò )會(huì )將工程詳細設計完成。

    （3）系統集成商須主持接口管理、接口開(kāi)發(fā)、接口測試、調試與驗收。

    （4）系統集成商須對單系統調試以及至為關(guān)鍵的總聯(lián)調負總責。

    （5）系統集成商須為綜合監控系統的開(kāi)通與正常運行負總責。

    （6）系統集成商須保證綜合監控系統真正地為運營(yíng)良好服務(wù)負總責。

    系統集成商在全面完成構建地鐵綜合監控系統工程的同時(shí)，在不斷地檢驗軟件、要求軟件、制約軟件、修正軟件使軟件適應工程的要求；系統集成商須應用軟件平臺作為工具組態(tài)出工程的全部人機界面體系；系統集成商須不斷地對軟件進(jìn)行測試、修改、調整以實(shí)現工程的具體功能要求；同時(shí)有能力的系統集成商應開(kāi)發(fā)出大量綜合監控應用軟件構成自已的應用核心技術(shù)。綜合監控實(shí)施過(guò)程中任何重大的活動(dòng)都是由系統集成商組織協(xié)調的，而軟件供貨商應遵從系統集成商的安排。

    由以上的工程實(shí)施過(guò)程可見(jiàn)系統集成商才是綜合監控系統成敗的第一關(guān)鍵點(diǎn)，把軟件放在第一位顯然是顛倒了事情的本原。

    從技術(shù)的難度與性能指標分析，綜合監控系統與一般工業(yè)自動(dòng)化系統相比要求并不高，國內外的一些工業(yè)自動(dòng)化系統軟件做適當應用開(kāi)發(fā)，或可用在綜合監控系統。從工程實(shí)施的過(guò)程分析，系統集成商熟練地應用軟件，把握軟件更重要；軟件對工程的靈活適應更重要。

    實(shí)踐已經(jīng)證明，軟件平臺僅是一個(gè)因素，綜合監控系統這樣的大工程第一關(guān)鍵點(diǎn)應是對工程負全責的系統集成商。

    地鐵綜合監控工程成敗的關(guān)鍵是系統集成商，選擇一個(gè)真正具有經(jīng)驗和能力的系統集成商成為招投標的核心任務(wù)。系統集成商除了豐富的大型工程的實(shí)施經(jīng)驗特別是綜合監控系統的實(shí)施經(jīng)驗外，非常重要的是對軟件的把握和應用能力。以下對系統集成商的經(jīng)驗與能力進(jìn)行分析。

1.1 系統集成商的工程經(jīng)驗分析

    系統集成商的工程經(jīng)驗主要是指地鐵綜合監控系統的設計、接口開(kāi)發(fā)與管理、實(shí)施、總聯(lián)調經(jīng)驗及綜合監控系統維保經(jīng)驗。

    誠然，地鐵綜合監控系統并不是控制響應時(shí)間要求極為苛刻（例如，毫秒級的響應要求）的系統，也不是控制精度要求極高（例如，0.001的控制精度）的系統。但是，地鐵綜合監控系統往往包含了十幾個(gè)子系統：其中的集成子系統，它們完全融入到綜合監控系統之中成為綜合監控系統的一部分，業(yè)務(wù)領(lǐng)域不同的系統功能都須由綜合監控系統來(lái)實(shí)現。其中的互聯(lián)子系統，它們與綜合監控系統交互支持運營(yíng)的信息。綜合監控系統需接口眾多的形態(tài)各異的自動(dòng)化子系統，例如，自動(dòng)售檢票系統、廣播系統、閉路電視系統，乘客服務(wù)系統、安防系統等等。十幾個(gè)子系統專(zhuān)業(yè)的數據共享、幾十萬(wàn)點(diǎn)的數據庫支持的巨型監控系統、成百上千條的功能實(shí)現都使綜合監控系統構建的過(guò)程、實(shí)施過(guò)程極為復雜。龐雜的應用成為綜合監控系統的最難點(diǎn)?？梢?jiàn)，在工程經(jīng)驗之中，更為重要的是綜合監控系統集成商須具有多業(yè)務(wù)應用經(jīng)驗，更為重要的是系統集成商需要經(jīng)過(guò)多項地鐵綜合監控系統工程錘煉并固化了的應用核心技術(shù)。

1.1.1 地鐵綜合監控系統的設計經(jīng)驗

    地鐵綜合監控系統的建設是最近幾年的事情，設計工作的經(jīng)驗是在實(shí)踐中摸索前進(jìn)的，是在工程運營(yíng)后總結、在多項工程完成后積累的。系統集成商只有通過(guò)綜合監控工程實(shí)踐，來(lái)審視自己的設計方案是否合理。設計中的關(guān)鍵細節只有經(jīng)歷了才可獲得。系統集成商的綜合監控設計經(jīng)驗主要表現在以下方面：

    （1）應用需求分析能力與經(jīng)驗。

    （2）系統總體結構設計以及在實(shí)施中會(huì )出現的問(wèn)題及其對策。

    （3）設計聯(lián)絡(luò )會(huì )的召集經(jīng)驗以及規范化做法，即應該召開(kāi)怎樣的聯(lián)絡(luò )會(huì )、召開(kāi)次數；每次會(huì )應解決的問(wèn)題；每次會(huì )應提交的文件格式、內容；提交的圖紙的要求；相應的接口會(huì )議的規范化做法等。

    （4）設計的修改、變更及優(yōu)化的經(jīng)驗。

    （5）應用軟件設計經(jīng)驗的重用。

    （6）引導和規范地圖運營(yíng)人員的要求，幫助運營(yíng)人員提出確定的需求。

1.1.2 接口開(kāi)發(fā)與管理的經(jīng)驗

    綜合監控系統的接口與接口開(kāi)發(fā)工作十分重要，是系統實(shí)施成功的關(guān)鍵。國內自動(dòng)化工程在做接口工作時(shí)，受傳統作法影響較大，接口開(kāi)發(fā)未按標準規范要求進(jìn)行，而且缺乏管理、依開(kāi)發(fā)者個(gè)體行為而變化。為保證綜合監控系統的成功應該遵從相關(guān)的國際、國家標準進(jìn)行。

    綜合監控系統集成商在成功實(shí)施綜合監控系統工程培養起的接口開(kāi)發(fā)經(jīng)驗以及接口管理中的規范化能力是他最重要的工程經(jīng)驗之一。系統集成商的接口開(kāi)發(fā)與管理經(jīng)驗體現在：

    （1）具有規范化接口開(kāi)發(fā)經(jīng)驗，系統集成商在無(wú)縫接入各子系統的工作中，采用一整套在工程中行之有效并符合國際標準的接口開(kāi)發(fā)流程，采用符合國際標準的接口開(kāi)發(fā)專(zhuān)規（AIP）的模版。

    （2）具有豐富的接口驅動(dòng)開(kāi)發(fā)能力，具有各種接口驅動(dòng)程序開(kāi)發(fā)的積累。

    （3）系統集成商把握接口聯(lián)絡(luò )會(huì )的能力。

    （4）具有成熟的接口測試規范與規范的接口測試流程。

    （5）具備制定按照ISO20242設備能力度描述（DCD）的能力。

1.1.3 綜合監控系統的實(shí)施經(jīng)驗

    地鐵綜合監控系統系統集成商在完成綜合監控系統項目建設后所作的科學(xué)的、認真的總結是系統集成商的重要財富和可重用資源，其中最重要的是實(shí)施經(jīng)驗。它既有技術(shù)應用經(jīng)驗總結又有項目管理經(jīng)驗的總結。實(shí)施經(jīng)驗包括了以下方面：

    （1）系統解決方案的優(yōu)化、落實(shí)、實(shí)施中的問(wèn)題及對策，系統的調試與總聯(lián)調中的技術(shù)訣竅，系統驗收及總結結論。這些都是以后工程可借鑒的寶貴經(jīng)驗。

    （2）實(shí)施計劃、執行計劃、里程碑點(diǎn)的管理方法與保證工期的經(jīng)驗。

    （3）保證系統重要性能指標實(shí)現的措施與經(jīng)驗。

    （4）RAMS（系統可靠性、有效性、可維護性與安全性）管理的經(jīng)驗，系統可靠性指標實(shí)現的經(jīng)驗，特別是重要設備的冗余機制真正完好實(shí)現的經(jīng)驗。

    （5）實(shí)施團隊的經(jīng)驗與經(jīng)驗傳承。

1.1.4 綜合監控系統總聯(lián)調經(jīng)驗

    綜合監控系統總聯(lián)調對系統的成敗至關(guān)重要。系統集成商在多個(gè)綜合監控項目實(shí)施中所取得的總聯(lián)調經(jīng)驗是寶貴財富。一般二線(xiàn)城市地鐵綜合監控系統建設時(shí)，如果請一個(gè)國際知名的咨詢(xún)公司就系統總聯(lián)調咨詢(xún)將會(huì )付出高昂代價(jià)，但如果選擇具有總聯(lián)調經(jīng)驗的系統集成商將會(huì )收到更好的效果。綜合監控系統總聯(lián)調經(jīng)驗包括：

    （1）總聯(lián)調的規范化文檔：總聯(lián)調大綱和報告模版。

    （2）總聯(lián)調組織流程和總聯(lián)調計劃執行經(jīng)驗。

    （3）總聯(lián)調PSCADA，BAS，FAS子系統配合經(jīng)驗。

    （4）總聯(lián)調與互聯(lián)系統配合經(jīng)驗。

    （5）消防驗收中，綜合監控系統集成商的工作經(jīng)驗。

    （6）總聯(lián)調安全措施，故障與事故處理經(jīng)驗。

    （7）聯(lián)調總結與評估。

    （8）總聯(lián)調登記表格模版。

    （9）系統開(kāi)通后運行實(shí)績(jì)對大聯(lián)調的反饋。

1.1.5 綜合監控系統維保經(jīng)驗

    綜合監控系統進(jìn)入維保期，也是對系統集成商的大考驗。系統集成商需解決硬件與軟件兩方面的問(wèn)題，有經(jīng)驗的系統集成商經(jīng)歷了此階段會(huì )更好地處理出現在維保階段的特殊問(wèn)題。

    （1）系統集成商應提升硬件維修的響應性以縮短MTTR；應優(yōu)化備件采購流程以適應維保階段排除故障的急需。

    （2）系統集成商對軟件的把握能力在這一階段顯現，特別是采用外商軟件的系統集成商在維保階段承擔更多風(fēng)險，應具備把握軟件與制約軟件供貨商的經(jīng)驗。

1.2 系統集成商的綜合監控軟件應用成熟度分析

    系統集成商對綜合監控軟件的應用成熟度是系統集成商在構建綜合監控系統時(shí)的重要能力。成熟度體現在兩方面：一方面是對軟件的把握能力，另一方面是對軟件的應用能力。

1.2.1 系統集成商對軟件的把握能力

    （1）對系統軟件體系的把握

    系統集成商自已開(kāi)發(fā)的軟件當然更便于把握。對軟件體系了解深入、對軟件的多次成功應用可證明對軟件體系的把握能力。在大項目中系統集成商第一次應用別人的軟件承擔工程要冒較大風(fēng)險，尤其是二線(xiàn)城市第一次進(jìn)行地鐵工程建設更不宜選擇這類(lèi)系統集成商。

    （2）開(kāi)發(fā)應用軟件的能力

    系統集成商開(kāi)發(fā)應用軟件的能力至關(guān)重要。地鐵工程中應用差異性較大，業(yè)主的管理方式各有不同，工程中需求不同，需求在工程進(jìn)程中變化也較大，系統集成商必須能夠熟練地開(kāi)發(fā)具體的應用軟件以滿(mǎn)足工程要求。系統集成商須熟知并把握系統軟件和應用軟件對操作系統的匹配；系統集成商須熟知并把握對應用軟件的工程適應性開(kāi)發(fā)；系統集成商須熟知并把握接口驅動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)以及與系統的匹配。對軟件的把握還表現在針對特殊應用能在系統軟件方面做創(chuàng )新的開(kāi)發(fā)工作。在這方面，如果系統集成商采用的是國外軟件，它在應用軟件的開(kāi)發(fā)能力幾乎完全被對方的產(chǎn)權保護所限制，應用軟件開(kāi)發(fā)將會(huì )毫無(wú)作為。

    （3）系統集成商對軟件的把握能力還表現在系統實(shí)施的過(guò)程中。對系統軟件的調試能力以及構建系統時(shí)的總聯(lián)調能力也是對軟件系統把握能力的標志。系統集成商如果第一次應用別人的軟件，在實(shí)施中會(huì )遇到各種問(wèn)題，會(huì )為此付出代價(jià)。

1.2.2 系統集成商對軟件的應用能力

    （1）綜合監控的應用能力是指系統集成商熟知軟件在地鐵機電設備系統以及其他專(zhuān)業(yè)的應用；熟知系統軟件應給用戶(hù)在各專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域提供的基本功能，以及特殊功能的實(shí)現方法；系統集成商可給用戶(hù)提供綜合監控系統基本人機界面體系，可按照用戶(hù)要求作出適應性修改，可提供新的人機界面設計；系統集成商能充分發(fā)揮綜合監控系統信息共享平臺的作用，提供更多的面向運營(yíng)人員、面向維修人員、面向乘客的功能，并可為將來(lái)的現代化運營(yíng)管理新要求提供增值服務(wù)。

    （2）軟件系統調試和維護能力。對軟件的成熟應用也表現在對系統的性能的測試、對系統的聯(lián)調、對系統故障的迅捷診斷和恢復，對系統的維修能力。

    （3）對軟件的應用能力也表現在對軟件的再開(kāi)發(fā)能力；在已有的軟件平臺上利用共享信息可開(kāi)發(fā)更多的功能；基于某一種開(kāi)放軟件平臺、針對特定需求的定制開(kāi)發(fā)能力。

    （4）系統集成商的應用能力主要表現在運用軟件開(kāi)放系統無(wú)縫地接口子系統構建起綜合監控系統的能力。

    由此可見(jiàn)，系統集成商如采用自主的成熟軟件，則他對軟件的把握以及應用能力應是最強的，選此類(lèi)系統集成商應是工程最好的選擇。

1.3 系統集成商應具有的條件

    系統總集成商應具備以下條件：

    （1）具備構建滿(mǎn)足用戶(hù)需求的綜合監控系統的經(jīng)驗與能力。

    （2）具有在地鐵成功實(shí)施深度集成的綜合自動(dòng)化系統的工程經(jīng)驗。

    （3）最好具有自主知識產(chǎn)權的地鐵綜合監控軟件平臺。平臺具有實(shí)證的穩定性、可靠性和安全性?；蚓哂卸啻纬晒梅亲灾鬈浖脚_經(jīng)驗。

    （4）具有地鐵綜合監控系統的系統集成經(jīng)驗，能以開(kāi)放的系統無(wú)縫地接入地鐵各類(lèi)子系統。

    （5）具有安裝工程指導的經(jīng)驗。

    （6）具有地鐵綜合監控系統的總聯(lián)調經(jīng)驗。

    （7）積極響應業(yè)主與設計院的要求并作鄭重承諾。
 
    更多內容：

    地鐵綜合監控系統建設的關(guān)鍵問(wèn)題分析（二）——地鐵綜合監控系統技術(shù)內涵分析
    地鐵綜合監控系統建設的關(guān)鍵問(wèn)題分析（三）——地鐵綜合監控系統軟件分析
    地鐵綜合監控系統建設的關(guān)鍵問(wèn)題分析（四）——地鐵綜合監控系統軟件分析
    地鐵綜合監控系統建設的關(guān)鍵問(wèn)題分析（五）——軟件國產(chǎn)化的問(wèn)題
    地鐵綜合監控系統建設的關(guān)鍵問(wèn)題分析（六）——綜合監控系統設計中的問(wèn)題
    地鐵綜合監控系統建設的關(guān)鍵問(wèn)題分析（七）——綜合監控系統實(shí)施風(fēng)險分析
    地鐵綜合監控系統建設的關(guān)鍵問(wèn)題分析（八）——綜合監控系統的其他問(wèn)題