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轨道交通自动化“用户效应”凸显

http://www.gkong.com 2009-09-21 09:15 来源:《今日自动化》

  编者语:素有“城市交通主动脉”之称的轨道交通在国家政策的推动下,近年来呈现高速发展的态势。目前,自动化市场伴随着整个轨道交通产业的投资也呈现高速增长。除却自动化产品供应商,一些系统集成商、研究院来势汹汹,也要在轨道交通自动化市场“分一杯羹”。

   作为保持城市活力最主要的基础设施,城市交通同样影响着城市经济的发展。素有“城市交通主动脉”之称的轨道交通在国家政策的推动下,近年来呈现高速发展的态势。与其他交通方式相比,用地省、运能大、污染小等特点更适合于国内大中城市的交通发展趋势。据了解,除了北京、上海、广州等几大城市已经拥有较为完善的轨道交通网络之外,目前国内规划轨道交通网络的城市已接近40个。

  在全国轨道交通项目进行得如火如荼的同时,自动化厂商之间的博弈也逐渐升级。与其他行业相比,自动化产品在轨道交通行业的应用更为广泛,但客户和项目显得较为集中,更为突出的是应用效果会更直接地从地铁公司与乘客两方面体现出来。北京地铁运营有限公司机电公司总工程师王胜利在接受采访时就表示:“整个轨道交通自动化是一个项目导向的市场,同时‘用户效应’近年来也表现得十分突出。”那么这种“用户效应”到底体现在哪些方面呢?

  链接:稳定性、可靠性、安全性一个都不能少 

     2009年6月22日,美国华盛顿东北部发生两列地铁列车相撞的严重事故,造成9人死亡,76人受伤,这起事故是当地近33年以来最严重的一次地铁事故。经调查,事发时正在行驶的列车处于由电脑控制的自动运行模式。在这种模式下,列车驾驶员的工作只是开关车门以及应对紧急情况。有迹象表明,事发前,这列列车的女驾驶员曾试图减速,但未能使列车停下来。调查的初步结果显示,这起事故可能由电脑控制系统故障所致。

  地铁安全近年来始终被社会所关注,不只是因为这关系到地铁公司运营的实际情况,更重要的是这直接涉及到人身安全等相关问题。所以,各大地铁运营公司始终将“安全”列为地铁运营的最重要标准,其中自动化产品也是评价指标之一。王总提到,轨道交通本身系统复杂,环控、智能马达、电力监控和屏蔽门等多个子系统中均涉及到自动化产品,PLC、传动等自动化产品在性能与功能上都有特殊的需求。所以,自动化产品与用户需求紧密联系,“用户效应”很明显。

  王总介绍说:“轨道交通行业在动力照明、暖通空调、给排水、电扶梯、安全门、残障设施等多专业均使用PLC等智能设备实现机电设备综合自动化监控。而自动化产品性能主要需求主要体现在稳定性、可靠性、安全性等方面。”他指出,地铁的自控系统首先需确保稳定性,包括PLC核心CPU、远程I/O及现场总线的稳定性,整体系统应有较强的抗电磁干扰能力;地铁运营环境要求自动化系统在抗粉尘、抗潮湿方面应有特殊设计;PLC内CPU程序应具有掉电保存功能,确保系统意外失电而不造成监控程序丢失;对I/O控制模块与外界受控系统间的线路安全性需求高,应有防短路、接地等安全防护措施。

  从功能上看,王总认为,应用在轨道交通行业的自动化产品,首先必须支持更广泛的工业自动化通信网络拓展功能。如自动化系统应支持MODBUS、工业以太网等多种通信网络,从而支持更广泛的系统间互联或更加便于系统的嵌入;另外,还要具有高效采集、计算及存储功能。因为地铁机电专业监控设备众多,普通地下车站物理监控点数一般在2000~3000点,为满足系统大容量监控点的要求,对于PLC内CPU运算能力有极高的要求,至少不应低于300MHz。对于末端远程I/O信号采集采样频率,将有更高的要求。在CPU、I/O末端效率大幅提高后必须配套高速缓冲存储设备才能实现一个强大的自控系统。最后,需要满足的就是系统扩容功能。由于最终用户需求的不确定性,PLC等自动化产品应有一定的硬件、软件扩容功能,且硬件组态方便、易行。

  链接:自动化厂商与研究院各有市场

     近日,中国铁道科学研究院电子所监理咨询事业部承接了北京地铁15号线工程供电通号监理(含供电、通信、信号、PIS、AFC、综合监控等)项目。此次承接项目的监理范围中涉及的设备主要包括通信系统、信号系统、供电系统、综合监控系统(含SCADA、BAS)、PIS、AFC、OA、门禁安防系统等设备供货及安装。

  目前,自动化市场伴随着整个轨道交通产业的投资也呈现高速增长。除却自动化产品供应商,一些系统集成商、研究院来势汹汹,也要在轨道交通自动化市场“分一杯羹”。王总向记者介绍:“自动化厂商的优势在于熟悉系统工艺流程的最优实现方式,比如程序编写等。并且厂商更为熟知PLC等自动化产品的性能,进而可提供详细的深化设计方案。服务方式则具体体现在现场组网、测试、故障诊断、处理等方面。”但同时,一些研究院的实力也不可小觑。王总指出,设计院的优势在于具有相应的设计资质和一定的设计经验,并了解用户需求,方便不同系统设计层面的沟通、协调。同时,设计院的工程师更熟悉系统工艺流程,方便组织厂商与第三方接口设备厂家明确接口规约。设计院的服务方式更多体现在提供施工图纸,以及在工程实施过程中进行设计变更和设计确认方面。

   对于比较双方表现孰优孰劣的问题,王总则表示,自动化厂商以及研究院的工作内容其实有重合之处,但并不雷同。据了解,目前除了轨道交通行业研究院,很多的自动化企业在轨道交通专用集成系统市场中,表现也很出色,和利时等国内企业已经在这一领域打造出自己的品牌。而王总认为,地铁正常的运营需要地铁机电公司、自动化厂商与相关研究院通力合作才能实现,所以彼此并不冲突。同时,这也是“用户效应”的体现,因为最终的目的都是使地铁的设计、运行状况等达到最优。

  链接:综合监控系统应用完善空间较大

   目前,上海全市有116个地铁站正在施工,这些站点在年底前将陆续完工。另外,上海地铁综合监控系统建设已覆盖8条线路。据介绍,目前监护公司已经在上海地铁1、2、4、7、8、9号线安装了综合监控系统。地铁监护部门通过长期对监测数据的跟踪观察监测,做到提前预报和即时保护,最大限度地保障地铁正常运营。

   早期地铁的各机电系统一般是分立设置、独立管理,存在着系统间软硬件平台参差不齐、系统结构及通信协议种类繁杂,系统资源共享困难以及各系统硬件设备配置重复,不利于维护管理等缺点。而通过综合监控系统(ISCS)统一的软硬件平台,可以实现资源共享、互联互通,有利于紧急情况下的事件处理,大大提高了地铁整体运营调度管理水平。

  王总介绍,ISCS由位于控制中心的中央级综合监控系统(CISCS)、位于沿线各车站的车站级综合监控系统(SISCS)、区间变电所综合监控系统以及数据传输主干网、网络管理系统(NMS)、培训演示系统、环境与车站设备监控子系统、变电所综合自动化(SCADA)子系统、门禁(ACS)子系统等组成。据了解,北京地铁13号线是全国首条应用ISCS系统的轨道交通线路,目前5号线、10号线及机场线也相继开通使用ISCS系统。

  由于综合监控系统强大的功能,其应用前景被普遍看好。但是通过几条线路ISCS系统的运行状况,王总认为该系统也存在若干弊端,有待进一步完善:首先,ISCS系统集成度高,维护不便。此外,操作失误或系统故障对安全运营所构成的风险性也随集成度的提高而加大;ISCS系统高度集成,系统后台监控软件及实时数据库等各类控制逻辑设置复杂,造成系统扩容不便;从技术层面看,综合监控对各系统(SCADA、BAS等)的前期规划存在一定问题,致使各专业系统报警、事件过滤、报表功能、曲线功能及相应存储、导出、打印功能与运营实际需求尚有较大差距,综合监控的理念未得到全部体现。所以,综合监控系统的应用效果还有很大上升空间。

  技术前沿

  以自动化系统为基础的多种控制方式(如PID、焓值控制、冷量控制方式)将进一步得到应用;更多的系统设备将自成系统,实现闭环逻辑控制,与自动化系统通过通讯接口连接;后台软件将是推动自动化系统快速发展的助推器,自动化系统作为“第二双眼睛”的功能将得到体现。 ——北京地铁运营有限公司机电公司总工程师  王胜利

  ■ 企业观察■

  洞察行业需求 深耕轨道交通市场

  ——访新汉(中国)有限公司轨道交通事业部经理董磊

  据统计,全国“十一五”期间计划建设轨道交通1500公里左右,总投资额在4000~5000亿左右。中国的城市轨道交通行业步入一个跨越式发展的新阶段,中国已经成为世界最大的城市轨道交通市场。尤其是中国及时调整宏观经济政策,提出扩大内需保持经济增长,政府进一步加大基础设施建设力度,各地方政府也纷纷出台政策规划,大规模筹建轨道交通。根据国务院批准的第一批城市轨道交通项目规划,至2015年的规划线路长度是2400公里,投资规模近7000亿,截至2008年11月已完成了1000亿元投资。这使中国的轨道交通建设速度,走在了世界的前列,而其中蕴含的巨大市场更是蔚为可观。

  而在这一充满机遇的行业,新汉电脑的拓展与深耕无疑走在了前列。在轨道交通行业,新汉提供的产品与解决方案覆盖了地铁售检票系统、铁路控制系统、多媒体信息播报系统等应用场合,无论是在车站设施上还是车载设备上,都能看到新汉产品的身影。为此,记者访问了新汉(中国)有限公司轨道交通事业部经理董磊,了解到了新汉对轨道交通市场“量身制定、深入耕耘”的策略。

  AFC专用机成功挑战严苛环境

  董经理谈到,地铁行业自动售检票系统,是地铁行业中一个最典型的应用,但特殊的应用环境,为运行于其中的产品提出了严苛的要求。地铁作为公共交通设施,要求其系统能够长时间不间断可靠运行,以降低运营维护成本;而严苛的环境则要求产品能够承受宽温、多粉尘、潮湿、振动的考验;另外,大量的乘客还带来了静电、电磁信号干扰等挑战;除此之外,在实际的系统设计、集成、安装等过程中,还要求产品具有接口可靠性以及紧凑的安装空间。

  正是从这些复杂的挑战中,新汉电脑反而找到了成功的契机,那就是以这些要求为出发点,量身研制地铁行业专用机,以克服通用型产品在这些特殊要求面前表现出来的“水土不服”。为此,新汉电脑专门研发了AFC-NISE系列地铁自动售检票专用机,为这一应用场合打造出专业、完善的解决方案。

  据董经理介绍,AFC-NISE系列产品的性能指标完美地满足了以上行业需求:采用无风扇、全密闭结构设计,有效地起到了防尘防潮的效果,解决了运行环境带来的最大挑战;整机平均故障时间大于12万小时,大幅度降低运营维护成本;可以在-20~65℃的宽温范围内工作,满足温度变化的要求;采用接口板载、功能一体化完整设计,同时具有集成度高的特点,提升了系统的可靠度。正是凭借着这些特点,AFC-NISE系列产品成为了新汉电脑在轨道交通行业最引以为傲的产品。

  深入钻研轨道交通行业

  正是凭借着为地铁行业量身定制的AFC-NISE系列产品,新汉电脑奠定了在地铁自动售检票系统应用的领先地位,并相继赢得了巴黎地铁、欧洲高速铁路、中国高速铁路等国际大型AFC项目。据董经理介绍,针对地铁站台信息播报、地铁车载信息播报、地铁车载流媒体播放与监控等应用,新汉电脑都已经有了完善的解决方案和成功的案例。

  例如韩国首尔的地铁站台信息播报系统与车载信息播报系统,就应用了新汉的产品。针对信息播报系统的独特要求,新汉提供的产品除了具备无风扇、完整一体化等设计,还特别具备了支持数字高清播放、配套专业软件、支持分屏显示等相适应的功能,并且不需额外配置机箱、电源、连接线等, 使系统集成更加便利。

  而除了地铁行业,铁路运营更是轨道交通的重要组成部分。在这一分领域,新汉的产品和解决方案也畅行无阻,分别为国内一些重要干线提供了列车行车指挥自动化系统、列车信号与监控系统、铁路数字语音通话系统、列车车载控制系统等,真正在轨道交通行业奠定了不可动摇的地位。

  产业导向锁定垂直行业

  为了发掘行业的需求,研发出最适合行业的产品,新汉的行业团队对设计单位、集成商以及最终用户进行了全方位的走访和交流。“虽然这几个方面的人员同样是作为项目的参与者,但出发的角度不同,他们之间对需求关注的侧重点也就不同,而无论是来自哪一方面的需求,都要纳入产品的设计中。关注这个行业到现在,可以说我们的很多用户都作过我们的老师。”董经理感慨地说。

  正是凭着这样的耕耘,新汉对轨道交通行业的认识从无到有,由浅入深,对很多细节都做到了充分了解。董经理举例说,地铁里的半自动售票专用机,在有些城市采用分段计价,在有些城市则采用统一票价,这种在使用流程上甚至是习惯上的细小差异都会给解决方案带来不同。到后来,很多客户一拿到新汉的产品样品,都会情不自禁地感叹:“这简直是专门为我们的需求量身定做的。”

  在垂直行业中能够做到这样的地步,正体现了新汉电脑一贯以用户需求为导向、深耕行业的特点。正如董经理最后对新汉竞争优势的诠释:“新汉的优势在于做行业的专家。”

  

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