2006年7月1日,世界上海拔最高、線路最長的高原鐵路-青藏鐵路全線通車,從此,千百年來“進(jìn)藏難,難于上青天”的說法將一去不返。這條蜿蜒1956公里,從西寧至拉薩的神奇“天路”,是世界鐵路建設(shè)史上一次亙古未有的穿越。 青藏鐵路凝聚和應(yīng)用了多項(xiàng)世界領(lǐng)先的IT及通信技術(shù)。貝加萊APROL DCS系統(tǒng)作為青藏鐵路格爾木至拉薩段的監(jiān)控系統(tǒng)供應(yīng)商,更為“天路”通車抹上了濃墨重彩。
青藏鐵路格爾木至拉薩段由34個??空?,159個GSM-R基站組成,其監(jiān)控系統(tǒng)包括2個控制中心(拉薩和格爾木),25個操作員站,2個工程師服務(wù)器,4個runtime服務(wù)器和10個網(wǎng)關(guān)。項(xiàng)目的要求是在1124公里的鐵路線上,225個現(xiàn)場站與2個控制中心相連;在分布式的控制器上實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷;分布式的測量和控制標(biāo)簽,不同的站點(diǎn)I/O點(diǎn)數(shù)大不相同;集成于MIS,RUNTIME服務(wù)器,操作員站視頻數(shù)據(jù)存貯,第3方系統(tǒng)報告;斷線時現(xiàn)場控制器緩沖歷史數(shù)據(jù),此類報警必須以短消息形式發(fā)送至手機(jī);Runtime服務(wù)器冗余,歷史數(shù)據(jù)冗余;登錄情況跟蹤等等。
青藏鐵路綜合監(jiān)控系統(tǒng)的227個RTU覆蓋了1140Km的鐵路線,包含了10萬個左右的監(jiān)控點(diǎn),并與視頻監(jiān)控、光纖在線監(jiān)測等獨(dú)立功能系統(tǒng)互聯(lián)。
綜合監(jiān)控系統(tǒng)平臺以B&R公司的2005系列PCC和APROL軟件為基礎(chǔ)構(gòu)建而成,因此,B&R產(chǎn)品的性能對整個系統(tǒng)的性能表現(xiàn)具有至關(guān)重要的影響。
1. 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與應(yīng)用方法
本系統(tǒng)中應(yīng)用了CP360和IF260兩種PCC,其中的CP360用在監(jiān)控對象較多的車站節(jié)點(diǎn),并通過MOXA公司的串口服務(wù)器進(jìn)行RS232接口擴(kuò)展;所有的IF260均通過交換機(jī)接入到鐵路沿線的8M帶寬的傳輸環(huán)(如下圖所示)。所有PCC通過GATEWAY接入中心的RUNTIME SERVER。
所有被監(jiān)控設(shè)備和傳感器均通過PCC接入監(jiān)控系統(tǒng)。
2. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
整個系統(tǒng)設(shè)兩級管理中心:西寧負(fù)責(zé)全線系統(tǒng)的管理;本地在線路兩端設(shè)維護(hù)管理中心,管轄范圍以唐古拉山為界。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖所示:
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青藏鐵路選擇貝加萊就是因?yàn)樨惣尤R完整的產(chǎn)品線以及穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量滿足了項(xiàng)目的要求。所有站點(diǎn)實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通信,遠(yuǎn)程控制器上的遠(yuǎn)程診斷,高性能的CPU,I/O模塊以及現(xiàn)場總線系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)靈活的CAN I/O擴(kuò)展,貝加萊APROL OPC 服務(wù)器,實(shí)現(xiàn)RUNTIME服務(wù)器與第三方系統(tǒng)之間靈活的數(shù)據(jù)交換,用戶自定義“Chronolog DB”以及集成的WEB服務(wù)器提供完美的報告方案。CaeManager這一集成開發(fā)環(huán)境中帶SMS功能塊,APROL“ChronologPlex”服務(wù)器,使冗余不再是問題,另外,APROL的“AuditTrail”功能記錄了所有登錄詳情。
APROL不但滿足了系統(tǒng)提出的要求,而且在此基礎(chǔ)上為客戶帶來了諸多的便利和優(yōu)勢:
方便的系統(tǒng)管理功能,比如一體化的軟件和設(shè)備組態(tài),大大簡化了系統(tǒng)組態(tài)和實(shí)施的工程化過程,克服了前后臺分別實(shí)施時帶來的一致性問題,方便了后期維護(hù)工作。
基于Linux系統(tǒng)的RUNTIME服務(wù)器,保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗病毒能力。
PCC具有較好的成熟性和穩(wěn)定性,對遠(yuǎn)程升級和配置變更的支持良好,極大地方便了設(shè)備的開通。
另外,B&R公司對項(xiàng)目需求的積極響應(yīng)與支持也是系統(tǒng)按時開通的最重要因素之一。
貝加萊APROL是個靈活的模塊化DCS過程控制系統(tǒng)過程控制系統(tǒng)。 它基于LINUX系統(tǒng)平臺,是一個高度集成、完全一體化、具有現(xiàn)代理念的過程控制系統(tǒng)。APROL有從精簡的緊湊型“APROL system one”,到具有冗余服務(wù)器功能的復(fù)雜系統(tǒng),適應(yīng)自動化工程開發(fā)的新發(fā)展趨勢,它基于先進(jìn)的模塊化的設(shè)計理念,采用先進(jìn)的面向?qū)ο蟮募夹g(shù),通過統(tǒng)一的開發(fā)工具,多人并行作業(yè)的工作機(jī)制,實(shí)現(xiàn)了“一體化工程開發(fā)平臺”的概念, 從并行的工程化,一直到操作和監(jiān)視功能,保證了一套過程控制系統(tǒng)所具備的一切需求,可適用于從現(xiàn)場層到控制站的各個環(huán)節(jié)。該系統(tǒng)已經(jīng)在石油、天然氣、醫(yī)藥、食品與釀造、污水處理、鋼鐵行業(yè)以及樓宇控制得到成功的應(yīng)用。