廣州地鐵一號線圖形命令中心國產(chǎn)化技術(shù)改造

1、廣州地鐵一號線圖形命令中心國產(chǎn)化技術(shù)改造摘要：為理解決廣州地鐵一號線圖形命令中心G軟件無法與目前主流工控機兼容，而且目前使用奔騰級級別檔次的工控機已經(jīng)被淘汰，市面上已經(jīng)很難買到的難題，為此對現(xiàn)有的G進展國產(chǎn)化技術(shù)改造。關(guān)鍵詞：圖形命令中心；網(wǎng)絡(luò)；操作系統(tǒng)；軟件；硬件廣州地鐵一號線從1997年6月28日開通到如今已經(jīng)有8年多了，一號線FASFireAlarSyste，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，簡稱FAS所采用的是美國Siplex最先進的4120網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，該系統(tǒng)將完成對所保護地區(qū)的實時火災(zāi)監(jiān)測、報警和消防聯(lián)動控制。Siplex4120網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)先進，系統(tǒng)非?？煽?，末端設(shè)備定時向系統(tǒng)發(fā)出模擬報警信號，以檢

2、測系統(tǒng)外圍設(shè)備工作情況，通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)向監(jiān)控中心顯示工作情況。1火災(zāi)自動報警系統(tǒng)4120網(wǎng)絡(luò)采用對等式的協(xié)議Peer-t-Peer最新技術(shù)，結(jié)合Siplex專有的TrueAlar智能火災(zāi)探測系統(tǒng)，構(gòu)成最先進的網(wǎng)絡(luò)式火災(zāi)報警控制系統(tǒng)。每一個直接與4120網(wǎng)絡(luò)通訊的控制盤定義為一個節(jié)點，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可以是全功能的4120系統(tǒng)火災(zāi)報警控制盤FAP、4120圖形命令中心G，盡管它們具有不同的功能，但在網(wǎng)絡(luò)通訊中具有同等的地位。為到達及保障網(wǎng)絡(luò)的可靠性，Siplex開發(fā)及采用獨立的通訊協(xié)議。Siplex4120系統(tǒng)采用NFPA72STYLE7操作形式可通過3種不同的通訊介質(zhì)而進展聯(lián)網(wǎng)。Siplex4120網(wǎng)絡(luò)

3、提供3種通訊介質(zhì)：RS-485、光纖及調(diào)制解調(diào)器，通訊輸出為57.6k或9600bit/s。廣州地鐵一號線采用的RS-485通訊最長間隔 為5200采用#18AG銅線，數(shù)據(jù)傳輸速率為57.6kbit/s。NFPA72STYLE7操作形式在網(wǎng)絡(luò)通訊回路上出現(xiàn)第1個故障工作狀態(tài)下，必須維持正常工作，并保證網(wǎng)絡(luò)的通訊。例如：主線開路、短路及接地等等。主線開路的時候，可以使網(wǎng)絡(luò)由環(huán)型變成總線型進展通信。某些需要由網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)測和控制的點被定義為“公共點，如圖1所示的車站FAP或G，并且在其相應(yīng)的節(jié)點上予以設(shè)定。在多重網(wǎng)絡(luò)控制盤構(gòu)造中，通過適當(dāng)?shù)能浖O(shè)定，在作為獨立控制盤的前提下，將同時可以利用對方節(jié)點的

4、一些獨特性能。由于各節(jié)點既互相獨立，又互為補充，故這種4120網(wǎng)絡(luò)被稱為“共享式網(wǎng)絡(luò)。環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)造即Style7的接線方式進一步進步了網(wǎng)絡(luò)的平安性，同時Siplex提供的設(shè)備部件均具備線路短路和斷路監(jiān)測及保護功能。G可被設(shè)定為各自顯示不同的公共點，這些公共點也許處于關(guān)鍵性的位置，它們的狀態(tài)應(yīng)當(dāng)被視為公共信息。這樣，緊急操作指令便可以由對這些關(guān)鍵位置具有最正確視角的控制盤發(fā)出，當(dāng)某節(jié)點發(fā)生故障時，另一節(jié)點可代行操作。Siplex4120網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具備在線巡視功能，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)按預(yù)設(shè)的程序自動對網(wǎng)絡(luò)上的各部件進展實時檢測，并每4s報告一次外設(shè)的工作狀態(tài)。當(dāng)一個不正常狀態(tài)被檢測到時，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制面板即以

5、聲光報警信號顯示出來，并顯示出故障設(shè)備的名稱、地址和故障類型，方便維護人員維修。2G使用情況目前，廣州地鐵一號線FAS在全線的地下14個車站、通號樓都設(shè)置有G，數(shù)量是17臺。車站人員和環(huán)調(diào)人員根本上都是利用G監(jiān)控車站的火災(zāi)報警情況，該G是由美國Siplex公司消費的。G由于每天24h不連續(xù)的運行，它們的平均使用壽命約為5000h，即5年半，而一號線的G從1998年底開場使用到如今，已經(jīng)到達了使用年限，面臨更換。G的工控機為奔騰133，硬盤為2.1G，如今市場上早就停產(chǎn)了。另外，F(xiàn)AS中G軟件是采用SDS為核心，用語言和inds3.1開發(fā)軟件包編寫、模塊排列的應(yīng)用軟件，該軟件只合適用于奔騰級的計

6、算機平臺，經(jīng)過測試，軟件無法與目前主流工控機兼容，而且這種奔騰級級別檔次的工控機已經(jīng)被淘汰，市面上已經(jīng)很難買到。因此不但需要對該系統(tǒng)G進展硬件的國產(chǎn)化，也同時需要對軟件進展晉級。為理解決以上存在的問題，保證FAS平安、穩(wěn)定的運行，F(xiàn)AS專業(yè)工程師在2022年初組成一個專業(yè)組，著手對G進展國產(chǎn)化技術(shù)改造的研究。首先從國內(nèi)購置一臺工控機及Siplex晉級軟件一套，經(jīng)過測試運行，確定系統(tǒng)經(jīng)過改造后，到達系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)更加平安、快速、可靠的運行后，再在全線進展推廣，完成國產(chǎn)化改造，圖2是舊的G。轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.3改造方案3.1工程要求購置一臺工控機及Siplex晉級軟件一套，先在FAS試驗室進展測試，

7、經(jīng)過試驗確認(rèn)運行正常后，確定可以與4120控制盤進展聯(lián)網(wǎng)通信并保證系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運行，然后再在車站內(nèi)調(diào)試運行。3.2G配置要求為了保證G與4120控制盤之間可以正常通信，需選用標(biāo)準(zhǔn)工控機配件。例如：1無源底板：研華PA6114P4；2工業(yè)機箱：研華IP611BP30Z；3全長PU卡：研華PA6186VE00A1；4PU：INTELPENTIU42.0A；5內(nèi)存：金士頓KVR400X643/512一條；6顯示器：17in液晶顯示器，響應(yīng)時間16s，4燈管。3.3技術(shù)要求1工控機能正常穩(wěn)定運行；2能正常實現(xiàn)各種監(jiān)控功能；3網(wǎng)絡(luò)能正?？焖偻ㄐ?。3.4質(zhì)量要求保質(zhì)期為一年。3.5合同工期本工程的調(diào)試工期

8、為15個工作日。4方案的施行經(jīng)過專業(yè)組成員和邀請的Siplex公司代理商軟件開發(fā)工程師一起研討，提出了一些可行的方法和措施，并且在市場上購置了一臺研華工控機，在FAS實驗室進展了15天的軟件修改、程序編寫、硬件測試，終于試驗成功。并把經(jīng)過改造的G安裝在通號樓進展上線運行，上線運行從2022年2月11月份，經(jīng)過測試驗證，經(jīng)過改造的G完全成功，圖3是新的G。5新舊G的比照5.1主要設(shè)備配置上的比照5.2新舊操作系統(tǒng)的比照1舊的操作系統(tǒng)：FAS中G使用的是in-ds3.1英文版操作系統(tǒng)，由于該操作系統(tǒng)是1992年的產(chǎn)品，微軟公司早就不再對此系統(tǒng)進展任何的技術(shù)支持，所以操作系統(tǒng)根本就不能支持新的硬件和

9、軟件，給軟件的晉級帶來很大的不便而且每個車站晉級花費的時間大約要0.5h，相對來說比擬長。2新的操作系統(tǒng)：經(jīng)過改造后的G使用的是inds98中文版操作系統(tǒng)，系統(tǒng)支持新的硬件和軟件，而且對FAS的晉級帶來很多方便，經(jīng)過測試，利用新的工控機晉級，大概一個車站只要10in就可以了，比以前進步了3倍的晉級速度。5.3新舊硬件的比照1舊的硬件：FAS中G使用的PU板并沒有如今常用的USB接口，而只能通過軟驅(qū)來提取數(shù)據(jù)，但軟盤的可靠性極差，經(jīng)常壞字節(jié)造成數(shù)據(jù)喪失，如通過并口連接，所外接的硬盤盒因不支持即插即用，所以每次都要重新啟動計算機加載驅(qū)動程序才能運行，但是FAS在運行過程中是不容許重啟計算機的，所以

10、使用外接硬盤盒只能局限晉級軟件的時候才能使用。2新的硬件：經(jīng)過改造的G有USB接口和光驅(qū)，所以比擬方便下載程序，假如以后要對FAS進展軟件晉級時，可以不用重啟計算機，直接下載完軟件后就可以利用新的軟件版本。這樣可以進步FAS網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。5.4新舊軟件的比照1舊的軟件：操作系統(tǒng)是使用inds3.1英文版，這個版本不能直接對中文進展支持，所以舊的G都外掛內(nèi)碼轉(zhuǎn)換軟件實現(xiàn)中文顯示和輸入，雖然字符集一樣但由于使用的技術(shù)不同，用外掛內(nèi)碼轉(zhuǎn)換軟件編輯的FAS軟件與中文版操作系統(tǒng)有一定的兼容性問題，這就是會經(jīng)常出現(xiàn)字體亂碼。2新的軟件：操作系統(tǒng)使用inds98中文版，這個版本可以直接利用中文進展顯示和輸入

11、，克制了字體亂碼的問題。6平安經(jīng)濟效益收獲2022年初，G國產(chǎn)化改造工程組完成了設(shè)備的購置和試驗，并把改造后的G放在通號樓進展網(wǎng)絡(luò)以及系統(tǒng)運行測試，到如今已經(jīng)試運行了大概10個月左右。經(jīng)過這段時間測試觀察，專業(yè)組成員發(fā)現(xiàn)經(jīng)過改造后的G有如下的優(yōu)點：a.網(wǎng)絡(luò)比以前更加穩(wěn)定，而且還使以前通號樓經(jīng)常出現(xiàn)死機、脫網(wǎng)的現(xiàn)象大大減少，甚至很少發(fā)生。b.在2022年9月份，F(xiàn)AS專業(yè)對一號線FAS進展了全線晉級，發(fā)現(xiàn)通號樓的晉級速度比其它車站晉級速度要快3倍左右。.以前通號樓的G操作速度很慢，甚至經(jīng)常出現(xiàn)操作界面不動或是轉(zhuǎn)換界面很慢的現(xiàn)象，而新的G就沒有出現(xiàn)這種現(xiàn)象，速度比舊G剛剛運行的時候還要快很多。d.在經(jīng)濟方面，經(jīng)過國產(chǎn)化改造的G價格比進口的G廉價了80，為公司節(jié)約了維修本錢。在平安方面，保證了FAS的網(wǎng)絡(luò)更加穩(wěn)定、暢通和快速的運行。7完畢語對于這次技術(shù)改造感到很滿意，不但增加了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、平安性以及系統(tǒng)報警的快速反響，而且還保證了設(shè)備的國產(chǎn)化，以后可以在國內(nèi)進展采購，