城市轨道交通车站综合监控系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

在我国城市化规模不断扩大的背景下，城市轨道交通的发展进入了高速时期，城市轨道交通在解决城市拥堵，提升出行效率方面发挥了重要作用。近年来，我国城市轨道交通发展迅速，已开通运营和在建轨道交通线路已达400 余条。 根据中国产业研究报告网相关资料的显示：目前全国大约有28个城市有轨道 交通线路，我国城市轨道交通发展的前景十分可观，预计到2020年为止总里程 将达到6000余公里，是目前规模的3倍多。随着城市化进程的加快，城市轨道交通给人们的出行带来了极大便利，而综合监控系统是关系到城市轨道交通高效运营和安全运输的重要保障技术，因此轨道交通综合监控系统已经成为轨道交通领域关键技术之一，受到越来越多的关注和研究。

城市轨道交通综合监控系统（integrated supervisory control system ，iscs）是一个集行车、客运和票务等相关系统于一体的系统，实现信息共享和集中监控，提高系统的自动管理水平。iscs 不仅对轨道交通设备运行及状态参数实时监控，及时发现乘客违规、破坏行为，而且利用报警系统检测火灾信号，自动联动相关设备进入紧急状态，避免事态严重。由于信息技术的进步，传感器在视频、图像、声音等信息采集中发挥了很大作用，被广泛应用到各领域。在城市轨道交通领域，可以利用温度传感器、湿度传感器、压力传感器、速度传感器等检测环境信息，对火灾、水灾、地震、恶劣天气等自然灾害及人为因素和设备故障造成的行车事故进行预防监控。通过这项研究设计，使轨道交通的综合监控能够统一，高效的进行。

文献[1]在现阶段用云平台来解决目前大部分城市采用线网中心 线路中心 车站三级管理模式，决策链路长， 响应速度慢的问题。大多数监管系统只有监管的作用而且缺少处置，通过云平台实现结构优化，数据共享能够更加精确快速地作出反应和处理减少在这种人流量大的地方出现的危害。文献[2]有些系统选择利用互联互通的管理理念，对综合监控系统所监控的重要设备告警信息，自动同步到信息化系统中，并对设备故障自动告警、触发工单管理。将人工传话转变为信息化管理，减少人工成本，加快信息传递效率。文献[3]提供一个软件平台，各个监控系 统以功能模块的方式运转在该软件平台之上。软件 平台主要功能是与云平台的云管理系统深度融合，负责各个功能计算资源的动态分配。该平台应该既能随时掌握各模块资源需求，又能对计算资源进行 全面管控。文献[4]在于现有的监控子系统大多是按照控制功能、范围、对象的不同而进行分的，各个子系统之间相互独立建设，很难实现整个轨道交通系统的息共享。尤其是在突发事故情况下，不同系统之间的协调性较差，耗时较长，重复性工作较多。因此，充分结合各系统的特征，以互联网技术为基础，结合云计算、大数据、智慧运维等新兴技术，提升城市轨道交通综合监控系统的技术水平，进而促进城市轨道交通的可持续发展。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：城市轨道交通综合监控系统是以现代计算机技术、网络技术、自动化技术和信息技术为基础的大型计算机集成系统。系统集成了多个地铁自动化专业子系统，并在集成平台支持下对地铁各专业进行统一监控，实现各专业系统的信息共享及系统之间的联动控制功能，提高运营效率，为实现城市轨道交通现代化运营管理提供信息化基础。本课题拟通过对通风、电力、火灾报警、闭路电视、广播、给排水、照明、车站动力、自动扶梯等设备的运行状态进行自动化管理，使设备按预设状态自动运行，节省能源，方便管理，使设备发挥良好效益，而达到为乘客提供安全、舒适、可靠的乘车环境。

目标：

（1）分析系统的工作特点及技术要求。（2）设计硬件原理图，尽量完成实物或半实物硬件电路。（3）编写软件流程图及程序代码，尽量完成实验或半实物仿真。（4）提交毕业论文一份及相关英文文献翻译一份。

3. 研究的方法与步骤

（1）掌握所用控制器的基本原理。（2）掌握所用控制器的硬件组成及结构。（3）熟练掌握所用控制器的编程方法。（4）掌握以所用控制器为核心的控制系统设计。 （5）分析系统的工作特点及工作原理。（6）进行控制方案设计与比对、优选设计方案。

4. 参考文献

[1] 宋沛,栾昌,王志海.城市轨道交通综合监控新模式的探索研究[j].消费导刊,2021,(2):79.

[2] 吕康江,刘长运.轨道交通信息化对接生产网综合监控系统应用及探索[j].现代制造技术与装备,2020,56(10):186-189.

[3] 张鹏雄.城市轨道交通综合监控系统技术创新与实践探索[j].铁路通信信号工程技术,2020,17(5):57-62.

5. 计划与进度安排

（1）2022-3-01～2022-3-21（3周） 查阅课题背景及技术资料，制订具体实施计划，完成开题报告。（2）2022-3-22～2022-4-11（3周） 提出设计方案，熟悉控制器硬件资源，完成器件选型。（3）2022-4-12～2022-5-02（3周） 设计电路原理图，制订程序框图，编制控制程序。（4）2022-5-03～2022-5-23（3周） 系统调试及改进，修正程序错误，完成毕业设计初稿。（5）2022-5-24～2022-6-06（2周） 整理毕业设计文档，完善毕业设计论文。（6）2022-6-07～2022-6-13（1周） 提交毕业论文终稿，进行答辩。