摘 要：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，結束了西藏沒有鐵路，不通火車的歷史。這條蜿蜒1956公里，從西寧至拉薩穿越的神奇"天路"，穿越昆侖山、唐古拉山和念青唐古拉山三大山脈。青藏鐵路凝聚和應用了多項世界領先的IT及通信技術，作為青藏鐵路格爾木至拉薩段環(huán)境綜合監(jiān)控系統(tǒng)供應商，奧地利貝加萊的橙色自動化為雄偉的"天路"增添了一抹靚麗的景色。
關鍵詞：青藏鐵路；綜合監(jiān)控；管理中心；貝加萊；APROL；控制系統(tǒng)；
1. 工程概況
青藏鐵路全線環(huán)境綜合監(jiān)控系統(tǒng)包括從格爾木至拉薩段的34個?？空竞?59個GSM-R基站。整個監(jiān)控系統(tǒng)包括2個控制中心（一個在拉薩，另一個在格爾木），25個操作員站（分布在鐵路沿線），2個工程師服務器（一個在格爾木，另一個在拉薩），2對冗余數(shù)據(jù)服務器（格爾木有一對，拉薩有一對）和10個網(wǎng)關(5個在格爾木,另5個在拉薩)。
圖1: 青藏線路線圖(摘自新華社)
項目要求：在1124公里的鐵路線上，227個現(xiàn)場站(RTU)和格爾木與拉薩兩個控制中心相連；對分布在鐵路沿線的RTU實現(xiàn)遠程診斷；分布式的測量和控制標簽；不同RTU站I/O點數(shù)大不相同；集成于MIS，數(shù)據(jù)服務器，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；數(shù)據(jù)服務器冗余，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)包含了10萬個左右的監(jiān)控點，并與視頻監(jiān)控、光纖在線監(jiān)測等獨立功能系統(tǒng)互聯(lián)。
2. 監(jiān)控方案
圖2：系統(tǒng)接入RTU到數(shù)據(jù)服務器
綜合監(jiān)控系統(tǒng)平臺以貝加萊(B&R)公司的2005系列PCC和APROL過程控制系統(tǒng)為基礎構建而成，貝加萊(B&R)公司的產(chǎn)品性能與技術先進性對整個系統(tǒng)的性能表現(xiàn)具有至關重要的影響。貝加萊(B&R)是一個專業(yè)自動化公司，APROL是個靈活的模塊化DCS過程控制系統(tǒng)過程控制系統(tǒng)。它基于先進的模塊化的設計理念，采用先進的面向對象的技術，通過統(tǒng)一的開發(fā)工具，多人并行作業(yè)的工作機制，實現(xiàn)了"一體化工程開發(fā)平臺"的概念,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)。
該綜合監(jiān)控系統(tǒng)RTU采用貝加萊公司的2005系列控制器, 全部RTU含標準以太網(wǎng)和RS232串行通訊接口。CPU有兩種配置：CP360和IF260，其它通訊接口和I/O模塊類型相同，以CP360為CPU的RTU用在監(jiān)控對象較多的車站節(jié)點；全部RTU通過交換機接入到鐵路沿線的8M帶寬的傳輸環(huán)（如圖所示）。
所有被監(jiān)控設備（比如電池儀）和傳感器均通過RTU接入監(jiān)控系統(tǒng)，所有RTU通過網(wǎng)關(Gateway)接入兩個中心的數(shù)據(jù)服務器，沿線各站內外攝像通過網(wǎng)絡直接接入到數(shù)據(jù)服務器，單是可以通過VNC在任何一個操作站操控。
3. 系統(tǒng)結構
整個監(jiān)控系統(tǒng)設兩級管理中心：最上一級在西寧負責管理全線系統(tǒng)；下面在線路兩端(拉薩與格爾木)各設本地維護管理中心，兩個本地維護中心管轄范圍以唐古拉山為界，拉薩管理唐南部分，格爾木管理唐北部分。系統(tǒng)網(wǎng)絡結構如下圖所示：
圖3：系統(tǒng)結構圖
4. 為什么選擇貝加萊產(chǎn)品與技術？
青藏鐵路環(huán)境綜合監(jiān)控系統(tǒng)采用貝加萊產(chǎn)品與技術是因為貝加萊產(chǎn)品與技術的先進性和開放性，以及穩(wěn)定的產(chǎn)品質量符合足了項目的要求。貝加萊PCC是一種具有PC概念的PLC（具有Access + ASP的WEB服務器功能），現(xiàn)場RTU站點均能實現(xiàn)以太網(wǎng)和串行口自由協(xié)議通信，以及遠程控制器上的遠程診斷，每個RTU配置了高性能的CPU（266MHz, 128M內存），I/O模塊可以通過CAN現(xiàn)場總線靈活地擴展，并都支持熱插拔和斷線保護，有利于遠程診斷維護。貝加萊APROL過程控制系統(tǒng)通過OPC實現(xiàn)數(shù)據(jù)服務器與第三方系統(tǒng)之間靈活的數(shù)據(jù)交換，用戶還可自定義數(shù)據(jù)庫以及集成的WEB服務器提供靈活的報表方案。APROL過程控制系統(tǒng)所帶的CaeManager(計算機輔助設計管理器)這一集成開發(fā)環(huán)境中帶SMS功能塊；APROL過程控制系統(tǒng)提供"ChronologPlex"數(shù)據(jù)庫冗余方案，另外，APROL的"審計追蹤"（AuditTrail）功能記錄了所有登錄與操作事件（Who（何人），Where（何地），When（何時），What（何事））。
APROL不但滿足了系統(tǒng)提出的要求，而且在此基礎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備組態(tài)，大大簡化了系統(tǒng)組態(tài)和實施的工程化過程，克服了前后臺分別實施時帶來的一致性問題，方便了后期維護工作。基于Linux系統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務器，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，對遠程升級和配置變更的支持良好，極大地方便了設備的開通。另外，貝加萊公司對項目需求的積極響應與實時支持也是系統(tǒng)按時開通的最重要因素之一。
圖4：貝加萊工程師提供實時的現(xiàn)場支持
5. 結束語
青藏鐵路環(huán)境綜合監(jiān)控系統(tǒng)自2006年6月投運以來，一直穩(wěn)定可靠的運行，為監(jiān)視環(huán)境變化，鐵路運行狀態(tài)提供有力的保障。系統(tǒng)按時成功的投運，依賴于工程人員的努力，系統(tǒng)所用產(chǎn)品與技術先進性，穩(wěn)定性，靈活性和開放性為工程的順利開展也提供強大支撐。
圖5: 監(jiān)控界面
