地铁综合监控系统操作系统与软件平台的适用性①
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科技资讯 S CI EN CE  & T EC HNO LO GY  I NF OR MA TI ON 目前在国内，轨道交通综合监控系统已在国内多个城市中实施，特别是北京、上海、广州、天津等城市。
轨道交通综合监控系统将轨道交通各相关专业的子系统进行集成和互联，采用统一的硬件和软件平台进行监视、控制、维护和管理，实现轨道交通资源共享和信息互通，提升运行维护的自动化水平，提高各自动化系统的可靠性和安全性，从而可以大大提高轨道交通运营效益和灾害情况下的综合处理能力。
软件平台作为综合监控系统的核心，其稳定性对地铁的建设和运营起着至关重要的作用。
无论国外还是国产软件平台多采用跨操作系统方案，天津地铁2、3线综合监控系统选用法国泰雷兹公司的进口软件平台SCADAsoft，并采用“UNIX服务器＋Wi n-dows工作站+WindowsXPE前置处理机”的操作系统架构，为综合监控系统的稳定性、健壮性、实时性及友好人机界面特性提供了坚实的基础，也充分体现了整个系统的强大软件集成能力。
1  操作系统的适用性
天津地铁2、3线综合监控系统的跨操
作系统方案:
控制中心实时服务器和历史服务器:64位HP-UX11i操作系统;
车站服务器:64位H P -U X 11i 操作系统;
操作工作站:Windows XP操作系统；前端处理机:Windows XPE操作系统。1.1服务器UNIX 操作系统
控制中心和车站服务器均采用64位HP UNI X操作系统，主要原因是:
(1)只有UNIX系统才能保证综合监控系统达到SIL2安全水平。
(2)只有U N I X 系统的M B T F 才能达到50000小时。
(3)SCADAsoft在HP UNIX上积累了丰富的经验，避免了由于选用操作系统不当而带来的风险。
UNIX操作系统具有以下特点:(1)技术成熟，可靠性高;(2)极强的可伸缩性;(3)网络功能强;
(4)强大的数据库支持能力;(5)开发功能强;(6)开放性好;
(7)UNIX系统保证ISCS达到SIL2安全水平。在各种U N I X 操作系统中,H P -U X 11i 操作系统是结合了传统的OS功能与应用服务和实体管理的一个新的服务平台。其安全性、可管理性及其优越的性能为I T 专业人员提供了更优异服务，同时降低了成本和风险。
1.2工作站的Windows XP 操作系统
工作站采用Windows XP操作系统。Windows XP是Microsoft 继Windows 2000和Windows Millennium之
后推出的新一代32位多任务操作系统。Windows XP将Windows 2000的众多优点(例如基于标准的安全性、易管理性和可靠性)与Windows 98和Windows Me的最佳特性(即插即用、易于使用的用户界面以及独具创新的支持服务)完美集成在一起，打造出了迄今为止最为优秀的一款Windows操作系统产品。1.3前置处理机操作系统
前置处理机的操作系统采用Windows X P E 。
Windows XP Embedded(Windows XPE)是带有限服务的最小Win32子系统，基于以保护模式运行的Windows XP Professional 内核。它包括运行Wi ndow s安装程序及脚本、连接网络共享、自动化基本过程以及执行硬件验证所需的最小功能。与Windows
①作者简介：阴江艳，女，天津人，助理工程师，学历：本科。研究方向：轨道交通。
地铁综合监控系统操作系统与软件平台的适用性①
阴江艳
（同方股份有限公司  北京  100083）
摘 要：软件平台作为综合监控的核心，其稳定性对地铁的运营起着至关重要的作用。作为软件平台的基
础，操作系统的成熟度及与软件平台的适用性就成了重中之重。目前国内地铁项目使用的跨操作系统方案已经非常成熟，软件平台在设计上对跨平台给予了更多的考虑，采用C/S结构和CORBA中间件技术，同时在前台界面、后台进程上更多的考虑了混合平台的特性。关键词：综合监控  软件平台  操作系统中图分类号:TP277文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)12(b)-0009-02
图1 软件结构图
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10科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N
2000/XP相比,Windows XPE的主要不同点就是：它可以自定义制作自身的可启动副本，在保证需要的核心服务的同时保持最小的操作系统体积，同时它又是标准的32位视窗AP I的系统平台。
天津地铁项目中采用的嵌入式W i n -dows XPE中文版是一个基于Windows XP 核心的最小化定制版操作系统，包含了NTFS 文件系统支持、海量存储设备支持、TCP/IP网络连接、Microsoft网络客户等基本组件。
2  软件平台的适用性
S C A D A S o f t 是积累了多个地铁监控系统项目和多年的实际验证开发经验的产品结晶，系统平台包括了大型自动化集成系统需具备的高安全性、高可用性与高性能的结构，核心软件(含高端的实时数据库)，应用软件，人机界面与组态工具等。S C A D A S o f t 于90年代起开始投入项目，至今已成功应用在全世界超过20几个地铁运营系统中。
SCADAsoft在设计上对跨平台给予了更多的考虑，从体系结构上看，有两个方面对于混合平台的实现非常有利，一是采用了C /S 结构；二是采用了C O R B A 中间件技术。同时在前台界面、后台进程等的实现上也都考虑了混合平台特性。2.1软件特性
SCADASoft由一系列基于服务器和操作站的软件模块组成，是一种基于中间件的、标准的、先进的客户/服务器(C/S)结构。
整个软件系统由多个合理划分的功能模块所组成，这些模块能够访问公共的数据源(RTDB)。
SCADASoft软件结构如图1所示。SCADASoft主要分为以下3个层次。第一层：采集和通讯层，专用于数据采集，完成与外部系统之间的数据交换，在前置处理机上实现;
第二层：数据管理层，专用于数据管理和高级应用功能，通过一个实时数据库和一个关系数据库，在车
站服务器和中央服务器(实时服务器、历史服务器)上实现;
第三层：应用层，主要用于人机界面功
能，数据源于本地采集或车站/中心服务器，在操作员工作站上实现。
SCADA Soft具有如下特点:
高可靠性，单个模块的故障不会引起数据的丢失和系统的瘫痪。所有的软件组件模块均是相互独立的，除了以下的关键模块外，其它单个模块的故障不会影响到其它模块的运行。
高性能,SC AD A So ft 软件架构基于一个对等的消息机制，每一个软件模块能够与其他的软件模块直接通信，而不需要经过中心数据库或者通常与多种类型的实时数据库相关联的消息交换子系统。这使得系统避免了通信瓶颈，并且当一个模块超负荷的时候其他的模块不会受到影响。
开放性好,SC AD A So ft 软件采用开放系统的标准设计和实施，确保了与其他软件模块的互操作性，并且易于集成至其他的系统。组件之间采用C O R B A 中间件，这使得分布式系统具有通过增加处理器而调整吞吐量的能力。
客户/服务器模型，利用一种先进的基于开放系统的客户/服务器架构。这种软件架构对高性能和高可靠性要求的分布式计算场合具有很大的优势。
监控系统软件
系统的跨平台无缝连接，采用C和C++等标准程序设计语言编制，可以实现软件的无缝跨平台连接。
易于扩展,SC AD A So ft 软件是模块化的，适合于将来工程扩展的需要。
接口开放，支持根据不同子系统的接口协议进行数据通讯。目前为止，该软件平台已被应用于世界上多个地铁项目，已经成功匹配各个接口系统。
开放的软件组态开发平台，允许用户离线的进行实时数据库的设备类及I O 点、历史库、H MI 图像、报表的配置与修改。
系统构架支持硬件冗余设置和相互独立软件模块设计，确保监控系统的高可靠性。S C A D AS o f t 基于市场通用的、可互换的、成熟的、高性能的硬件产品(如基于UNIX服务器、工作站、基于Windows XPE 的FEP等)。
提供完善的操作权限管理和事件记录功能，方便操作员对事故进行追忆和分析。
2.2软件平台优势
(1)适应国内运营体制和技术要求。在国内,SC AD A So ft 已经用于北京地铁10号线，广州地铁3、4、5号线等项目，这些项目已经投入运行且运行稳定、可靠。通过国内地铁工程的实施，该软件在满足用户
需求、人机界面的友好程度上有了很大的改观。同时，根据地铁运营的体制、习惯、要求等，对综合监控系统的功能需求有了更进一步的认识和更深入的理解，如挂牌功能、控制权限交接功能、接触轨紧急停电等，在工程中进行部分功能的二次开发，满足用户的实际需求。这都为本项目的顺利实施奠定了坚实的基础。
(2)系统的高可靠性保证天津地铁2、3线的稳定运行。
天津地铁2、3线项目中，实时服务器、历史服务器、交换机等均采用高可靠的成熟产品，且冗余配置，软件平台支持高弹性和冗余的系统结构以提高可靠性。通过自身全分布式软件和数据库结构，实现双机、双网热备，负载平均分配。
3  结论
综合监控系统是轨道交通信息化的重要组成部分，是构建轨道交通信息化的基础。以上研究是依托国内地铁工程的实际应用，在消化吸收国外地铁监控系统先进经验的基础上，结合计算机技术的最新发展和应用，得到的结论。
天津地铁2、3线于2012年正式通车，运行稳定可靠。也证明了该项目选择的跨操作系统方案与软件平台的适用性。这将在其他城市轨道交通项目中推广实行。
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是迎接未来挑战的客观要求，是提高科学技术整体水平的重要途径。本文将人工神经网络评价模型运用于仪器管理绩效评估中，提高网络性能，削弱了评价过程中的随机性和评价人员您确定指标权重的主观性，保证了评价结果的客观性和科学性，且该网络一旦训练晚上后可用于解决同类问题，因此，给予BP神经网络的仪器管理评价模型具有广泛的应用前景与价值。
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