第六章
远动监控技术的发展
6.1 概述 6.2 综合调度系统结构及功能 6.3 客运专线四电合一SCADA系统
1
第六章 远动监控技术的发展
6.1 概述
• 为什么需要综合调度系统? • 综合调度系统的国内外现状如何?
2
第六章 远动监控技术的发展
为什么需要综合调度？
电力SCADA系统 列车运行调度系统 综合维修及救援系统
不同专业之间需要交换信息和共享数据
旅客信息系统
运输计划编制系统
…………
3
第六章 远动监控技术的发展
监控系统的发展
综合监控 系统互联 集中控制 独立运行
分立系统模式
综合控制模式
4
第六章 远动监控技术的发展
德国：多功能综合运输管理系统，标准硬件，通用
操作系统，模块化设计，远程诊断和软件维护
5
第六章 远动监控技术的发展
日本
1995年日本COSMOS 系统，这套综合调 度集运输计划，运 行管理，设备管 理，维护工作管 理，信息管理等为 一体，提高了发生 事故时采取对策的 安全管理能力。设 计思想是信息大集 中，所有有关运行 作业管理的信息全 部集中于系统内。
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第六章 远动监控技术的发展
图6.1
7
COSMOS系统结构图
第六章 远动监控技术的发展
图6.2
8
COSMOS系统扩展性示意图
第六章 远动监控技术的发展
各国高速铁路网各具特点: 日本高速铁路网与国土发展带同呈线状 分布。 法国以巴黎大区为中心呈放射型分布。 德国是多中心的网络型分布
9
第六章 远动监控技术的发展
运输调度指挥模式： 日本采取一级指挥模式； 而法国和德国有二级和三级指挥模式； 更加集中的统一指挥是共同的发展趋 势。
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第六章 远动监控技术的发展
我国综合调度系统的发展
随着高速铁路的发展，其业务的复杂性、多样性 和实时性 急骤增长，传统的调度指挥手段和单 一的自动化系统在运输指挥中已是不能满足要 求。 高速铁路综合调度系统是涉及运输组织、机车车 辆、通信信号、供电、安全监控、维护救援等多 学科的系统工程， 由综合调度中心、车站综合信息系统及基层网设 备构成。 我国已完成高速铁路综合调度系统仿真试验
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第六章 远动监控技术的发展
6.2 综合调度系统结构及功能
综合调度系统: 以列车运行调度系统为核心，综合行车、机 务、工务、电力、电务、旅客向导、维修检 测、安全监控等为一体 负责全线旅客列车的运行监控，统一编制计 划、统一调度指挥 包括运输计划管理、列车运行调度、动车组调 度、旅客服务、电力综合调度、综合维护与救 援、安全监控以及培训等八个功能子系统
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第六章 远动监控技术的发展
调 度 长
计 划 调 度
行 车 调 度
综 合 电 力
调 度
动 车 组 调 度
客 运 服 务
安 全 监 控
综 合 维 修
培 训 开 发
值 班 主 任
动 车 维 护
基 础 设 备 维 护
图 6
.
综合调度中心局域网
维护中心局域网
1 综 合 调 度 系 统 网 络 结 构
相邻调度区段
数据传输广域网
基础设备维修基地
动车维修基地
相邻车站局域网
列控与连锁
基础设备监测
车站局域网
CTC分 机
仿真系统
安全信息监测
列车车次
旅客服务
变电站
列车
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第六章 远动监控技术的发展
四电合一SCADA系统组成: 由综合电力调度中心设备，各变电所、 分区所、开闭所、AT所、电力配电所、通 信、信号电源点内的被控站设备，综合维 修中心的维修调度设备和远程通信信道四 部分组成。
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第六章 远动监控技术的发展
四电合一SCADA系统特点: 监控站点种类多,被控站点多 电力综合调度系统设置单独子系统与综 合调度系统互联,或与综合调度系统深度 集成,共享服务器 电力综合调度系统分台(电力,牵引,信号， 通信),分级(调度及调度长)进行调度管 理 电力综合调度与维修调度中心操作模式可以互 相切换
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第六章 远动监控技术的发展
综合调度各子系统功能 综合电力调度子系统主要功能 负责牵引供电、电力、通信，信号四电系统和设 备的监视、控制、监测及管理； 根据计划安排四电设备的维修管理； 实时监视各牵引变电所及供电线路的工作状况以 及调整电力系统运行情况，以保证列车正常运行 所需的稳定电力供应； 设备异常情况和灾害事故情况时提出适当的指示 并迅速恢复供电
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第六章 远动监控技术的发展
综合调度各子系统功能
综合维护与救援子系统主要功能 对全线线路状况进行监测及管理； 管理线路的日常维护及保养； 安排施工、工务设施检修； 故障履历管理，维护计划管理； 集中对全线的信号及相关的控制设备状态进行监 测； 在发生事故灾害时，提供紧急救援方案,使危害 降至最低程度
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第六章 远动监控技术的发展
综合电力调度系统的组成： • 在综合调度管理中心设置一套牵引供电、电 力、通信、信号，综合电力调度系统，负责对 全线范围内牵引供电系统、电力供电系统、通 信及信号电源系统进行集中运行调度及维修管 理，
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第六章 远动监控技术的发展
信息中心
局领导浏览 TMIS接口 Intranet
与地调接口
事故抢修指挥中心 事故抢修现场信息 反馈和指挥调度 供电段生产调度及维修中心 牵引供电系统运行监视 保护装置整定及维护 远动系统备份 供电设备履历管理 供电设备地理信息系统GIS 组织供电设备维护 综合电力调度中心 牵引、电力，通 信，信号供电系统 运行控制
、供电调 度信息管理、接口 功能、复示
行调系统 行车组织
供电段生产调度及维修中心 牵引供电系统运行监视 保护装置整定及维护 远动系统备份 供电设备履历管理 供电设备地理信息系统GIS 组织供电设备维护
变电所、网/领工区1 实施供电设备维护 供电调度信息管理
变电所、网/领工区2 实施供电设备维护 供电调度信息管理
变电所、网/领工区2 实施供电设备维护 供电调度信息管理
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第六章 远动监控技术的发展
综
临时停送电计划请求，供电计划
合 电 力 调 度 中 心 列车运行调整计划；事故救援及抢修中列车运 行计划，临时停送电计划批复，列车运行计划 供电故障信息、设备运行状态、牵引供电设备 地理信息系统 事故抢修计划、事故抢修命令 供电故障信息、统计报表、停送电计划、供电 设备检修计划
综合维修、临修、抢修信息，检测车试运行请求/固定设备 故障恢复情况，保护装置的定值整定，批复后的供电系统检 修计划需要配合的停电计划
行车调度中心
事故抢修指挥中心
供电段生产指挥及维 修中心
接触网检修计划批复、变电所检修计划批复 变电所、网/领工区 接触网检修计划、变电所检修计划
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第六章 远动监控技术的发展
图5。5 综合电力调度系统结构图
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第六章 远动监控技术的发展
（2）四电合一SCADA系统被控站结构及功能
• 四电合一”SCADA系统的被控站设备按照监控的对 象不同，有多种类型： ①牵引变电所、开闭所、分区所、AT所被控装置 • 牵引变电所、开闭所、分区所、AT所被控站一般 设综合自动化系统。
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第六章 远动监控技术的发展
②接触网开关被控站
• 接触网开关的监控系统主要完成了对接触网开关的 遥控操作，为提高可靠性,采用远程智能I/O接口,光 纤通信方式,同时具备遥测，遥信功能.
③接触网末端网压监测
• 末端网压监控装置负责采集电压信号、开关位置等 状态，并将信息通过通讯组件传送给电力综合调 度，并据调度需要控制越区电动隔离开关的分合 闸，实现对分相装置的远程监测和控制。
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第六章 远动监控技术的发展
④电力变/配电所、开闭所被控站 •变/配电所设综合自动化系统 ⑤自闭/贯通线监控被控站 •铁路自动闭塞电力线路（简称自闭线）和贯通电 力线路（简称贯通线）是为铁路沿线信号设备等提 供电源，我国铁路10 kv 电力自闭/贯通线为中性 点不接地系统，具有供电臂长,负荷小,供电可靠性 要求高等特点。
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第六章 远动监控技术的发展
• 铁路自闭/贯通线监控系统被控站单元（FTU）功 能： • 主要完成自闭/贯通线供电状态的监测、控制功 能。 •
当线路发生故障时，及时准确地确定故障区段， 迅速隔离故障区段并恢复正常区段的供电。
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第六章 远动监控技术的发展
⑥信号电源监控被控站： •信号电源是铁路行车信号指示的供电电源，属 于一级负荷，一般由自闭线和贯通线两路电源供 电。两路电源互为冗余，故障时相互切换，以提 高供电可靠性。 信号电源监控装置STU主要功能: •实现调度台对沿线各站信号电源供电状态的监 视及远程实时自动监控和故障告警,远程控制功 能。
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第六章 远动监控技术的发展
⑦通信电源监控特点
设备及其种类多、分布广,而质量参差不齐（通 信区间 站，通信中继站，光纤直埋室） 不设备缺少必要的监视控制手段,通信控制接口 标准各异 需要定期检测维护 设备允许的交流输入电压波动范围大 电源设备的少人或无人值守和集中维护
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第六章 远动监控技术的发展
探讨话题1:四电合一SCADA系统综合电力调 度与综合调度系统的集成方式?
1:深度集成,共享服务器? 2:单独构成子系统,用互联方式集成?
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第六章 远动监控技术的发展
第六章
远动监控技术的发展
6.1 概述 6.2 综合调度系统结构及功能 6.3 客运专线四电合一SCADA系统
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第六章 远动监控技术的发展
6.1 概述
• 为什么需要综合调度系统? • 综合调度系统的国内外现状如何?
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第六章 远动监控技术的发展
为什么需要综合调度？
电力SCADA系统 列车运行调度系统 综合维修及救援系统
不同专业之间需要交换信息和共享数据
旅客信息系统
运输计划编制系统
…………
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第六章 远动监控技术的发展
监控系统的发展
综合监控 系统互联 集中控制 独立运行
分立系统模式
综合控制模式
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第六章 远动监控技术的发展
德国：多功能综合运输管理系统，标准硬件，通用
操作系统，模块化设计，远程诊断和软件维护
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第六章 远动监控技术的发展
日本
1995年日本COSMOS 系统，这套综合调 度集运输计划，运 行管理，设备管 理，维护工作管 理，信息管理等为 一体，提高了发生 事故时采取对策的 安全管理能力。设 计思想是信息大集 中，所有有关运行 作业管理的信息全 部集中于系统内。
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第六章 远动监控技术的发展
图6.1
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COSMOS系统结构图
第六章 远动监控技术的发展
图6.2
8
COSMOS系统扩展性示意图
第六章 远动监控技术的发展
各国高速铁路网各具特点: 日本高速铁路网与国土发展带同呈线状 分布。 法国以巴黎大区为中心呈放射型分布。 德国是多中心的网络型分布
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第六章 远动监控技术的发展
运输调度指挥模式： 日本采取一级指挥模式； 而法国和德国有二级和三级指挥模式； 更加集中的统一指挥是共同的发展趋 势。
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第六章 远动监控技术的发展
我国综合调度系统的发展
随着高速铁路的发展，其业务的复杂性、多样性 和实时性 急骤增长，传统的调度指挥手段和单 一的自动化系统在运输指挥中已是不能满足要 求。 高速铁路综合调度系统是涉及运输组织、机车车 辆、通信信号、供电、安全监控、维护救援等多 学科的系统工程， 由综合调度中心、车站综合信息系统及基层网设 备构成。 我国已完成高速铁路综合调度系统仿真试验
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第六章 远动监控技术的发展
6.2 综合调度系统结构及功能
综合调度系统: 以列车运行调度系统为核心，综合行车、机 务、工务、电力、电务、旅客向导、维修检 测、安全监控等为一体 负责全线旅客列车的运行监控，统一编制计 划、统一调度指挥 包括运输计划管理、列车运行调度、动车组调 度、旅客服务、电力综合调度、综合维护与救 援、安全监控以及培训等八个功能子系统
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第六章 远动监控技术的发展
调 度 长
计 划 调 度
行 车 调 度
综 合 电 力
调 度
动 车 组 调 度
客 运 服 务
安 全 监 控
综 合 维 修
培 训 开 发
值 班 主 任
动 车 维 护
基 础 设 备 维 护
图 6
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综合调度中心局域网
维护中心局域网
1 综 合 调 度 系 统 网 络 结 构
相邻调度区段
数据传输广域网
基础设备维修基地
动车维修基地
相邻车站局域网
列控与连锁
基础设备监测
车站局域网
CTC分 机
仿真系统
安全信息监测
列车车次
旅客服务
变电站
列车
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第六章 远动监控技术的发展
四电合一SCADA系统组成: 由综合电力调度中心设备，各变电所、 分区所、开闭所、AT所、电力配电所、通 信、信号电源点内的被控站设备，综合维 修中心的维修调度设备和远程通信信道四 部分组成。
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第六章 远动监控技术的发展
四电合一SCADA系统特点: 监控站点种类多,被控站点多 电力综合调度系统设置单独子系统与综 合调度系统互联,或与综合调度系统深度 集成,共享服务器 电力综合调度系统分台(电力,牵引,信号， 通信),分级(调度及调度长)进行调度管 理 电力综合调度与维修调度中心操作模式可以互 相切换
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第六章 远动监控技术的发展
综合调度各子系统功能 综合电力调度子系统主要功能 负责牵引供电、电力、通信，信号四电系统和设 备的监视、控制、监测及管理； 根据计划安排四电设备的维修管理； 实时监视各牵引变电所及供电线路的工作状况以 及调整电力系统运行情况，以保证列车正常运行 所需的稳定电力供应； 设备异常情况和灾害事故情况时提出适当的指示 并迅速恢复供电
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第六章 远动监控技术的发展
综合调度各子系统功能
综合维护与救援子系统主要功能 对全线线路状况进行监测及管理； 管理线路的日常维护及保养； 安排施工、工务设施检修； 故障履历管理，维护计划管理； 集中对全线的信号及相关的控制设备状态进行监 测； 在发生事故灾害时，提供紧急救援方案,使危害 降至最低程度
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第六章 远动监控技术的发展
综合电力调度系统的组成： • 在综合调度管理中心设置一套牵引供电、电 力、通信、信号，综合电力调度系统，负责对 全线范围内牵引供电系统、电力供电系统、通 信及信号电源系统进行集中运行调度及维修管 理，
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第六章 远动监控技术的发展
信息中心
局领导浏览 TMIS接口 Intranet
与地调接口
事故抢修指挥中心 事故抢修现场信息 反馈和指挥调度 供电段生产调度及维修中心 牵引供电系统运行监视 保护装置整定及维护 远动系统备份 供电设备履历管理 供电设备地理信息系统GIS 组织供电设备维护 综合电力调度中心 牵引、电力，通 信，信号供电系统 运行控制
、供电调 度信息管理、接口 功能、复示
行调系统 行车组织
供电段生产调度及维修中心 牵引供电系统运行监视 保护装置整定及维护 远动系统备份 供电设备履历管理 供电设备地理信息系统GIS 组织供电设备维护
变电所、网/领工区1 实施供电设备维护 供电调度信息管理
变电所、网/领工区2 实施供电设备维护 供电调度信息管理
变电所、网/领工区2 实施供电设备维护 供电调度信息管理
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第六章 远动监控技术的发展
综
临时停送电计划请求，供电计划
合 电 力 调 度 中 心 列车运行调整计划；事故救援及抢修中列车运 行计划，临时停送电计划批复，列车运行计划 供电故障信息、设备运行状态、牵引供电设备 地理信息系统 事故抢修计划、事故抢修命令 供电故障信息、统计报表、停送电计划、供电 设备检修计划
综合维修、临修、抢修信息，检测车试运行请求/固定设备 故障恢复情况，保护装置的定值整定，批复后的供电系统检 修计划需要配合的停电计划
行车调度中心
事故抢修指挥中心
供电段生产指挥及维 修中心
接触网检修计划批复、变电所检修计划批复 变电所、网/领工区 接触网检修计划、变电所检修计划
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第六章 远动监控技术的发展
图5。5 综合电力调度系统结构图
21
第六章 远动监控技术的发展
（2）四电合一SCADA系统被控站结构及功能
• 四电合一”SCADA系统的被控站设备按照监控的对 象不同，有多种类型： ①牵引变电所、开闭所、分区所、AT所被控装置 • 牵引变电所、开闭所、分区所、AT所被控站一般 设综合自动化系统。
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第六章 远动监控技术的发展
②接触网开关被控站
• 接触网开关的监控系统主要完成了对接触网开关的 遥控操作，为提高可靠性,采用远程智能I/O接口,光 纤通信方式,同时具备遥测，遥信功能.
③接触网末端网压监测
• 末端网压监控装置负责采集电压信号、开关位置等 状态，并将信息通过通讯组件传送给电力综合调 度，并据调度需要控制越区电动隔离开关的分合 闸，实现对分相装置的远程监测和控制。
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第六章 远动监控技术的发展
④电力变/配电所、开闭所被控站 •变/配电所设综合自动化系统 ⑤自闭/贯通线监控被控站 •铁路自动闭塞电力线路（简称自闭线）和贯通电 力线路（简称贯通线）是为铁路沿线信号设备等提 供电源，我国铁路10 kv 电力自闭/贯通线为中性 点不接地系统，具有供电臂长,负荷小,供电可靠性 要求高等特点。
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第六章 远动监控技术的发展
• 铁路自闭/贯通线监控系统被控站单元（FTU）功 能： • 主要完成自闭/贯通线供电状态的监测、控制功 能。 •
当线路发生故障时，及时准确地确定故障区段， 迅速隔离故障区段并恢复正常区段的供电。
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第六章 远动监控技术的发展
⑥信号电源监控被控站： •信号电源是铁路行车信号指示的供电电源，属 于一级负荷，一般由自闭线和贯通线两路电源供 电。两路电源互为冗余，故障时相互切换，以提 高供电可靠性。 信号电源监控装置STU主要功能: •实现调度台对沿线各站信号电源供电状态的监 视及远程实时自动监控和故障告警,远程控制功 能。
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第六章 远动监控技术的发展
⑦通信电源监控特点
设备及其种类多、分布广,而质量参差不齐（通 信区间 站，通信中继站，光纤直埋室） 不设备缺少必要的监视控制手段,通信控制接口 标准各异 需要定期检测维护 设备允许的交流输入电压波动范围大 电源设备的少人或无人值守和集中维护
27
第六章 远动监控技术的发展
探讨话题1:四电合一SCADA系统综合电力调 度与综合调度系统的集成方式?
1:深度集成,共享服务器? 2:单独构成子系统,用互联方式集成?
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第六章 远动监控技术的发展