杨之韬

【关键词】FAS 接口服务器 双主冗余 点表 可编程逻辑控制器 VC++

福田站高铁车站是亚洲最大的地下火车站，其火灾自动报警系统（FAS）接口服务器系统监管着福田站与香港沿线各站的消防安全，本系统必须保证其实时性、高可靠性、高稳定性、高安全性，与香港高铁主控系统每隔500毫秒将进行一次数据交互，各个站点消防监控设备的状态将以点表的形式进行传输和交互，服务器采用双主冗余热切换方式保证系统的安全可靠。

1 系统方案设计

1.1 FAS系统与香港段主控系统的接口结构

FAS系统与香港段主控系统的接口结构框图如图1所示。

1.2 接口方案

按图1所示，福田站通信机械室内的通信系统（以下简称内地段通信系統）与西九龙站内的通信系统（以下简称香港段通信系统）之间需建立两条独主的通信链路，2M+2M专用带宽，一用一备；内地段通信系统提供2个独立的网络接口给内地段FAS系统；香港段通信系统也提供2个独立的网络接口给香港段主控系统。位于福田站消防控制室的内地段FAS系统接口服务器通过上述通信链路与香港段主控制系统对接。

1.3 冗余方案

（1）香港主控系统（MCS）的FEP采用主/备设计。

（2）福田站FAS的接口服务器采用双主设计。

（3）FAS系统的通信设备配置为从机（TCP Server），MCS系统的FEP（前端处理器）配置为主机（TCP Client），连接顺序如下（由高到低）：

当MCS FEP同时接收两台MainLand FAS的数据时，应以FAS—A提供的数据为准，当MCS FEP同时连接两台Mainland FAS服务器时，只给FAS—A传送数据。

（4）如FAS服务器发生异常时，应拒绝MCS FEP的连接请求。

1.4 通讯协议格式

通讯协议采用MODBUS TCP/IP协议，MODBUS TCP/IP的OSI模型的应用层模型。

2 软件设计方案

开发工具为VC++6.0，FAS接口服务器由两台接口服务器和一台可编程逻辑控制器构成。接口服务器和可编程逻辑控制器均需要运行定制开发的软件才能完成所需的功能。

两台接口服务器分别运行一套程序代码相同，但参数配置不同的软件。软件基于Microsoft Windows7操作系统和Microsoft Access数据库，主要实现内地段区域火警信号获取、香港段区域火警信号获取、多条通信链路故障检测、两台接口服务器之间的在线状态检测、两台接口服务器之间的状态信息同步和历史事件记录查询等功能；

（1）接口服务器软件功能结构图如图2所示。

（2）可编程逻辑控制器软件功能结构图 如图3所示。

（3）点表设计。香港沿线各站火警信息以站点为单元传送到福田站接口服务器，福田站内分4个区域为单元传送香港主控系统。

3 系统实验与测试

3.1 通讯协议测试

测试目的确保香港MCS系统和接口服务器系统双方开发的协议和通讯机制是否能达到设计规范。

3.2 现场系统功能测试

测试目的为了确保FAS系统及接口服务器系统功能是否满足现场功能需求和设计规范。

3.3 试运行

试运行检验整个系统的冗错处理机制，以及系统的稳定性、可靠性、安全性等相关性能的实验和测试。

4 实验结果及分析验证

根据上述原理，本文设计的软件系统经过连接硬件联合调试，最终形成一个完整的通讯与控制为一体的综合系统。接口服务器系统与内地端FAS系统、香港端MCS系统按照点表进行数据交换，并控制报警系统进行有效、准确的报警，在网络被中断和服务器系统出现异常时，冗余系统启动并替代原有异常系统进行正常运行，即冗错机制可行，整个系统运行安全、可靠，符合本系统行业的特定需求和设计规范。

5 结束语

本文阐述了高铁车站火灾自动报警系统（FAS）接口服务器系统的实现过程，通过对整个系统软件设计、通讯原理、系统冗余设计和验证等部分介绍，对其中关键技术进行了深入讨论，设计出一套火灾自动报警接口服务器系统，系统性能具备稳定、可靠，安全性高。随着国家高铁的建设，该系统可以应用到更多车站的智能控制系统，承载着车站与车站之间火灾自动报警系统以及相关信息的交互和控制。

参考文献

[1]Ethernet communication standard.IEEE802.3.

[2]周瑜平.Visual C++6编程宝典[M].北京：电子工业出版社，2006（05）.