摘要：为实现主控系统软件平台的国产化，打破国外技术壁垒，更好的满足现代轨道交通信息化管理的切实需求，广州地铁以四号线主控系统为基础，进行主控设备的国产化改造与硬件挂网测试。本文通过对四号线主控系统国产化技术改造项目的探究，展示了FEP技术原理及其相关功能的应用；进一步理清了基于MICS主控系统FEP设备的接入方式。该项目的实施可以有效避免四号线主控设备老化、停产等风险，保障线路的运营安全。

关键词：主控系统；FEP设备；MICS系统

1 引言

地铁综合监控系统（简称主控系统）是一个大型分布式计算机集成系统，与电力监控系统（PSCADA）、环境与设备监控系统（BAS）、火灾自动报警系统（FAS）等多个子系统进行集成或互联。广州地铁从三号线开始设置主控系统，并逐步推广至四号线、五号线、六号线等多条线路。广州地铁四号线主控系统软件平台采用法国泰雷兹Thales产品，为国内早期建设的综合监控系统，已连续运行十多年，系统设备老化、备件停产；同时由于受国外产品技术制约，升级改造难度大、成本高，影响地铁运营的信息化管理工作。因此，为实现系统软件平台国产化，打破进口产品技术壁垒，提高主控系统在运营管理应用中的各项扩展能力，广州地铁以四号线主控系统为基础开展基于MICS系统的国产化技术改造项目。本文将以主控系统FEP设备为切入点，阐述该技改项目的挂网测试，逐步实现替代国外软件系统产品运行。

2.FEP技术在主控系统中的应用

2.1 FEP技术应用

广州地铁采用的前端处理机[1]（front end processor，FEP）是以德国MEN公司基于嵌入式实时操作系统的工业计算机设备。它的功能是完成所有的通信任务，而让服务器主机来进行专门的数据处理，属于主控系统核心部分。FEP在系统中是冗余双套配置[2]，用于管理MCS与各被集成和被互联系统的接口，具有转换各种硬件接口、软件协议的能力，同时还具备数据隔离作用。目前四号线主控FEP设备是在2005年12月投入使用，是德国MEN系列A12a型号。

在主控系统中，FEP对子系统的数据进行处理过程以车站设备监控系统BAS为例，FEP向子专业设备订阅数据，BAS设备反馈数据到FEP，FEP将收到的数据按约定协议进行解析，再上传到主控服务器的实时数据库中，从而传输到工作站HMI显示界面。

2.2MICS主控系统

广州地铁四号线主控系统国产化技术改造项目是基于MICS（大型综合监控系统）系统进行展开的。MICS主控系统是广州新科佳都科技有限公司自主开发的系统平台，采用基于高效消息中间件的分层分布式架构技术，利用高效可靠的消息传递机制进行平台无关的数据交流，从而避免由于消息传送速度慢而导致系统各层之间数据通信的阻塞和不一致情况；对于数据存储，采用高效的内存数据库实时数据存储技术，实现其数据库状态最新、数据值的时间一致性和事务的及时处理，从而满足整个系统平台的实时性能要求。系统采用三层C/S结构，包括工作站，应用服务器和数据库。所有的客户端应用程序作为表示层在工作站上运行。应用服务器会直接通过TCP/IP或通过FEP与各集成和互联的子系统接口交换数据。

3 基于MICS系统的FEP接入改造

广州地铁四号线主控系统利用MICS系统进行国产化改造，分为三个阶段，包括国产化设备接入调试阶段、双系统并行作业阶段、新系统独立作业阶段。整个技术改造过程以FEP设备为切入点，同时配置相应的工作站和服务器，从而实现数据的分流与并行传输。国产化FEP采用台湾MOXA品牌设备，其接入方式分为直接替换方式、代理接入方式和并行接入方式。经实际系统技术改造和对点调试表明，合理利用三种接入方式可以有效确保系统运行稳定性，满足地铁安全运营需求。

3.1 控制中心和车辆段接入方式

图3 FEP直接替换接入和并行接入

在调度控制中心OCC的中央主控系统中，采用国产化FEP设备并行接入方式。涉及子专业有信号系统SIG、乘客信息显示系统PIDS、自动售检票系统AFC等，子系统采用以太网口接入到MICS主控系统的FEP设备[3]后，由MICS服务端将子系统数据转发给泰雷兹主控系统A12型FEP设备；时钟系统CLK采用串口线接入MICS FEP后，由MICS FEP将串口数据转发给A12 FEP；MICS FEP接收到SIG的列车信息后，直接转发给PIDS子专业进行业务处理。

在车辆段主控系统中，采用FEP设备直接替换方式接入。主控系统涉及电力监控系统PSCADA、火灾报警系统FAS等子专业，通过系统调试直接使用国产化FEP设备替换原泰雷兹A12型FEP设备进行接入；同时在主控服务端，采用双服务器并行运行，MICS FEP把数据分别上送给测试系统MICS和既有泰雷兹系统。

3.2正线车站接入方式

车站级主控系统中共分两种FEP设备，分别是环控FEP和电力FEP。环控FEP下连机电监控系统BAS、火灾报警系统FAS，采用直接替换方式进行设备接入，同时采用双服务端运行；电力FEP下连电力监控系统PSCADA、屏蔽门PSD、自动广播PA等，采用并行方式进行设备接入，如图4所示。

4总结

基于目前广州地鐵四号线主控系统的应用现状，为打破厂家技术封锁带来的技术壁垒、解决备品备件短缺等问题，四号线主控系统的国产化技术改造为主控系统的推广应用带来了契机。通过对于主控系统FEP国产化技术改造的探究，可以保障主控系统在技术改造过程中的稳定性，从而进一步推进城市轨道交通系统综合监控系统的国产化进程。

参考文献

[1]杨利强，黄卫，张宁. 前端处理机与服务器融合的综合监控系统设计[J]. 都市快轨交通，2010，23（06）：94-97.

[2]胡泽盛. 广州地铁主控系统接口冗余通信分析[J]. 都市快轨交通，2009，22（06）：86-89.

[3]左永恒.地铁主控系统与各子系统的接口分析及优化[J].2008，（21）：36-38.

作者简介：鲍丙东，1989.11，男，安徽六安，研究生学历，广州地铁集团有限公司；研究方向：城市轨道交通自动化。

（作者单位：广州地铁集团有限公司）