綜合交通樞紐是一個立體化、多功能換乘中心，可實現民航、鐵路、地鐵、公路等交通方式的"零換乘"。在信息科技高速發展的今天，針對交通樞紐的信息化系統建設，弱電系統作為其內涵的一個主要方面，正在走向系統集成的道路。
目前對於交通樞紐信息化系統研究比較多的是對其中單個系統的建設研究，如文獻[1]對天津站交通樞紐的智能交通系統進行設計；文獻[2]對交通樞紐中的建築設備管理系統的可靠性進行分析，給出了可靠性分析原理和方法；文獻[3]分析了城市交通樞紐的信息管理系統，給出了交通樞紐信息管理系統的組成。針對近年來出現的大型綜合交通樞紐站區弱電系統集成問題，以濟南西客站為例，從系統集成的方式、系統架構設計及系統總體構成等方面進行分析和研究，並討論系統集成的關鍵技術。
1系統架構設計
1.1組織架構
按照誰投資誰產權的原則，根據多投資方多業主這一特點，提出了濟南西客站運營組織架構（見圖1）。
圖1濟南西客站運營組織架構
具備運營經驗的公司參與樞紐的前期投資、承建和後期運營，能夠從整體考慮樞紐前期建設和後期運營的收益和管理情況，實現投資、運營、承建一體化，運營管理從承建時介入，能夠減少後期的管理問題。
1.2系統總體架構
濟南西客站站區配套設施工程是一個大型綜合交通項目，由多個單體建築構成，有2個運營主體。由於工程設計包括多個弱電系統且建築較分散，如果各建築單體弱電系統獨立建設，相關建築單體之間缺乏相互聯繫和統一協調，對於突發事件的應急處理能力就會較差。為了實現建築智能化，使各智能系統間能夠進行信息共享，需要建立一個完整、統一的監控管理平臺。現代化的工程運營管理要求自動化系統能提供一個可實現信息互通和資源共享的綜合監控系統平臺。
1.2.1平臺方案分析
方案一：頂層信息集成模式。
（1）設置控制中心一級節點、南/北綜合體二級節點和各功能建築三級節點，在各級節點將所管轄範圍集成系統和互聯繫統的重要監控信息統一匯集處理，然後再顯示到各級節點的圖形化人機界面上；
（2）將早期分立監控模式下各子系統的上、下位機結構拆分成2個獨立部分進行設計、實施和調試；
（3）在各站點將原來分立的各集成子系統攔腰截為兩部分，上位機監控部分功能由綜合監控系統完成，下位機控制器部分功能由各集成子系統完成各系統間的協調聯動；
（4）設置專門的網關接口設備（如前端處理器FEP），實現與各接入系統的數據通信和信息隔離，這樣的系統劃分方式將導致綜合監控系統獨享上層已搭建的網絡資源。
方案二：深度系統集成模式。
（1）對頂層信息集成模式的一種繼承和發展；
（2）將原來分層設置的多個監控系統作為一個大規模的綜合自動化系統，進行統一設計、招標、實施和調試；
（3）將分立監控系統上下位機結構作為一個整體進行考慮，原來分立系統的功能統一在綜合監控系統軟硬體平臺上完成；
（4）多個控制層設備（如PSCADA控制器、BAS控制器、FAS報警盤等）均直接連接到綜合監控系統的各級節點區域網路上。
結論：推薦方案二。與方案一相比，方案二雖然對集成技術要求較高，但統一的平臺提高了系統的集成度，優化了接口環節，便於運營操作、調度指揮，系統的可用度、響應速度和資源共享程度也有一定提高。
1.2.2弱電集成系統方案
弱電集成系統整體架構與運營管理模式密切相關。根據工程運營管理模式的初步成果，參考目前國內外綜合交通的建設、管理模式，建議濟南西客站片區場站一體化（站區配套設施）工程建立控制中心，按三級監控管理（即控制中心、南北綜合體節點、三級節點）的總體架構構建弱電集成系統。根據濟南市公安部門要求，消防安防系統獨立建設，不與BA、CA、OA等其他弱電系統合設，三級節點弱電系統分為消防安防和其他弱電系統2個有機的互聯部分。系統總體架構見圖2。
圖2系統總體架構
控制中心和二級節點在正常情況下主要實現對區域的監視、設備控制、協調和管理工作。日常運營管理應以三級節點為主，控制中心和二級節點主要起到所管轄範圍內的協調管理職責，主要提供信息系統基礎支撐平臺和環境，包括數據採集、綜合監視、信息交換、統計分析和應急管理等。在災害狀況下，實現對範圍內防災搶險工作的統一指揮，並協調各地鐵、鐵路、公交及公安、消防、安全、其他政府部門等按照既定預案配合的防災搶險工作。
針對各子項內部集成系統的關係進行研究，以及各子項與上級子項和下級子項的關係進行研究，由各級節點實現所管轄範圍內的信息共享、信息互通、統一管理和協調。集成系統的設計緊密結合各子項運營管理的具體需求，各子項既能分散獨立管理，也能集中統一協調。因此，集成系統在設計上著重體現"分散集中"的結構特點。
2系統總體構成
針對弱電系統中各子系統的使用特點進行優化設計，按照系統功能有機結合，通過一體化方式集成到統一的系統平臺上，達到分散控制、集中監控和管理的要求，並實現對信息、資源和管理服務的共享，預防各種突發事件的發生，提高突發事件的應對能力。
2.1信息設施系統
（1）通信接入系統。通過光纖把寬帶接入網絡引到樞紐各建築內部，確保從用戶的最後一公裡到城域網，以及到骨幹網的高速連接，滿足客戶業務需求。
（2）電話交換系統。滿足IP應用的需要，保留升級至IP的全部接口，並且可在任何時間過渡到全IP方案。
（3）信息網絡系統。計算機網絡由主機、終端、網絡節點、通信鏈路等網絡元素組成，每個計算機網絡都有很強的應用背景，其功能也不盡相同。
（4）綜合布線系統。綜合布線系統對建築內進行統一布線，為數據網絡系統和語音系統的智能化管理提供一個開放、靈活、先進和可擴展的線路基礎。綜合布線系統可實現資源共享、綜合信息資料庫管理、電子郵件、個人資料庫、報表處理、財務管理、電話會議、電視會議等。
（5）有線電視及衛星電視接收系統。綜合體子項建築分別設置有線電視接收系統。
（6）廣播系統（PA）。廣播系統包括正常廣播（背景音樂、業務廣播）和緊急廣播。正常情況下作為背景音樂的傳播媒介，以顯示綜合體硬體設置的完善程度，美化綜合體的公共環境；遇特殊情況，廣播系統由正常廣播轉換為緊急廣播傳播媒介，指揮人員疏散，配合消防、防盜、監控系統。
（7）會議系統。會議系統是整個樓宇智能化系統的重要組成部分。能為與會者迅速、準確、直觀地提供、發布和傳輸各種信息，提高領導決策的準確性和科學性，提高會議和工作效率。
（8）信息導引及發布系統（PIS）。主要提供告知、信息發布及導引、形象宣傳、廣告發布和信息查詢等功能，可由信息採集、信息編輯、信息播控、信息顯示和信息導覽系統組成。
（9）客流監測系統。客流監測系統是一種基於現代人工智慧和圖像處理技術的視頻產品，能準確統計通道口出入人數，提供人群流動方向。由前端設備、視頻分析伺服器、監視器、矩陣、視頻數據存儲器組成。
2.2信息化應用系統
（1）商業經營信息管理系統。資料庫系統採用資料庫+中間件+客戶端的三層結構，最大限度保護資料庫的安全性。
（2）公共服務管理系統。旨在通過信息化手段強化管理延伸到樞紐的服務職能，減輕樞紐工作負擔，提高樞紐工作效率，節約成本。並可對樞紐各種數據整合，實現樞紐相關數據的共享，為內部各部門提供數據服務。
（3）運營管理系統。用於機電設備（各種機械和電子設備，如空調、電梯、給水排水設備等）的集中檢測與控制，保證所有設備正常運行，並達到最佳狀態。
（4）公共信息服務系統。建設公眾信息服務平臺，將其作為窗口向公眾提供基於位置查詢的信息服務。第一，把現有數據資源同位置信息系統融合，為信息和資源共享提供堅實基礎，為實現城市信息資源的共享、交換、整合、調度與集成應用提供技術支撐；第二，基於位置的服務是信息可視化技術提供的基本服務，為信息資源的最終使用者和最終受益者——社會公眾提供了高效率、直觀地使用信息、掌握信息的有力工具，使信息資源真正為社會公眾服務。
（5）信息網絡安全管理系統。目前我國各城市都有大量規劃和在建的綜合交通樞紐項目，綜合交通樞紐的安全運營在城市公共安全中起著非常重要的作用。設立綜合交通樞紐安全管理控制指揮中心非常必要，而綜合交通樞紐指揮控制中心的設立和功能應優先基於公共安全。
2.3建築設備管理系統（BAS）
用於機電設備（如空調、通風、電梯、給水排水設備等）的集中檢測與控制，保證所有設備的正常運行，並達到最佳狀態。同時，在計算機軟體的支持下進行信息處理、數據計算、數據分析、邏輯判斷、圖形識別等，達到高水平的現代化管理和服務，確保建築物成為具有最佳工作與生活環境、設備高效運行、整體節能效果最佳且安全的場所。
其整體功能可概括為四方面：
（1）對建築設備實現以最優控制為中心的過程控制自動化；
（2）以運行狀態監視和計算為中心的設備管理自動化；
（3）以安全狀態監視和災害控制為中心的防災自動化；
（4）以運行為中心的能量管理自動化。
2.4公共安全系統
公共安全系統由消防和安全防範（簡稱安防）2個系統組成。消防系統包括火災自動報警系統、電氣火災監控系統；安防系統包括電視監控系統、入侵報警系統、出入口控制系統、電子巡更系統。
（1）火災自動報警系統（FAS）。各子項建築分別設置火災自動報警系統，實現對監控範圍內火災信息的採集、報警及專用消防設備的聯動控制，主要包括火災自動探測、消防聯動控制、緊急廣播、消防電話、電氣火災監控、氣體滅火系統監控等部分。
（2）入侵報警系統。通過各種探測器日夜監視建築內部需要監視的地方。監視各類非法入侵的時間、地點，並自動報警，同時將各類信息向中心通報。
2.5智能化系統集成
按當前應用水平和發展趨勢，智能化系統集成將原來的多個系統融為一體，使系統所有點均為開放，使系統能真正做到集中管理、集中維護、方便擴充。
集成後各子系統互不幹涉、各自獨立完成各自的工作。可保證控制中心對車站級的監控。
各系統共用1套軟體管理系統，便於信息傳遞和共享。由於所選的集成軟體功能比較強大，因此在工作站上做出來的人機界面畫面和各種工作報表比原系統美觀、實用，更能滿足運營的要求。系統管理平臺見圖3。
圖3系統管理平臺
2.6機房工程
根據各子項系統的配置，提出機房設置建議。考慮到濟南市消防相關要求，FAS、安防系統合建消防控制室，其他系統合建綜合控制室/弱電機房。建設中可與濟南市消防部門進一步溝通，有條件時宜合併2個機房，以節省投資、方便運營。各機房及配線間環境、溫溼度、供配電、接地、防雷應滿足《電子信息機房系統設計規範》、《建築防雷設計規範》和《建築物電子信息系統防雷技術規範》要求。
3關鍵技術分析
3.1需求分析及需求的穩定
弱電集成系統是一個大型的為運營服務的自動化系統，需求分析複雜，變化大，需求分析及其確定是該系統集成成功與否的關鍵。
3.2信息共享平臺的搭建
搭建一個數字集成化平臺是本系統的基礎，按照數字信息共享平臺構建原則建設這一平臺是項目的重點。數字信息共享平臺構建原則：採用開放系統、無縫接入各子系統，實現系統的高可靠性、高響應性和良好的擴展性。
3.3接口要求
弱電系統與各機電設備接口繁多，類型複雜。在系統研究中引入接口規範，以便保證系統實施。以濟南西客站樞紐工程為例進行說明。
3.3.1樞紐與其他相關項目的接口界面
（1）與地鐵的界面。地鐵站臺層歸地鐵管理；換乘廳公共區中為地鐵服務的電扶梯系統和自動售檢票系統歸地鐵管理；公共區中環控、給排水、動照等設備歸市政管理。
（2）與國鐵的界面。以換乘廳和國鐵的防火分區界面作為劃分界面。
3.3.2其他相關系統接口
（1）與FAS接口。①FAS在各二級節點連接，監視整個市政配套工程的防災設備運行狀態，顯示報警信息及地點，火災信息由二級節點綜合監控系統上傳到中央級；②負責向FAS發送時鐘信號。
（2）與設備監控系統（BAS）接口。①各二級節點弱電集成系統可監視和控制所轄區域內的通風、空調、給排水、自動扶梯、照明控制系統等設備的運行狀態和故障信息，並上傳給中央級；②系統按工作模式控制BAS的運行。
（3）與電力監控系統（SCADA）的接口。①SCADA進行實時控制監視和數據採集，主要完成控制功能、信息採集和處理功能、遙測功能、遙調功能、數據歸檔和統計報表功能、信息列印功能、系統維護功能、遠方通信功能及模擬顯示功能，並上傳給中央級；②對SCADA以模式控制為主。
（4）與安防系統接口。與安防系統互聯，向系統提供系統運行信息、故障信息、報警信息，並在緊急情況下接受系統控制和管理。
（5）與PIS的接口。①通過PIS發布整個市政配套工程信息、災害警報信息、一些提前定義的觸發播放信息、環境溫溼度信息、非正常運營模式信息等，監視目前PIS的工作狀態及顯示內容，接收PIS的報警信息；②與PIS在中央級和二級節點都有接口。
（6）與PA的接口。①通過PA可實現既對整個市政配套工程的廣播，又可對二級節點的廣播分區進行廣播，主要有編組工作模式、單選工作模式、話筒/語音合成廣播模式、人工編程模式、監聽模式等；②負責監視廣播設備的工作狀態，顯示記錄故障與報警信息；③與廣播系統是主從關係，只有當弱電集成系統訪問廣播系統時，廣播系統才將需要的內容上傳顯示。
（7）與CCTV接口。①通過CCTV可實現對整個市政配套工程的電視監控，可選擇顯示畫面，控制調節攝像機；②負責監視CCTV的工作狀態，顯示記錄故障與報警信息。
（8）與通信系統綜合網管接口。利用綜合布線系統的傳輸通道，和計算機網絡系統留有接口。
（9）與時鐘系統（CLK）接口。根據主時鐘系統提供的時鐘信號，統一系統的網絡時間，在二級節點通過接口系統的校時協議，對各被集成系統校時。
3.4運營管理模式
從單一追求硬體高配置轉變為以系統運營管理模式與系統功能定位為核心，研究更切合實際需要的系統構架。一級節點側重應急指揮協調功能研究；二級節點側重建築設備實用性和適用性研究。
3.5綜合能耗監控管理
結合建築節能技術應用和空調通風等專題研究，建築設備自動化管理平臺中包含綜合能耗監控管理子系統，具有對各單體建築及不同使用區域的能耗進行分項計量監測、綜合分析和記錄、自動控制，以方便將來的使用管理和節能降耗。
在各綜合體內安裝分類和分項能耗計量裝置，採用遠程傳輸等手段及時採集能耗數據，實現綜合體內能耗的在線監測和動態分析，根據自定義的算法和策略對相應部分進行能耗優化處理，將能耗數據提升為綜合處理的業務模型，通過BAS進行優化控制，實現節能降耗和方便使用管理。
3.6消防應急照明和智能疏散
建築物內發生火災時，消防控制室、消防水泵房、自備發電機房、為消防系統供電的蓄電池室和有人值班的總配電室、變電所仍需消防作業。
消防應急照明和疏散指示的設計應體現節能原則，採用運行可靠的節能光源、高效燈具及燈具附件；人員聚集的公共場所宜選擇持續性的以LED為光源的消防應急標誌燈具。消防應急照明和疏散指示系統採用的蓄電池組應符合國家產品技術標準規定。
4結束語
大型綜合交通樞紐弱電系統集成是個龐大的系統，要建設好弱電系統的集成，必須從多個方面綜合考慮：對系統建設的需求進行分析和確定；平臺架構模式的構建；信息化應用系統、功能需求、運營管理模式及各系統間的接口關係等。目前國內雖已建成深圳福田、上海虹橋、濟南西、天津西等大型綜合交通樞紐，並對其弱電系統都建設了不同層次的系統集成，但由於沒有一套完整的建設模式和運營理念，目前仍處於探索階段。通過對大型綜合交通樞紐站區弱電系統集成進行的深入研究，能對未來交通樞紐的信息化建設提供參考。
5參考文獻
[1]李軍．天津站交通樞紐智能交通系統設計[J]．自動化與儀表，2010(5)
[2]李斌，許崗，王明輝．大型交通樞紐BAS系統可靠性分析[J]．現代城市軌道交通，2009(1)
[3]徐薇，杜效農，宋曉琳，等．交通樞紐設備備件管理信息系統的設計及實現[J]．數位技術與應用，2010(7)
作者：董存祥/秦小光/戴琳
文章來源：綜合交通樞紐站區弱電系統集成設計研究-董存祥/秦小光/戴琳_【全心網絡】https://www.ruodian6.com/734.html
文章版權歸原作者所有，轉載請原文轉載並說明作者出處