城市轨道交通自动化系统与技术PDF电子书下载

第1章 城市轨道交通及其发展 2

1.1城市轨道交通 2

1.2城市轨道交通发展史 11

1.3我国城市轨道交通的发展概况 14

1.3.1北京城市轨道交通 15

1.3.2上海城市轨道交通 16

1.3.3广州城市轨道交通 17

1.3.4其他城市轨道交通 18

2.1.1地铁和轻轨的运营管理与自动化系统 21

2.1城市轨道交通自动化系统发展历程 21

第2章 城市轨道交通自动化技术的发展及前景 21

2.1.2地铁自动化技术的发展历程 22

2.2城市轨道交通自动化系统发展现状 25

2.2.1国外城市轨道交通自动化的发展 25

2.2.2国内城市轨道交通自动化的发展 26

2.2.3城市轨道交通自动化发展的重要趋势 27

第3章 城市轨道交通自动化系统概论 28

3.1城市轨道交通自动化系统的应用特点 28

3.2城市轨道交通自动化系统的类型 32

3.2.1实时监控系统和事务数据管理系统 32

3.2.2一般工业自动化系统和特殊专业自动化系统 33

3.2.3安全系统、可靠系统和一般系统 34

3.2.4集成系统 35

3.3城市轨道交通自动化系统的基本构架 37

技术基础篇 39

第4章 工业自动化系统 40

4.1工业自动化系统概论 40

4.1.1工业自动化系统类型 40

4.1.2工业自动化系统的品质指标 41

4.2.1过程控制系统：自动化仪表系统与DCS系统 42

4.2分散型控制系统（DCS） 42

4.2.2DCS结构及分散控制功能的实现 45

4.2.3DCS性能指标 48

4.2.4第四代DCS的体系结构 50

4.3PLC与PLC系统 54

4.3.1概述 54

4.3.2可编程控制器特点 56

4.3.3可编程控制器的性能指标 58

4.3.4PLC系统结构及其技术 60

4.3.5可编程控制器的工作原理 62

4.3.6当前流行的可编程控制器 62

4.4.1概述 64

4.4SCADA系统 64

4.4.2传统SCADA系统的基本结构 65

4.4.3现代SCADA的结构 69

4.4.4大型SCADA系统 70

4.5工业自动化系统的可靠性分析 73

4.5.1工业自动化系统可靠性指标及分析方法 73

4.5.2提高工业自动化系统可靠性的措施 76

4.5.3DCS容错技术的应用 77

5.1数字通信 80

5.1.1数字通信的编码方式 80

第5章 计算机通信网络与现场总线技术 80

5.1.2数字通信工作方式 83

5.1.3网络拓扑 84

5.1.4差错控制 85

5.1.5通信传输介质 85

5.1.6常用数字通信链路 87

5.1.7数字通信协议 89

5.2数据通信网络基础 91

5.2.1计算机网络层次模型 92

5.2.2交换与路由 95

5.2.3TCP/IP 96

5.2.4通信骨干网 97

5.2.5无线通信网络 101

5.2.6局域网 102

5.2.7工业控制网络 102

5.2.8网络安全 110

5.3现场总线技术 113

5.3.1概述 113

5.3.2现场总线的特点和优点 113

5.3.3现场总线国际标准 115

5.3.4现场总线技术介绍 115

5.3.5现场总线的选择和使用 127

5.4以太网 129

5.4.1以太网和IEEE802.3的工作原理 130

5.4.2快速以太网（FastEthernet） 131

5.4.3交换以太网（SwitchEthernet） 132

5.4.4千兆位以太网 133

5.4.5以太网控制和管理 136

5.5工业以太网 137

5.5.1概述 137

5.5.2工业以太网的性能要求 138

5.5.3工业以太网性能实现 139

5.5.4基于工业以太网的通信协议 140

6.1.1系统软件构成和形态 144

第6章 大型SCADA系统软件平台 144

6.1概述 144

6.1.2应用特点 145

6.1.3关键特性 146

6.1.4功能性 147

6.2系统软件平台的一般体系结构 147

6.2.1系统构成 148

6.2.2操作系统 150

6.2.3软件体系结构 151

6.2.4中间件——SCADA系统软件的软总线 158

6.2.5面向多专业集成的安全性设计 160

6.2.6事件驱动和优先级控制 161

6.2.7数据的层次化组织和展现 162

6.3系统软件平台中的数据库系统 163

6.3.1SCADA实时数据库的基本特征 163

6.3.2面向对象的实时数据库 165

6.3.3运行时数据库管理 174

6.4人机界面 177

6.4.1人机工程学原理的使用 177

6.4.2实现人机界面的技术标准 178

6.4.3一致的操作界面 179

6.4.4人机界面生成 182

6.4.5人机界面在线运行 185

6.5报警管理和事件处理 185

6.5.1报警系统 186

6.5.2日志系统 191

6.5.3事件服务器 191

6.6小结 192

系统集成篇 193

7.1.1概述 194

7.1.2系统集成商 194

7.1系统集成商与系统集成 194

第7章 系统集成技术基础 194

7.1.3系统集成 196

7.2系统集成的基本问题 196

7.2.1开放系统 197

7.2.2应用需求 198

7.2.3接口 199

7.3开放系统应用集成框架 200

7.3.1概述 200

7.3.2工业自动化系统和系统集成 200

7.3.4集成模型 201

7.3.3应用集成框架（AIF） 201

7.3.5接口开发的标准——应用互操作专用规范AIP 203

7.3.6使用AIF开发AIP 204

7.3.7AIP开发的重点 205

7.4系统集成相关技术介绍 206

7.4.1UML建模语言 206

7.4.2XML技术 211

第8章 系统集成接口技术 216

8.1概述 216

8.2集成系统接口框架 216

8.2.1接口框架的一般形式 217

8.2.2接口框架的特点 218

8.2.3接口框架实现 218

8.2.4冗余技术 219

8.3接口通信技术 221

8.3.1通信软件和通信协议 221

8.3.2OPC标准 222

8.3.3校验技术 226

8.3.4测试技术 229

8.4接口描述规范 230

8.4.1规范化的目标 230

8.4.2规范化文档形式的接口描述 231

8.4.3采用AIP对设备进行描述 232

第9章 电力监控系统 239

9.1概述 239

9.2电力监控系统的基本组成 241

9.2.1间隔层 241

9.2.2变电站现场通信网络 241

9.2.3变电站管理层 241

9.2.4通信通道 241

9.3电力监控系统的设备配置 242

9.3.1控制中心 242

9.2.5调度中心局域网系统 242

9.3.2变电站自动化系统 243

9.3.3通信通道 245

9.4电力监控系统的功能 247

9.4.1控制中心功能 247

9.4.2变电站自动化系统功能 249

9.5系统接口 251

9.5.1与通信系统的接口 251

9.5.2变电站自动化系统内部的接口 251

9.5.3接口规范性的分析 252

10.1概述 253

10.1.1环控系统设备 253

第10章 环境与设备监控系统 253

10.1.2设备分布特点 256

10.2系统设计与构成 256

10.2.1系统结构与构成 256

10.2.2系统设备 258

10.2.3系统网络 260

10.2.4系统接口 260

10.2.5系统供电与接地 260

10.3.1中央级功能 261

10.3系统功能 261

10.3.2车站级功能 265

10.3.3就地级功能 272

10.4接口处理 273

10.4.1与FAS接口 273

10.4.2与低压接口 273

10.4.3与综合监控系统接口 273

第11章 火灾报警系统 274

11.1概述 274

11.1.1触发器件 274

11.2地铁FAS的组成 275

11.1.4消防控制设备 275

11.1.3火灾警报装置 275

11.1.2火灾报警控制装置 275

11.2.1中央监控管理级 276

11.2.2车站监控管理级和现场控制级 276

11.2.3FAS专网 277

11.3地铁FAS系统功能 277

11.3.1FAS中央功能 277

11.3.2FAS车站级功能 278

11.4FAS的接口 279

11.4.1与气体灭火系统的接口 279

11.4.2与主时钟的接口 279

11.4.3与EMCS系统的接口 280

第12章 信号系统 281

12.1概述 281

12.2列车自动监控系统（ATS） 281

12.2.1系统组成 281

12.2.2系统功能 281

12.3列车自动防护系统 283

12.3.1固定闭塞系统 283

12.3.2移动闭塞 287

12.4列车自动运行系统 290

12.4.1系统组成 290

12.5.1概述 292

12.4.2系统功能 292

12.5计算机连锁系统 292

12.5.2系统构成 293

第13章 通信系统 295

13.1轨道交通通信系统 295

13.1.1轨道交通通信系统概述 295

13.1.2通信系统在轨道交通中的发展和应用 295

13.2轨道交通传输子系统 295

13.2.1传输子系统的功能 295

13.2.2传输子系统方案介绍 295

13.2.3传输子系统系统构成 297

13.3轨道交通公务电话子系统 298

13.3.1公务电话子系统的功能 298

13.3.2公务电话子系统结构 298

13.3.3公务电话子系统设备组成 298

13.4轨道交通专用电话子系统 298

13.4.1专用电话子系统的功能 298

13.4.2专用电话子系统结构 298

13.5.3广播子系统设备组成 299

13.5.1广播子系统的功能 299

13.5.2广播子系统结构 299

13.5轨道交通广播子系统 299

13.4.3专用电话子系统设备组成 299

13.6轨道交通闭路监视子系统 300

13.6.1CCTV子系统的功能 300

13.6.2CCTV子系统结构 300

13.6.3CCTV子系统设备组成 301

13.7轨道交通无线子系统 301

13.7.1无线子系统的功能 301

13.8.2时钟子系统结构 302

13.8.1时钟子系统的功能 302

13.8轨道交通时钟子系统 302

13.7.3无线子系统设备组成 302

13.7.2无线子系统结构 302

13.8.3时钟子系统设备组成 303

13.9轨道交通电源子系统 303

第14章 自动售检票系统 304

14.1概述 304

14.2AFC系统结构 304

14.2.1中央计算机系统 305

14.2.2车站计算机系统 305

14.2.3就地设备 305

14.3.1中央功能 307

14.3AFC功能 307

14.3.2车站级功能 308

14.4软件系统 310

14.4.1通信网络及协议 310

14.4.2操作系统和数据库系统 312

14.4.3中央计算机软件子系统 312

14.4.4车站计算机软件子系统 312

14.5系统接口 312

14.5.1与城市一卡通的接口 312

14.5.2票卡与读写机接口 312

14.5.4软件接口 313

14.5.3通信硬件接口 313

14.5.5与地铁综合监控系统接口 314

第15章 城市轨道交通的乘客信息系统 315

15.1概述 315

15.2PIS系统的构成 315

15.2.1中心子系统 315

15.2.2车站子系统 317

15.3.1地铁PIS系统总体功能 319

15.2.5车载子系统 319

15.3PIS系统的功能 319

15.2.3网络子系统 319

15.2.4广告制作子系统 319

15.3.2系统支持的信息类型 322

15.3.3信息显示的优先级 322

15.3.4媒体信息的显示方式 322

应用篇 325

第16章 城市铁路综合监控系统（北京城市铁路） 326

16.1概述 326

16.1.1工程概况 326

16.1.2系统总体构成 326

16.2.1中央监控系统 327

16.2系统的硬件平台构成 327

16.2.2车站监控系统 330

16.2.3现场设备层 332

16.2.4自动化系统接入骨干网 334

16.3系统软件 335

16.3.1软件体系结构 335

16.3.2系统域的划分 336

16.3.3操作系统 338

16.3.4软件体系结构 338

16.4系统功能 340

16.4.1电力监控系统功能 340

16.4.2机电设备监控系统功能 347

16.4.4系统平台功能 350

16.4.3FAS监视功能 350

16.4.5大屏幕系统功能 353

16.4.6网络管理功能 354

16.4.7视频系统功能 354

16.4.8防病毒功能 355

17.1.1深圳地铁一期工程概况 356

17.1.2深圳地铁EMCS、FAS和SCADA系统应用需求 356

17.1深圳地铁综合监控系统概述 356

第17章 地铁综合监控系统（深圳地铁） 356

17.1.3深圳地铁综合监控系统要求 357

17.2深圳地铁综合监控系统构成 357

17.2.1中央级监控系统 359

17.2.2车站级监控系统 360

17.2.3被集成的车站设备自动化子系统 360

17.3深圳地铁综合监控系统软件体系 365

17.3.1按应用需求对MACS-SCADA软件平台的开发 365

17.3.2系统构成形态 365

17.3.3深圳地铁MACS-SCADA软件结构 366

17.3.4深圳地铁项目的软件实施 368

17.4.1中央监控功能 370

17.4系统功能 370

17.4.2车站监控功能 384

17.4.3集成系统综合监控功能 394

第18章 广州地铁3号线主控系统 396

18.1主控系统概论 396

18.1.1主控系统的发展 396

18.1.2地铁主控系统的基本设计原则 396

18.1.3地铁主控系统的结构 399

18.2.1广州地铁3号线工程概况 401

18.2.2主控系统概况 401

18.2广州地铁3号线主控系统工程 401

18.2.3主控系统总体构架及系统构成 402

18.2.4广州地铁3号线主控系统软件 407

18.2.5广州地铁3号线主控系统与子系统的接口 410

18.2.6接口开发工程 412

18.2.7主控系统IBP设计 413

18.3IBP盘详细设计 414

18.3.1概述 414

18.3.2盘面设计 414

18.3.3操作台面与柜体设计 416

结束语 418

参考文献 419