铁路局安全生产指挥中心系统的整体设计

王增力 黄泽星

（中铁武汉勘察设计研究院有限公司，武汉 430071）

铁路局安全生产指挥中心系统的整体设计

王增力 黄泽星

（中铁武汉勘察设计研究院有限公司，武汉 430071）

介绍铁路局安全生产指挥中心系统的技术方案和系统结构，探讨基础数据平台、网络通道的建设方案，给出应用系统的3个构成层次，以电务段安全生产指挥中心为例，分析站段级中心的组成和功能。系统对提高铁路局的整体运输组织效率具有重要作用。

铁路局安全生产指挥中心系统；整体设计；技术方案

铁路局安全生产指挥中心系统是按照原铁道部的《铁路信息化总体规划》要求，坚持“统一领导、统一规划、统一标准、统一资源、统一管理”的原则，集“安全、生产、管理”为一体的综合管理系统。是铁路信息化应用体系层次结构中的最高层次——“铁路智能运输信息系统”的组成部分。

[编者按]：随着我国铁路快速发展，铁路运输生产日趋繁忙，相应对铁路运输生产、客货运输组织、调度指挥、施工管理、安全管理、应急管理等各方面均提出更高要求。为加强铁路安全管理，确保行车安全，提高管理和生产效率，实现铁路生产决策科学化，提升铁路安全生产管理水平，武汉铁路局结合全局既有信息管理平台建设现状、信息资源配置情况和运输安全生产的实际需求，于2013年开始进行全局安全生产中心建设，目前全局安全生产指挥系统已基本建设完成并投入使用。本期“专题报导”是中铁武汉勘察设计研究院有限公司项目组成员在两年的设计施工配合中取得经验的总结，文章分别从整体到局部，从不同方面对设计思路、系统结构、功能、建设方案等进行论述，希望对相似工程有一定的借鉴作用。

1　对既有生产管理模式的思考

1）各系统在专业内垂直化管理，相对独立、自成体系。

2）各系统间信息不共享，造成“信息孤岛”和“信息浪费”。

3）既有各信息系统不利于各类突发事件的应急抢险集中指挥。

4）生产指挥不集中，制约“大运输”的协调发展与管理创新。

2　铁路局安全生产指挥中心系统结构

铁路局安全生产指挥中心系统体系结构采用局、站段二级结构，系统结构框如图1所示。应用系统逻辑框如图2所示。局级安全生产指挥中心和局级应急指挥中心设置在铁路局办公大楼，相关业务管理处室设立指挥分中心，站段级安全生产指挥中心则是在各生产站段设立站段级中心。

局级安全生产指挥中心和局级应急指挥中心以各专业信息平台为支撑，包括各专业安全生产指挥分中心。在日常安全生产组织中，各分中心相对独立，负责各系统内部安全生产管理，但又相互联系、相互协调、资源共享，确保路局安全生产顺利进行。路局安全生产指挥中心的主要功能是复示、监控、指挥、指导站段的安全生产工作。

站段级中心设在各站段，通过对日常安全管理和生产指挥信息的全面掌控，实现对信息的及时处置，集中指挥。

3　铁路局安全生产指挥中心系统功能

铁路局安全生产指挥中心具备安全管理、生产指挥、施工管理、应急指挥、信息管理等基本功能。通过可视化平台实现全局各业务系统运营管理过程信息的复示、监控、分析以及针对所有业务系统的综合监控等功能，实现对全局铁路运营相关的移动设备和固定设备的综合监控，实现所有业务系统实时报警信息的综合监控，在各业务系统实现报警详细信息的监控、分析。具备紧急情况下应急指挥、应急事件处理过程的监控及应急救援指挥的决策支持。

1）安全管理功能。将全局各系统检测、监测设备有关信息纳入集中监控管理，实现信息共享，并对关键、重大、特殊生产过程（如大型施工等）实施现场监控。

2）生产指挥功能。侧重对主要的运输生产环节（如车务系统运输组织，设备管理单位行车设备施工、检修等）实施全过程闭环管理，对主要行车岗位的作业标准化实施跟踪管理，具备生产计划编制、审批、传达、跟踪管理功能，实现全局生产指挥管理。

3）施工管理功能。依据现行“天窗修”施工管理办法规定的程序、内容、标准等，运用信息手段实施“天窗修”、施工检修作业过程管理、安全卡控。

4）应急指挥功能。包含应急处理和应急资源提供。应急资源提供包含应急处置流程（信息收集、确认分级、通知领导和干部、确定应急方案、方案实施、过程落实及反馈、恢复、应急结束）和应急信息库（应急预案、应急人员信息、地理信息、应急设备信息等）。

5）资源共享功能。通过整合全局网络信息资源，形成全局统一的信息化公共基础平台，为业务应用层的各应用系统提供公用基础资源环境。

6）信息管理功能。能够对全局人员、设备、机构等全面反映，侧重于动态掌握、分析主要行车设备运用状况和质量。

4　既有信息系统的接入与整合

4.1既有信息系统接入安全生产指挥中心系统

既有信息系统接入安全生产指挥中心系统如表1所示。

4.2基础数据平台

为了把以上信息系统的数据用活，在全铁路局范围内发挥更大的作用，而不是仅用于本专业，在路局搭建统一的、符合相关技术和数据标准、可保障共享安全的基础数据平台。在保证网络安全的前提下，在路局中心机房实现信息系统间的连接，为各个系统间的信息交换与共享提供公共的数据交换、存储、访问服务。

基础数据平台以TMIS为核心，同其他信息系统数据通过网络或数据接口与全局生产信息共享平台进行交换，实现互联互通。基础数据由全局生产信息共享平台统一对外发布，实现数据基础编码标准化，利于数据一致性。即在保证信息安全的前提下，利用数据抽取（采集、清洗、转换）或同步等技术手段，将包括TMIS信息在内的全局信息系统中异构和非异构的数据信息以及全路基础数据字典，集中存储于基础数据平台数据库，并由其与其他信息系统进行数据交换，实现共享数据的集中存储、统一共享和归口发布。

在路局中心机房设置信息共享数据库，通过TMIS网络分别与提供共享数据源的既有信息系统以及需要共享信息的其他信息系统相连接。通过应用服务器提供的服务以完成二者之间的数据交换，实现系统间信息共享。

通过防火墙等安全技术和增设负载均衡器作为安全访问控制层，对系统的访问进行安全认证、协议转换、格式识别，对交换的信息进行内容过滤，保证数据交换的合法性与合理性。

在非TMIS网运行的部分信息系统，其数据信息无法在基础数据平台实现集中存储和互联互通，近期采取复示方式。

4.3数据接口方式

各系统向基础数据平台提供的数据接口方式主要分为数据传输类接口和文件传输类接口。

由于铁路局信息化历史长、系统多、情况复杂，系统集成需要逐步实施完成。安全、生产和应急现场的数据要求同步更新，维修、应急资源和信息提供的数据要求异步更新。

表1　既有信息系统接入安全生产指挥中心系统列表

5　安全生产指挥中心应用系统构成层次

铁路局安全生产指挥中心系统主要由数据支撑层（基础数据平台、地理信息平台、线路实景平台、TDCS/CTC查询系统、SCADA远动复示系统、综合视频监控系统）、局指挥中心层（局级安全生产指挥中心、局应急指挥中心）、分中心及站段级中心层（业务处室指挥分中心、站段级安全生产指挥中心）构成。

5.1数据支撑层

1）基础数据平台(见前)

2）地理信息（GIS）平台，通过国家测绘地图和路局的铁路地理数据信息，生成发布于铁路生产网（TMIS）内的地图服务。该地图服务提供给局平台和各专业部门及站段的相关应用系统使用，地理信息平台只提供基本的地图浏览、地图测量服务、地图共享服务。

3）线路实景平台，综合利用GPS定位技术和移动测量技术，通过采集铁路沿线的视频图像，并允许用户根据位置快速查找、定位、浏览线路、站场及设备实景。做到视频、行车固定设备综合图和管界图“三图联动”，在播放视频时，对应里程坐标的行车固定设备综合图和管界图始终与视频同步。

5.2局指挥中心层

1）局级安全生产指挥中心

局级安全生产指挥中心全面掌握全局的安全、生产动态情况，合理调度、指导生产、施工和维护管理等。各业务分中心负责各专业系统内部的安全生产管理，各分中心间通过安全生产指挥中心系统进行资源共享。

局级安全生产指挥中心向局调度中心、局应急指挥中心、局办、各业务处室指挥分中心（车务、机务、工务、电务、车辆、供电、客运、货运、房产、安监、公安、军代等）提供各类信息服务，为日常安全生产管理和应急抢险指挥提供支持。

2）局应急指挥中心

局应急指挥中心主要功能包括应急通信系统、综合视频监控系统图像接入、综合展示系统和会议扩音系统。

5.3分中心、站段级中心层

1）在各业务处建立分中心，预留分中心接口。业务处室分中心主要为日常生产管理服务，并配合应急抢险指挥服务。

2）站段级安全生产指挥中心设在各生产站段，作为对应局级指挥分中心的子系统，同时网络应用终端延伸至车间、班组。

5.4电务段的安全生产指挥中心

电务段安全生产指挥中心由信号集中监测系统、预警平台系统、TDCS/CTC系统、列控动态监测系统（DMS）、动力环境监控系统、客专视频监控系统、电务动态智能管理系统（SDIMS）、安全生产管理信息系统、可视化安全生产调度指挥系统构成。其中，电务动态智能管理系统（SDIMS）、安全生产管理信息系统、可视化安全生产调度指挥系统为新增系统。

通过安全生产指挥中心平台，还实现日常生产计划全流程网上审批，现场作业全工程实时监控，应急抢险、设备故障处置全过程指挥，施工和安全管理全过程跟踪，可视化动态管理，各类生产任务指标及技术设备资料实时查询等功能。

可视化安全生产调度系统是基于电子地图的人员位置可视化、工作任务可视化、事件场景可视化的综合调度系统，包括调度管理、框选管理、组群管理、监控管理、分析管理5个模块。系统由前端手持终端、云调度智能平台和客户端组成。

6　网络通道的适应性改造

铁路局中心及各站段新建安全生产指挥系统,需要将大量数据和视频信息接入到相应系统中，作为支撑各系统进行分析、统计的基础数据，以及安全生产指挥中心了解现场情况的重要手段。

网络通道是安全生产指挥中心系统的基础保障。大量数据信息和视频信息的传输需要稳定和具有充足带宽资源的网络通道作为基础保障。

改造后的安全生产指挥系统的网络通道如图3所示。

铁路局安全生产指挥系统工程完善网络通道建设主要在以下3个层次进行完善：

1）骨干网络通道建设

铁路局骨干OTN系统覆盖全局管范围内各主要铁路干线，在业务汇聚点、铁路交汇点及枢纽节点的位置设置OTN节点，实现各铁路沿线的各种业务至局枢纽大颗粒业务的汇聚，满足各类业务不断增长的带宽需求。

2）站段网络通道建设

为满足各站段新建安全生产指挥中心系统的网络通道需求，在各系统站段设SDH传输设备，利用光缆接入传输骨干网；在各站段新设ONU设备，利用光缆接入就近通信机房的OLT设备；在各系统站段新设数据网接入交换机，利用光缆接入就近通信机房的数据网接入路由器；完成各系统站段至就近通信机房的光缆通道建设。

3）站段至车间完善网络通道建设

根据各专业站段至管辖车间的网络带宽需求，对既有铁路传输系统设备进行扩容改造，同时新设部分车间至就近车站通信机房的网络通道。

7　网络、信息安全及系统安全保障

重点从系统体系安全、安全管理制度、硬件安全、软件安全、数据库安全、网络安全以及计算机病毒防止等方面进行综合考虑，形成纵深的防御体系。

具体的安全措施主要包括统一系统IP地址；建立数字证书认证体系；通过身份认证和访问授权技术，实行分等级、分权限的访问控制；对重要和机密信息实现加密传输和数字签名；对内部服务网和安全生产网间采用防火墙和虚拟专网等技术实施隔离和保护；在内部服务网和外部服务网间采用物理隔离，禁止相互访问；在公共网络和业务系统专网间采用专用网络协议；采用病毒防护、入侵监测、内容过滤和日志审计等多种技术手段。

8　实现效果

铁路局安全生产指挥中心系统充分利用基础数据平台数据，实现对全局信息系统数据共享；实现对局、站段日常安全管理和生产指挥信息的全面掌控；实现关键作业环节全过程网上实时监控；实现在非正常情况及事故应急抢险全过程的集中指挥；实现对作业标准化和效率效益指标全面分析。满足铁路运输安全管理、生产指挥、施工管理、应急指挥、资源共享、信息管理等需要。

该系统是对铁路既有生产管理模式的一次革命性创新。武汉铁路局经过两年的建设，目前已全面建成了该系统，在全局各部门各业务处段加强运输安全生产管理、优化运输生产组织、提高工作效率方面起到了积极的促进作用。

[1]铁信息[2005]4号 关于发布《铁路信息化总体规划》的通知[S].

The paper introduces the technical solution and structure of the dispatching control system for safety production of the Railway Administration, discusses the development schemes of fundamental data platform and communication network, puts forward three hierarchies of the application system, and analyzes the function and structure of the dispatching control system for safety production of stations and deopts by taking the system for depots as an example. The system can plays a key role for improving the effi ciency of transportation organizations of the Railway Administration.

dispatching control system for safety production; integrated design; technical solution

10.3969/j.issn.1673-4440.2016.03.013

2016-02-26）