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研华:轨道交通“产业深耕” 研华 工控机 交通

    编者语:作为工控市场的领先者,实现健康与可持续发展一直是研华努力追求的境界。但是在工控机这个相对比较稳定的市场里,要想不断取得成长,无疑是一件困难的事情,尤其是对于研华这样的领先企业。因此,如何找到企业新的发展机遇,在变革中找到属于研华的蓝海,是研华企业管理层一直思考的命题。 

    研华是一家专注于工业控制计算机领域的企业,自1983年创立以来,始终致力于为工业电脑和自动化市场开发并生产高质量、高性能的网络平台产品及服务。经过20多年的发展,研华已经在全球工业控制计算机市场稳居第一。这是研华的骄傲,也是中国民族品牌的骄傲。
    工业控制和自动化技术不但在传统的工厂自动化和过程自动化中发挥着越来越重要的作用,而且其应用行业正在不断拓展。这种应用的延伸,反过来也带动了传统工业控制技术的发展。如今,在轨道交通行业,变频节能、测量检测、SCADA、网络通讯、信息化等技术已有了广泛应用。
    面对拓展了新的内涵和外延的崭新的工控市场,研华提出了“产业深耕”的市场策略,锁定工控重点应用的产业,深挖产业的创新性需求,赋予全新产品设计理念,提供精湛的工控新品。轨道交通行业成为研华“产业深耕”的重点行业之一。
    产业深耕的基础无疑是要有过得硬的产品,并且能够适应特定行业的需求。近几年来,作为基础建设范畴的中国铁路和城市轨道交通行业发展迅猛,既有铁路电气化改造、新线建设、客运专线建设以及各大中城市轨道交通的规划和建设如火如荼。轨道交通的发展需要最新的技术和最好的产品来支持,工控机领域也不例外。具备战略眼光的研华,早在一开始就投入了较多的精力,积极地参与其中,并在产品创新方面取得了累累硕果。
 
扶摇直上九重天
 
    工控产品在轨道交通行业的应用,主要包括信号系统、通讯系统、主控系统、电力监控系统(P-SCADA)、环境监控系统(BAS)、火灾消防监控系统(FAS)、旅客信息导引系统(PIS)、自动售检票系统(AFC)和车站屏蔽门工程等九大系统。这九大系统对工控系统提出了不同的要求,想要很好地满足其中一个方面已是困难重重,更不用说全部满足了。因此,业内又有一种说法,攻破九大系统的技术难关犹如欲上九重天,可以说是难于上青天。
    但是凡事皆有例外,我们惊奇地发现,中国铁路近几年铁道部几个典型的工程,六大干线提速、大秦重载、青藏铁路,这些重要线路中都使用了研华的工控产品。即将在今年8月1日开通试运营我国第一条客运专线——京津城际铁路上,包括旅客信息导引系统、信号系统及主控系统,平台部分全是用的研华的产品。铁道部选定的几家微机联锁系统集成商,使用的也都是研华的工控产品。
    我们了解到,迄今为止在城市轨道交通方面,研华的产品也有着大量的应用,例如在上海1、2、3、4、6号线,北京13号线及1、2号线改造中的自动售检票系统(AFC);北京5、10、13号线,南京1号线中的环境监控系统(BAS)及火灾消防监控系统(FAS);北京10号线,广州3、4、5号线,深圳4号线,上海2、3、4号线,大连快轨线中的电力监控系统(P-SCADA);沈阳1号线,长春1号线,天津1号线(津滨快轨)中的旅客信息导引系统(PIS);北京10号线,广州4、5号线,深圳4号线中的主控系统;北京10号线,上海4、5号线中的车站屏蔽门系统;以及所有城市轨道交通线路中的信号系统和70%以上城市轨道交通线路中的通讯及列控系统。
    研华工控为何能够扶摇直上九重天,攻克九大系统的应用难关呢?让我们深入研华的内部,去探求其中的奥秘。
 
产品创新对接行业应用
 
    在轨道交通行业工控应用的九大系统中,每个子系统都有技术的难点和个性化的要求,要想满足各个系统的要求,必须进行产品层面的创新,研华及时确立了产业深耕的发展战略和竞争理念,为其在轨道交通行业的产品创新奠定了坚实的基础。
    信号系统是指挥列车行使系统,主要包含列车调度指挥系统、微机监测系统及联锁系统。信号系统也是一个分布式系统,包括调度中心子系统、电务维护子系统、通信网络子系统和车站子系统。信号系统的核心系统就是联锁系统,联锁系统的可靠性、安全性,稳定性、和实时性决定了列车运行的安全可靠。所以,轨道交通的联锁系统对工业计算平台的稳定性和可靠性要求非常高,需要10年双机运行无任何同步性故障,不得有任何错误,这是人命关天的大事。针对客户稳定性极高的要求,研华针对轨道交通行业开发了两种专用低工耗、无风扇主板的工控产品PCA-6004和PCA-6008,而这套IPC-610整机系例方案经过铁路现场长达10年时间的论证,其中非常典型的项目有青藏线、大秦线、6大干线提速等铁路项目,上海、北京等多条城市轨道交通项目,这些应用都证明了研华提供给轨道交通行业的是非常稳定的产品。
    列车运行自动控制系统(简称列控系统)是一个计算机、通信、控制技术与信号技术集成的、自动化水平很高的列车安全行车系统。其中包括调度指挥控制中心、车站控制中心、列车(车载)运行控制系统以及移动通信为核心的传输平台。它们通过GSM网络以及轨道地面设备组成一个完整的系统以保障列车既要高速行驶,又要保证不会发生撞车。列车速度监控系统由信号主、备机,列控主、备机,主、副显示器,列车运行记录器,信号感应器,速度传感器,警惕按钮和缓解按钮等组成。
    自动列车监控(ATS)是用于城市轨道交通的自动列车控制系统(ATC)的一个子系统,它是基于现代数据通讯网络的分布式实时计算机控制系统,通过与ATC系统中的ATP(自动列车保护)和ATO(自动列车驾驶)子系统的协调配合,完成对高密度城市轨道交通运输信号系统的自动化管理和全自动行车调度指挥控制。
    目前,为中国铁路及城市轨道交通提供信号系统的厂家主要有国外的西门子、加拿大ALCATEL、阿尔卡特(现在已经并入泰雷斯集团)、法国阿尔斯通(国内合资公司卡斯柯)、日本京三信号制作所,以及国内的铁道科学研究院、中国铁路通信信号集团公司研究设计院、北京交通大学、卡斯柯、和利时,这些公司和单位,都和研华有着长期、紧密的合作。
    轨道交通自动售检票系统(AFC)是由中央计算机、编码/分拣机、车站计算机、车站AFC现场设备(进/出闸机、双向闸机、自动售票机、票房售票机和自动验票机)、车票及通信网络组成。AFC系统是轨道交通最基本、最重要的系统之一,也是国家重点要解决的三个国产化系统之一。为此,各地都选择将AFC系统国产化作为探索城市轨道交通国产化工作的一个主要项目。因此AFC的承包商大多是国内的公司。由于国内AFC的厂商多为软件厂商转变而来,基于开发平台多为windows NT,linux等,因此对工控机的需求巨大。工控机可用于闸道机、自动售票机、半自动售票机中。
    其中闸道机对工控机产品的需求量最大,现有的闸道机的内部的处理终端大多是使用X86的系统平台,但由于现在城市轨道交通很多建造的是轻轨,闸道机的环境多处于半封闭状态,因此对环境温度要求较高,也就是说对散热和功耗有很高的要求,此外由于体积受限,因此闸道机需要的X86平台是低功耗的嵌入式板卡较为合适,且最好要求为无风扇设计。由于闸道机的设计国内尚无统一标准,因此供应商各家都有自己独特的解决方案,但大体来说都是采用一块嵌入式的主板,加上多种扩展板,再搭配一个机箱来使用。
    除闸道机外,AFC系统中使用工控设备较多的还有自动售票机、半自动售票机、自动充值机等。现在的自动售票机由于安装环境比较复杂,从地下地铁站到地上轻轨站,南北地理位置的不同,提出了苛刻的环境要求。
    车站计算机系统处于整个AFC系统的中间层。向下实施对车站各类AFC终端设备的集中控制,实时监控终端设备的运行状况、采集交易记录、下传控制指令、生成车站一级的统计报表,有自行诊断和紧急状态处理功能。向上与中央计算机系统通讯,上传本站交易记录、设备状态信息、操作日记,接收运行参数、控制指令、更新黑名单等信息。在网络故障时提供备份存储功能。
    研华在AFC系统,提供的工控机产品满足了各项要求,更是根据设备、环境以及业主的特殊要求等情况,推出了不同的方案,以备客户选型。研华在AFC系统有着众多的应用,例如上海明珠线轻轨匝道检票系统,深圳地铁1、3、4号线的自动售票机、充值机等。
    轨道交通的乘客信息导引系统(PIS)是依托多媒体网络技术,以计算机系统为核心,以车站和车载显示终端为媒介向乘客提供信息服务的系统。PIS系统能够接收实时电视信号或者路况信息,方便乘坐铁路、地铁、轻轨等交通工具时,及时了解各种信息,并且保证公共安全。通过PIS系统可以在交通工具上发布新闻、广告、股票信息、天气预报等实时信息;站名播报、路况提示、换乘、中转等友情提示。此外,通过车厢内部视频录像监控系统,可以提供24小时X7天的连续录像监控图像,储存视频信息。研华在这个系统的应用,可以分为三个层次:第一层,车站调度中心控制层,可以应用研华高性能工控机作为主站控制机整合存储海量数据;第二层,车载控制层,可以应用研华UNO-3062作为视频录像服务器,研华UNO-2160无线接受各种实时信息;第三层,车载显示器,可以应用研华FPM-3150/3170系列15/17寸工业液晶显示器。
    PIS系统对于工控机等设备的性能除了主频、内存、硬盘、显卡等基本要求外,由于轨道交通设备工作环境特殊,在高可靠性的同时,还要求有很好的抗震性能。此外,还要求有低功耗无风扇设计、体积小适合车内狭小空间安装、方便拆卸、可以扩充插卡等要求,研华都可以做到。
    环境监控系统(BAS)和火灾消防监控系统(FAS)都是轨道交通系统中非常重要的子系统。BAS系统包括空调制冷系统,热力系统,冷却水循环系统,通风排风系统,给排水系统,供配电系统,灯光照明系统和自动扶梯系统。FAS系统包括自动、手动报警系统,联动控制系统,紧急广播系统。目前国内主要地铁项目中的BAS/FAS系统,多数采用上位操作员工作站(研华工控机)+下位PLC方案实现,其中系统通讯环节采用:工业以太网+光纤环网(骨干网)实现。上位操作员站(上位机)可以应用研华IPC-610系列工控机/或者IPPC/TPC等工业平板电脑作为人机交互界面,具有处理能力强、通讯功能强、扩展能力强等特点,而且运用组态软件,控制界面图形化,直观、友好。BAS/FAS系统中还包含通讯处理器——前端处理器(FEP),应用研华的嵌入式UNO-2679/UNO-2059,因为采用了低功耗的无风扇设计,具有高可靠性、抗震性强等特点,使系统的故障率降低,因而维护成本大幅降低。工业通讯中的光纤环网设计,使主干网传输速度快,距离远,保密性好,EKI产品性价比高,种类齐全,采用工业级宽温设计。
    在轨道交通项目中,主控系统和电力监控系统是和信号、通讯系统同样重要的。在主控系统和电力系统中,有大量的RS-232/485设备需要进行数据交换和通讯工作,原有的方式是IPC+通讯卡,但是由于IPC固有的不稳定因素,使通讯经常发生中断。在这种情况下,使用基于研华的嵌入式控制器的多串口通讯控制机就可以很好的解决这个问题。
    研华提供的车站屏蔽门系统解决方案同样很好体现了稳定运行和高可靠性等特点,从而得到客户的好评。
 
历经考验,精益求精
 
    轨道交通是国家和城市的基础建设行业,它的稳定运行关系到国计民生,因此,这个行业进入的门槛很高,对公司的实力和产品的品质有着严格的要求。研华通过在轨道交通行业的产品应用,不但经受住了考验,而且成绩优异,我们可以从研华在轨道交通产业工控产品的市场占有率看出来:研华1993年进入中国大陆,其产品应用在铁路,到目前为止,研华在中国铁路工控产品的市场占有90%的份额。在城市轨道交通领域,研华在工控产品市场也有着60%的份额,并且还在不断地增加。
    以产品创新作为进军轨道交通行业的先导,研华取得了最初的成功;为了更好地服务轨道交通行业,研华更加注重在行业应用上的可持续发展能力的培养。研华公司专门成立了一个服务于轨道交通的团队,由一定的销售人员、服务人员、研发人员、行销人员配套的独立的部门,使得这个行业产品的信息、客户服务的信息更快地得到公司高层的支持,同时也为研华不断的产品创新提供了良好的信息通道和客户需求。
    研华在历经考验之后,仍旧继续秉持精益求精的态度,产业深耕和以产品创新对接行业应用的道路越走越通畅。总结过去,展望未来,我们相信作为一个专注的企业,作为一个注重产品品质和客户服务的企业,研华将会和中国轨道交通行业一样,有着更加美好的未来! 
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