[发明专利]基于OPC UA技术的ATS设备及系统

说明书

技术领域

本发明涉及列车自动控制技术领域，特别涉及一种基于OPC UA技术的ATS设备及系统。 

背景技术

列车自动监督系统（ATS）是列车自动控制系统（ATC）的重要组成子系统之一。它为地铁运营调度人员提供了一个对全线列车和现场信号设备的监控平台。通过其他信号系统，ATS获得现场信号设备和列车运行的实时状态信息，并把这些信息显示给调度人员，调度人员根据现场情况发出控制指令。大多数情况下，ATS系统自身会对所获得的实时状态数据进行处理，产生相应自动控制命令。通过采用这种自动化手段，可以减轻运营调度人员作业负担，提升地铁运营的效率和服务水平。 

由于现有ATS系统各模块间的通信基本都是通过定制私有协议完成。在通信过程中，信息需要进行复杂的打包和解析过程，影响通信效率。此外，当同一区段的信号系统由不同的供应商提供时，由于使用私有协议，各系统之间的信息交流变得复杂，大量的接口定义使得系统开发变得困难。并且，在对系统进行维护与系统升级时，私有协议的使用都为这些任务的完成制造了很多的障碍，在增加新的接口系统时，也需要设计新的接口协议。 

发明内容

（一）要解决的技术问题 

本发明要解决的技术问题是：如何降低开发成本，并增加系统的可扩展性。 

（二）技术方案 

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于OPC UA技术的ATS设备，所述地铁ATS设备包括：ATS实时服务器，所述ATS实时服务器和所述信号系统中的通信前置机之间通过OPC UA实现通信。 

其中，所述信号系统包括：自动列车监控系统ATS、联锁CI、区域控制器ZC、车载控制器VOBC、数据库存储单元DSU、计轴、电源、铁路信号设备LEU及数据通信子系统DCS中的至少一个。 

本发明还公开了一种基于OPC UA技术的ATS系统，所述系统包括：信号系统和所述的至少两个ATS设备，其中一个ATS设备为中心ATS设备，其余的ATS设备为车站ATS设备，所述中心ATS设备的ATS实时服务器接收所有信号系统的状态数据，所述车站ATS设备的ATS实时服务器接收所辖范围内的信号系统的状态数据。 

其中，所述中心ATS设备包括：历史数据库，所述历史数据库与所述ATS实时服务器之间通过OPC UA实现通信，所述历史数据库用于存储所有信号系统的状态数据。 

其中，所述中心ATS设备还包括：中心应用模块，所述中心应用模块与所述ATS实时服务器之间通过OPC UA实现通信，所述中心ATS设备的ATS实时服务器还用于将所有信号系统的状态数据通过OPC UA订阅服务发送给所述中心应用模块；所述中心应用模块用于接收到更新的状态数据后，进行应用处理，并将处理获得的内部状态数据发送至所述中心ATS设备的ATS实时服务器。 

其中，所述中心ATS设备的ATS实时服务器将所述车站ATS设备所辖范围内的内部状态数据发送至所述车站ATS设备的ATS实时服务器。 

其中，所述中心ATS设备还包括：调度工作站，所述调度工作站与所述ATS实时服务器之间通过OPC UA实现通信，所述中心ATS设备的ATS实时服务器还用于将所有信号系统的状态数据通过OPCUA订阅服务发送给所述调度工作站；所述调度工作站接收到更新的 状态数据后，更新界面显示状态。 

其中，所述车站ATS设备包括：车站应用模块，所述车站应用模块与所述ATS实时服务器之间通过OPC UA实现通信，所述中心ATS设备的ATS实时服务器还用于将所述车站ATS设备的所辖范围内的信号系统的状态数据发送至所述车站应用模块；所述车站应用模块用于接收到更新的状态数据后，进行应用处理。 

其中，所述车站ATS设备还包括：值班员工作站，所述值班员工作站与所述ATS实时服务器之间通过OPC UA实现通信，所述中心ATS设备的ATS实时服务器还用于所述车站ATS设备的所辖范围内的信号系统的状态数据通过OPC UA订阅服务发送给所述值班员工作站；所述值班员工作站接收到更新的状态数据后，更新界面显示状态。 

（三）有益效果 

本发明使用OPC UA规范代替原本的私有协议，各系统的通信方式统一之后，不需要定义各种接口，降低了开发成本；如果被监控系统发生变化，只需要遵循OPC UA规范接入即可，增加了系统的可扩展性。 

本发明使用OPC UA技术的安全保障更加提高了ATS系统各模块间的通信安全性；