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摘要：SCADA系统是地铁运行过程中比较重要的组成部分，其将会直接决定地铁运行效率和安全与否。而SCADA通讯中断的发生，将会影响地铁的正常运行，甚至诱发比较严重的安全隐患。本文将会对SCADA系统进行简单介绍，并从设备参数配置错误、通讯网络故障两个方面对诱发SCADA通讯中断问题进行分析，并提出了有效的处置思路，这样既可以降低地铁SCADA通讯中断的发生，而且还可以提高地铁运行效率。

关键词：地铁；SCADA；通讯中断；处置思路

SCADA系统是基于计算机通讯网络，借助调度自动化软件来构建的一套调度监视控制平台，在越来越多的领域中得到广泛应用。如今，SCADA系统在地铁网络中发挥着不可替代的作用，其能够将现场设备信息上传至控制中心，如果出现SCADA通讯中断问题，将会导致控制中心无法实时监控和获取现场设备运行状态，进而诱发安全隐患。因此，本文将会对地铁SCADA通讯中断问题进行分析，并制定相关处理对策，以确保地铁的安全运行。

1. SCADA系统概述

1.1 SCADA系统内涵

SCADA的全称是数据采集与监视控制，其主要是以计算机为核心来实现对生产过程的有效控制与调度，并实时监控现场设备运行状态。同时，SCADA系统可以借助计算机、监控单元、通信通道等为通信系统提供实时数据信息，这样不仅可以确保地铁运行问题得到及时、有效解决，而且还可以降低人员投入和运营成本，进而提高地铁运行效益。

1.2 SCADA通讯系统

在地铁运行中，SCADA通讯主要包括内部通信、外界通信和I/O设备通信。服务器与服务器间、客户与服务器间常见的有请求式、广播式与订阅式等三种通信形式。I/O设备通讯与设备驱动程序间通常选择请求式，而且该通讯方式在大多数设备中得到应用。地铁SCADA系统可以借助多种方式来实现与外界进行通信，例如OPC客户端，其能够和设备厂家配备的OPC服务器实现通讯。由于OPC具备了微软内定的标准，这样一来OPC客户端无需修改就能够实现与各家OPC服务器间的通讯。

2.地铁SCADA通讯中断问题与处置思路

2.1设备通讯参数配置及问题

在地铁SCADA通讯过程中，如果发生通讯中断后，则需要对通讯网络进行检验，当检验后未见通讯恢复时，则需要检查通讯参数配置，其是诱发通讯中断的常见原因。设备寻址原理是通过接收数据帧，来对比设备地址与机器地址，地址匹配时将会按照数据帧的程序指令进行工作，反之该条数据帧将作废。在现有地铁SCADA通讯网络中，常见的通讯方式有以太网和串口，下面对其参数配置及问题进行分析。

2.1.1以太网通讯参数配置及问题

按照相关协议要求，以太网通讯设备需要具备相应的子网掩码和IP地址，其中IP地址是四个数，并用点分开。如果同时运行多台设备时，则需要遵循如下标准：（1）这些设备的子网掩码需要保持一致；（2）这些设备的IP地址要结合实际需求进行设置，切记要存在一定差异；（3）这些设备的网段要保持相同，即IP地址前三个数要求一样，而最后一个数不同。因此，在通讯中断时，可以按照上述规定对其进行检验，主要查看子网掩码是否相同，IP地址是否正确。同时，为了避免地铁SCADA通讯中断问题的发生，部分厂家除了进行IP地址设置以外，还需要对装置地址进行合理设置。

2.1.2串口通讯参数配置及问题

通常情况下，串口通讯参数比较多，具体涉及到装置地址、数据位、停止位、波特率以及奇偶校验位等，具体内容如下：（1）装置地址。其在串口通讯系统中具有唯一性；（2）数据位。其明确了信息数据位的相关参数，且主要取决于数据码传输的范围，如果对标准的ASCII码进行传输时，其ASCII码范围为0-127，此时选择7位数据位就可以满足地铁SCADA通讯需求。然而，在对扩展ASCII码进行传输时，其范围一般在0-255，此时需要选择8位数据位；（3）停止位。反映的是所发数据包对应的数据结束，一般有1位、1.5位或 2位。在进行数据传输时，极有可能发生不同步问题，此时的停止位能够提高对不同步的容忍度，而且所对应的停止位位数越多，则对应的容忍度就越大，但是却降低了数据传输的效率；（4）波特率明确了每秒数据传输的比特数，对于接收端，其反映的是串口通信的采样率，对于发送端，反映的是每秒发送的比特数。因为波特率与距离呈现出反比关系，这样一来只有设备相距比较近时，才可以实现高波特率通信；（5）奇偶校验位。其在串口通信中主要用于简单的检错，如果条件允许也可以不使用校验。实际上，奇/偶校验主要是对数据中高低位个数进行统计来达到校验的目的，以便判断出数据是否遭受干扰、接收是否不同步。

总之，如果串口通讯出现中断问题，一般通过下述方法进行处置：（1）装置地址不能出现重复现象，且查看是否按要求配置；（2）查看数据位是否符合数据传输标准；（3）适当提高停止位的位数，以此来增加对传输不同步的容忍度；（4）对于较长的通讯距离，可以选择适当降低波特率的方式给予解决；（5）调整奇偶校验方式；（6）查看数据位、停止位、波特率以及奇偶校验位等是否相同。

2.2通讯网络故障原因及处理

2.2.1光纤网络故障及处理

在进行光纤通讯过程中，其主要在光解调器、光调制器、光缆、光纤、耦合器、中继器等的共同作用下来进行的。光调制器主要是将信号按照一定要求制成不同的光信号，并借助反射来实现信号的有效传播，最后将光信号借助光解调器转换为电信号，具体原理如图1所示。

因为光纤通讯整个过程是直线推进的，任何一个环节出现问题都会诱发通讯中断故障，具体诱因是光纤内部结构缺陷或光纤内部杂质多吸收光信号，同时还有可能因为反射角大于入射角，致使反射及散射增加的光纤本身质量问题、光纤过长导致光功能损失、光纤弯曲造成光线被包层吸收、耦合器及光线连接不合规范而降低光功率、光电中继器或调节器损坏、单模/多模光纤接口混搭等。

在对上述故障进行分析的基础上，提出了如下处置思路：（1）对于光纤回路现象，可以借助光线射入的方式给予验证，如果在另一端未见光线射出时，则反映出现断点或回路连接错误；（2）当单模/多模光纤接口存在问题时，要详细检查尾纤，一旦发现混接问题，要对相应的尾纤进行更换；（3）当光电调节装置出现问题时，借助光电调制解调器自环法给予针对性检验，当接收性能不理想时，可及时对光电调节装置进行更换；（4）当光调制器中的光功率不符合要求时，要更换光调制器；（5）如果耦合器、光纤接头因磨损而出现裂纹时，要及时更换相应装置。

2.2.2铜线网故障及处理

在地铁SCADA通讯中，通过通讯电缆可以实现通讯设备间的相互连接，并借助电位信号来实现数据的有效传输。在铜缆通讯网络中，交换机属于节点核心，工作站、智能单元、服务器可以通过交换机与屏蔽双绞线进行连接。

在铜线网运行过程中，常见的影响因素如下：（1）连接故障。其一般涉及到铜缆断股导致通讯中断、以太网或串口接头与接口接错、接头压制不理想导致接口与接头接触不良；（2）极易遭受电磁波的干扰；（3）受通讯距离影响大，随距离增加通讯信号会逐渐衰减；（4）受传输频带的限制，从而导致通讯容量较小，在大数据传输中应用不理想。

当铜线网出现故障时，可以借助下述方法给予处置：（1）对是否接错接口进行检查，查看RS485串口线是否存在正负接反现象；（2）对通讯设备上的调换接口或网络插件进行更换，查看是否为串口或网口故障；（3）检查网线接头是否存在压接不理想情况；（4）避免通讯距离对铜线网造成的不利影响；（5）为了降低电磁波对铜线网的影响，尽可能选择屏蔽型电缆，并且在使用过程中要求屏蔽层一端需接地；（6）当铜线网无法满足大数据传输要求时，可以选择改造成光纤网络或考虑设备分流。

3.结束语

综上所述，在地铁SCADA通讯过程中，要结合实际情况对可能诱发通讯中断的问题进行分析，然后采取有效措施给予解决，这样既可以充分发挥SCADA系统的优势，而且还可以提高地铁SCADA通讯水平，促进地铁行业的快速发展。

参考文献：

[1]吉嵩.浅述地铁SCADA通讯中断问题与对策[J].军民两用技术与产品，2016（6）：223-223.

[2]黄涛，苗因山.对地铁SCADA通讯中断问题的分析[J].科技创新导报，2015（25）：51-52，55.

[3]齐淼.对地铁SCADA通讯中断问题的优化浅述[J].数码设计（上），2019（7）：177.