地铁内环境与设备监控系统的应用

地铁内环境与设备监控系统的应
用
摘要：随着我国经济的迅速增长，城市轨道交通行业也随之快速发展。

作为东北地区首条开通的地铁—沈阳地铁一号线，其建设了一个能够满足调度运营的综合自动化监控系统，该系统大大提高运输效率、保证行车安全及旅客舒适度。

本文详细的阐述了沈阳地铁一号线车站环境与设备监控系统(BAS系统)的设计方案及具体实施办法，并做了进一步的探讨。

关键词：环境与设备监控系统(BAS系统)；OCC；IBP盘；车站大系统；车站小系统
沈阳市地铁一号线环境与设备监控系统在十三号街控制中心设置中央级BAS系统主机，在沿线22座车站、控制中心大楼设置车站级BAS系统主机，在车辆段综合楼设置维修监测中心工作站，车辆段和主变电所不设置BAS系统。

BAS系统的中央级设备设置于调度大厅和设备及电源室。

一、车站BAS系统主要功能
BAS系统采用集中管理.分散控制的基本原则,采取二级管理(控制中心.车站)、三级控制(控制中心. 车站.就地)的模式进行设计。

BAS系统控制中心级(中央级)与各车站级BAS系统进行通信联络，监视全线各站的通风空调设备、给排水设备、自动扶梯、人防门、照明等设备的运行状态，监控正常运营和灾害状态兼顾使用的防灾设备(包括防火阀)，根据主控计算机的优化控制程序和不同的运行工况向车站级发出控制命令。

在灾害状态下,由车站FAS系统或控制中心发出指令,BAS系统按
照预先编制的灾害模式完成模式控制。

全线BAS系统日常监管及资料存档管理。

二、车站环境与设备监控系统(BAS)的系统构成
2.1中央级BAS系统
中央级BAS系统位于OCC中心，是全线BAS监控系统的核心。

它具有全线BAS系统的数据采集、显示和记录功能、监控、报警处理、时钟同步功能、历史数据功能、设备管理功能等。

中央级BAS系统由中央级BAS局域网、网络设备、中央实时服务器、中央历史服务器、中央防病毒服务器、中央监控工作站(环控操作员工作站)、维护工作站、以太网交换机、接口工作站、打印机及打印服务器、中心大屏幕显示接口等组成。

OCC局域网应采用工业级的标准10/100M以太网，采用TCP/IP标准协议，系统由双网络设备构成热备用系统，OCC的所有服务器、监控工作站等重要设备都必须与双通信网连接，距离超过100m时采用光纤传输。

OCC局域网同时连接主干网，实现OCC与车站监控设备连接，通信速率为
10/100Mbps。

除双网络设计以外，网络接口应有足够的裕量，以备未来可以方便的增加外部硬件设备。

2.2车站级BAS系统
车站级BAS系统由车站BAS网络、监控工作站、车站级数据服务器、打印机、车控室冗余PLC、车站A端冗余热备PLC、车站B端冗余热备PLC、IBP盘及PLC、各种I/O模块、UPS等设备组成。

车站级BAS系统主要监控隧道及车站的通风系统、车站大系统、车站小系统及其水系统、照明系统、电扶梯、给排水系统、安全门等。

同时在车站控制室设有由BAS系统统一设计的综合后备盘(IBP)，作为隧道通风系统、车站大
系统、小系统、安全门、AFC、防灾报警等系统在火灾模式或列车阻塞模式下设备运行控制的紧急后备操作盘，IBP盘中与防排烟控制有关的控制器由BAS系统设置。

三、车站BAS系统监控对象及控制模式
3.1通风与空调系统
通风与空调系统主要包括区间隧道通风系统、车站公共区通风系统(车站大系统)、设备用房空调通风系统(车站小系统)，其中车站公共区通风系统和区间隧道通风系统集成设置，通过运行模式的转化，可以实现车站与区间的开式运行、闭式运行、区间堵塞通风、区间火灾排烟和夜间通风等运行模式。

3.1.1区间隧道通风系统
对区间隧道通风系统进行中央级、车站级控制。

中央级下达运行模式指令到车站级，由车站级实现对区间隧道通风系统设备的模式控制，控制操作以中央级为主；区间和车站隧道通风系统运行分为正常运行、阻塞运行和火灾事故运行模式，由系统根据预先设定的时间表或具体事故情况来执行不同的运行模式，同时可以通过监控工作站进行人工干预。

既可设定每个通风单元，包括风机和风阀的运行，也可以随时改变风机和风阀的运行状态并由各现场控制单元立即执行。

3.1.2车站公共区通风系统(车站大系统)
车站大系统通风系统运行分为正常运行和火灾事故运行，由系统根据预先设定的时间表或具体事故情况来执行不同的运行模式，同时可以通过监控工作站进行人工干预，可设定每个通风单元，包括风机和风阀的运行，也可以随时改变风机和风阀的运行状态并由各现场控制单元立即执行，人工操作必须通过一定的操作权限认可才能进行；
(a)正常运行状态:车站大系统的正常运行状态分为夏季、冬季、过渡季等运行模式，BAS系统应根据不同的气候特征条件、不同时段的列车运营情况进行优化控制。

车站的通风模式主要利用列车运行活塞效应及室内负压，从出入口引入室外冷空气，吸收列车区间发热后，从列车进站端活塞风道排出。

(b)车站火灾运行模式:当站台层发生火灾时，开启车站通风机，关闭站厅层排烟管和站台下通风道，开启站台层轨顶风管排烟。

同时开启站端去隧道风机排烟，形成火灾站台排烟，出入口、楼梯口自然进风的局面。

当站厅层发生火灾时，开启车站通风机，关闭站台层风管，开启站厅层排烟管排烟，形成火灾站厅层排烟，出入口自然进风的局面。

3.1.3设备用房空调通风系统(车站小系统)
车站小系统为车站设备及管理用房通风空调系统。

车站小系统设备包括：送/排风机(兼排烟风机)、排烟风机、电动风阀、防火阀、防火排烟阀等。

BAS在就地控制箱内采集信号，按车站通风运营模式对风机实现控制；
正常运行工况：设有通风空调系统的设备管理用房，当采用全空气系统方式空调时，空调系统根据室内温度进行控制，非空调季节只送新风和排风，对只设通风系统的设备用房、管理用房，全年按设定的通风模式进行；
火灾事故运行工况：当车站设备管理用房发生火灾时，对应区的小系统立即排除烟气或隔断火源和烟气，设有排烟系统的内通道进行排烟，设有加压送风的疏散系统进行加压送风。

在事故工况下车站送排风机及其相应风阀接受中控室控制信号，对风机和相应风阀的运行状态作控制及显示。

以保证列车正常运行及乘客疏散和满足事故通风及排烟要求。

3.2给排水系统。