环境与设备监控系统

2.1 概述

BAS系统的基本作用 1 控制和调节地铁内的热环境，保证地铁内的 IAQ（室内空气品质）在一个合理舒适的范围之内， 满足乘客和工作人员的舒适性、健康和安全需求以 及设备降低能耗的工作要求。 2 应当在事故及灾害情况下进行通风、排烟和排 热，起到生命保障及辅助灭火作用。 注意：BAS系统不是消防灭火系统。 BAS系统几乎成为城轨中一个必不可少的子系统。
小系统指车站设备管理用房通风空调系统(兼 排烟系统)。由空气处理机、送风机、回排风机、排 风机、消声器、(耐高温)多叶调节阀、防/排烟防火 阀、风管等部分组成 ，一般位于车站站厅层两端的 环控机房和小系统通风机房内。
大系统 小系统 车站空调通风系统 环控系统 水系统 传感器与执行器 TVF系统 BAS系统 隧道通风系统 区间隧道配线通风 UPE/OTE系统 电扶梯系统 照明系统 屏蔽门系统 其他系统及机电设备 乘客导向 给排水设备 人防门 防淹门 其他
9.
2.3.2 车站级功能
14．系统恢复与保持功能
15．系统自诊断功能
16．系统状态监控 17．参数化系统
赤岗塔站B端大系统通风系统实际工艺画面图
2.3.3 就地级功能
1．信号采集、转换及传输功能
2．显示与诊断功能
3．数据传输和协议转换功能 4．单台设备控制功能 5．连锁控制
2.3 系统功能
2.3.1 中央级功能

中央级监控系统是整个BAS系统的监控核 心，其功能有：
1
中央级监控功能
（1）设备监控与管理 （2）运营调度及管理 OCC的模式控制与操作包括两方面：一是 对隧道系统的非正常及灾害模式和早晚换气模 式的控制，二是给车站系统提供模式表。下图 描述了在OCC自动模式、手动模式如何实现 及最终模式编号如何产生。
中心BAS系统
完整的BAS系统或完整的BAS功能系统是 一个以骨干网为基础的、地理上分散的、分层分 布式系统结构的大型SCADA系统

中央级监控系统（OCC）
骨干网 车站级监控 车站级监控 车站级监控
wk.baidu.com
就地级 车站1
就地级 车站2
就地级 车站n
2.2.1 系统结构与构成
1.中央级监控系统
主要位于OCC，由中央实时服务器、 中央历史服务器、操作员工作站、工程师工 作站、打印设备、网络设备、大屏幕或模拟 显示设备等计算机及网络硬件构成，软件则 包括操作系统、大型数据库、系统应用软件、 应用软件开发与维护平台、网管软件其他辅 助软件等。

2.1 概述
地铁规范规定“地铁环境和设备监控 系统的设计应针对地铁的特点和各城市 的气候环境、经济情况，设置不同水平 的BAS，以达到营造良好环境、降低能 源消耗、节省人力、提高管理水平的目 的”。

2.1 概述 BAS的被控设备从工艺作用方 面可划分为两类： 1. 环控系统工艺设备 2. 地铁建筑附属其他机电设备。
7.
2.1.2 设备分布特点
BAS所控设备分布特点是： 车站两端是环控系统设备的集中安 装地，如风机房、冷水机房等，而其 他设备除电扶梯、排水设备、站厅站 台的空气参数传感器等分布不规律外， 基本上都集中在车站两端的不同位置。

2.2 系统设计与构成
2.2.1 系统结构与构成

BAS包括： 车站BAS系统 集中冷站BAS系统 车辆段BAS系统

大系统 小系统 车站空调通风系统 环控系统 水系统 传感器与执行器 TVF系统 BAS系统 隧道通风系统 区间隧道配线通风 UPE/OTE系统 电扶梯系统 照明系统 屏蔽门系统 其他系统及机电设备 乘客导向 给排水设备 人防门 防淹门 其他
2.1.1 环控系统设备
1．车站通风空调系统
(1)公共区通风空调系统设备 此类设备组成的通风系统习惯称之为“大系 统”，同时兼做车站公共区排烟系统。一般由组合 式空调机组、空调新风机、回排风机、消声器、电 动组合风阀、多叶调节阀、防/排烟防火阀、新风井、 风道、混合室和风管等部分组成。
2.1.1 环控系统设备

2．隧道风系统设备
这类设备的作用域是隧道，包括区间隧 道和车站隧道。它们在正常运营情况下用于 排热换气、灾害情况下用于定向排烟、排热 和送新风。设备一般包括：区间隧道风机 (TVF) ，配线隧道风机，车站隧道风机，相 关组合风阀 ，隧道洞口的风幕机 。
2.1.1 环控系统设备

大系统 小系统 车站空调通风系统 环控系统 水系统 传感器与执行器 TVF系统 BAS系统 隧道通风系统 区间隧道配线通风 UPE/OTE系统 电扶梯系统 照明系统 屏蔽门系统 其他系统及机电设备 乘客导向 给排水设备 人防门 防淹门 其他
2.1.1 环控系统设备
(4)各类传感器、执行器
这些设备主要是用于环控系统，如用于检测空 气参数的温、湿度传感器(分室内、室外及风管式)、 二氧化碳浓度传感器等。空调水系统用的压力、压 差传感器、变送器，电磁流量计、水管式温度计， 感温元件一般是PT100或PT100的热电阻，经变送 器转换为标准0～10V信号。
2.1 概述
设置BAS系统的主要目的 1. 在正常状态下保证各城轨车站及区间内机电设备 运营安全、各项公共设备可靠、节能； 2. 保证城轨环境达到国家有关规定和标准，并在灾 害发生时能够及时迅速地进入防灾运行方式，保证 人员的生命安全和减少财产损失； 3. 在不牺牲车站卫生标准和热舒适的前提下，提高 空调系统管理水平，降低维护管理人员工作量，节 省空调设备运行能耗。
第 2 章 环境与设备监控系统

知识点
环控系统设备
环控系统结构与构成
环控系统功能
接口处理
第 2 章 环境与设备监控系统
难
点

环控系统设备构成

环控系统结构功能
第 2 章 环境与设备监控系统
要
求
了解环控系统集成特性 掌握环控系统设备 掌握环控系统结构与构成 了解环控系统的网络结构 掌握环控系统功能
2.1 概述
环境与设备监控系统，英文简写为 EMCS(Environment and Mechanical Control System)，我国地铁规范其为 BAS( Building Automatic System)。 BAS系统是一个典型的集成系统， 它具备集成系统的3个基本特性： 开放系统、应用需求和接口。
2.1.1 环控系统设备
(3)空调水系统
水系统指车站制冷空调循环水系统。水系统 为车站公共区及车站设备管理用房空调器提供冷源， 冷源是冷冻水。 供冷方式又分为集中供冷和分站(独立)供冷。
2.1.1 环控系统设备
(3)空调水系统设备
水系统的监控对象是： 冷水机组、冷冻泵、冷却泵、冷却塔、差压 调节阀、二通调节阀等，测点是：冷冻水供回水 温度，冷却水供回水温度等。 水系统由两个循环组成： 冷冻水循环和冷却水循环。 BAS的调节点一般是末端装置，及调节阀。

第 2 章 环境与设备监控系统
2.1 概述
城轨通风空调系统是满足 和保证人员及设备运行所需内 部空气环境的关键工艺系统。 诸如照明、给排水、导向、 屏蔽门、电扶梯等机电设备又 是直接服务乘客的，其运行状 态关系到城轨的服务质量。 监控及管理上述各类设备运 行的城轨环境与设备监控系统 在城轨运营中处于较重要的位 置，称为BAS系统。
2.3.1 中央级功能 （3）在线帮助与决策支持 （4）系统安全管理 （5）通用人机界面功能
（6）时钟同步
2.3.1 中央级功能 中央级维护功能 （1）全线BAS系统工程管理
2
（2）全线BAS系统监控与维护 （3） 全线后备监控与操作
2.3.2 车站级功能
1．实时监控与联动控制
2．车站环境参数监控
3．给排水设备
给排水设备包括两类设备：电动蝶阀 和水泵，具体如图所示
车站分界处电动蝶阀 车站引入管电动蝶阀 废水泵 站内设备 给排水设备 厕所污水泵 风道、出入口通道泵 区间主排水泵 区间设备 区间其他泵
2.1.1 环控系统设备
4．照明与导向指示 5．电梯与自动扶梯 6．屏蔽门
人防门 8. 防淹门
各类风阀 各类风机 空调机组 人防门
冷却塔
给排水
冷冻泵 冷水机组 冷却泵 照明 I/O接口及数据方向 串行接口及数据方向 电梯 网络接口及数据方向 自动扶梯
中心BAS系统
车站BAS系统
车辆段BAS系统
屏蔽门 门禁系统
FAS
2.2.5 系统供电与接地


系统供电采用独立、集中、不间断供电方式较好， 其性质应属于一类负荷，后备时间不小于30min。 由于BAS系统控制箱柜不是集中安装的，且线缆 长度及覆盖面积较多，因此需要严格考虑系统的接地 问题。系统分保护地、工作地和屏蔽地，对于地铁的 特殊情况，一般将保护地和屏蔽地接在地铁综合接地 网上。由于地铁的供电系统的迷流影响，地电位变化 较大，应避免多点接地。BAS系统控制设备的内部电 路可以逻辑的浮空，但应将与现场信号连接的控制设 备24V电源单点单独接在地铁的综合接地网上。
2.2.2 系统设备
2接口及控制设备
3传感器及执行器
2.2.3 系统网络

1 车站监控网：一般选择以 太网，符合IEEE802.3(U)规约

2 控制网：是指用于控制器 之间传递实时数据的网络
2.2.4 系统接口

对于一个集成系统而言， 接口形式无外乎3种方式：硬线 I/O接口，低速率异步串行接口 和网络接口。对于BAS而言， 其接口分布如下图所示。
2.4 接口处理
2
与低压接口 BAS通过和低压配电系统接 口来控制各种机电设备，通常环 控系统采用马达控制中心(MCC) 来集中对风机、风阀进行电气控 制，而BAS则通过接口马达控制 中心实现对环控设备的控制。
2.4 接口处理
3
与综台监控系统接口 BAS和综合监控系统接口是 网络接口，综合监控系统与BAS 控制器直接交换数据
监控工作站
后备监控设备
其他系统设备或网络 接口设备
信息（与控制）网
车站级
图形操作终端
环控主控制器
机电设备主控制器
接口转换装置
控制网/现场总线
控制网/现场总线
就地控 制器1
就地级
就地控 制器2
就地控 制器n 现场总线或专用I/O总线
就地控 制器1
就地控 制器n
分布式 I/O 1
分布式 I/O 2
分布式 I/O n
智能设备
2.2.2 系统设备

BAS系统设备总体而言包括3类设备:监控 设备、接口及控制设备和传感器与执行器
1监控设备
指监控层设备，如网络设备、服务器、监 控工作站、维修工作站(工程师站)、打印设备、 存储设备、模拟屏或大屏幕等，这些设备用来 完成人机交互及数据服务，是BAS和操作及管 理人员的接口设备
大系统 小系统 车站空调通风系统 环控系统 水系统 传感器与执行器 TVF系统 BAS系统 隧道通风系统 区间隧道配线通风 UPE/OTE系统 电扶梯系统 照明系统 屏蔽门系统 其他系统及机电设备 乘客导向 给排水设备 人防门 防淹门 其他
2.1.1 环控系统设备
(2)车站设备与管理用房通风空调系统设备
2.2.1 系统结构与构成

2.车站级监控系统 车站级监控系统位于车站， 以车站监控工作站、PLC控制器 为基础，具体包括车站监控局域 网、打印机、后备操作盘等设备。
2.2.1 系统结构与构成
3.现场控制级设备
位于车站各就地监控点或数据采 集点，具体包括各类传感器、执行 器、远程I/O模块、接口模块或装 置等。 车站BAS系统构成如图所示：

3．车站空调系统控制
2.3.2 车站级功能
4．大系统设备的优化与智能控制
5．设备控制
防灾联动控制 7．紧急后备操作 8．子系统独立性
6.
2.3.2 车站级功能 智能、优化与调节控制 10．用户友好的监控功能 11．系统安全措施 12．报警监控与管理功能 13．消防联动
小结



2.1BAS系统的概念 2.2BAS系统的设备 2.3BAS系统组成
2.4 接口处理
1
与FAS接口
根据国标，BAS系统已经承担了多项消 防联动控制功能，并具备了标准中规定的有 关控制方式、响应性、反馈显示等技术要求。 因此BAS和FAS之间有着紧密的联系，特别 是在火灾工况下，两个系统需要共同完成消 防联动控制 BAS需要通过通信方式和FAS主机进行 接口，通过该接口接收FAS确认的火灾报警 信息，用来触发模式控制。如图所示：