BAS系統(tǒng)及其在地鐵環(huán)境控制中的應(yīng)用

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上BAS系統(tǒng)及其在地鐵環(huán)境控制中的應(yīng)用金磊無錫地鐵集團(tuán)運(yùn)營分公司無錫市錫澄路西漳北段299號無錫地鐵西漳車輛段 郵編：【摘要】隨著祖國現(xiàn)代化的發(fā)展，新型城市交通地下鐵道的建設(shè)方興未艾應(yīng)用不斷發(fā)展的自動化技術(shù)，對地鐵機(jī)電設(shè)備尤其是環(huán)控設(shè)備進(jìn)行集中控制、管理，為地鐵環(huán)控設(shè)備科學(xué)、高效的運(yùn)行提供了可能，同時保障了地下環(huán)境的安全、舒適。本文基于此對BAS系統(tǒng)及其在地鐵環(huán)境控制中的應(yīng)用進(jìn)行了研究?！娟P(guān)鍵詞】BAS系統(tǒng) 地鐵環(huán)境控制 應(yīng)用Abstract:Along with the development of the modernization of the motherlan

2、d, the new urban traffic, subway construction and application of the continuous development of automation technology, electrical and mechanical equipment, especially for subway environmental control equipment for centralized control and management, for the author to scientific and efficient operatio

3、n provides a possible, protect the safety of the underground environment and comfortable at the same time. In this paper, based on this BAS system and its application in the subway environment control were studied. 窗體頂端Keywords:BAS system ;The subway environmental control ;application地鐵具有高速、安全、準(zhǔn)時和載客

4、量大的特點(diǎn)，是現(xiàn)代城市解決交通擁塞最有效的手段。地鐵車站及沿線分布著眾多各類機(jī)電設(shè)備，他們?yōu)榈罔F的安全運(yùn)營和營造舒適的乘車環(huán)境提供了保證。但由于機(jī)電設(shè)備種類和數(shù)量眾多，分布廣，控制要求復(fù)雜，加之地下環(huán)境惡劣，因此需要用BAS監(jiān)控系統(tǒng)，采用現(xiàn)代計算機(jī)控制和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對地鐵車站的隧道通風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)水系統(tǒng)、車站給排水系統(tǒng)、車站照明系統(tǒng)、電扶梯系統(tǒng)和車站導(dǎo)向標(biāo)志系統(tǒng)等機(jī)電設(shè)備進(jìn)行自系統(tǒng)動化管理和控制，通過優(yōu)化控制實(shí)現(xiàn)地鐵的安全高效運(yùn)行。下面以廣州地鐵一號線對車站設(shè)備監(jiān)控( BAS)系統(tǒng)為例進(jìn)行研究。1、 概況介紹廣州地鐵1 號線共有14個地下車站、2個地面車站和一座地鐵控制中心(OCC )

5、大樓，全長1 8. 6k m，采用了集散控制系統(tǒng)(DCS)對地鐵全線環(huán)控設(shè)備及其他車站機(jī)電設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)控，由于引進(jìn)了樓宇控制概念, 地鐵車站設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)亦被稱為BAS(Build in gAutoma tion System )系統(tǒng)。廣州地鐵l 號線采用美國CSI 公司的I/NET 200系統(tǒng)對全線環(huán)控系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，并對全線車站的扶梯、給排水設(shè)備、應(yīng)急電源進(jìn)行監(jiān)視報警。二、BAS系統(tǒng)在地鐵環(huán)控中的作用及功能1、地鐵BAS系統(tǒng)在地鐵環(huán)控中的主要作用控制全線車站及區(qū)間的環(huán)控及其他機(jī)電設(shè)備安全、高效、協(xié)調(diào)的運(yùn)行, 保證地鐵車站及區(qū)間環(huán)境的良好舒適，產(chǎn)生最佳的節(jié)能效果，并在突發(fā)事件(如火災(zāi))時指揮環(huán)

6、控設(shè)備轉(zhuǎn)向特定模式，為地鐵乘車環(huán)境提供安全保證。2、廣州地鐵1 號線B A S 系統(tǒng)主要功能（1）監(jiān)控并協(xié)調(diào)全線各車站及OCC大樓通風(fēng)空調(diào)設(shè)備、冷水系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行。（2）監(jiān)控并協(xié)調(diào)全線區(qū)間隧道通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行。（3）對車站機(jī)電設(shè)備故障進(jìn)行報警，統(tǒng)計設(shè)備累積運(yùn)行時間。（4）對全線環(huán)境參數(shù)(溫、濕度)及水系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行檢測、分析及報警。（5）接收地鐵防災(zāi)系統(tǒng)(FAS系統(tǒng))火災(zāi)報警信息并觸發(fā)BA S 系統(tǒng)的災(zāi)害運(yùn)行模式，控制環(huán)控設(shè)備按災(zāi)害模式運(yùn)行。（6）通過與信號ATS接口接收區(qū)間堵車信息，控制相關(guān)環(huán)控設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)命令。（7）緊急狀況下，可通過車站模擬屏控制環(huán)控設(shè)備執(zhí)行相關(guān)命令。（8）監(jiān)視全線各

7、站及隧道區(qū)間給排水、自動扶梯等機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。（9）管理資料并定期打印報表。（10）與主時鐘接口，保證BA S 系統(tǒng)時鐘同步。二、BAS系統(tǒng)的構(gòu)成及網(wǎng)絡(luò)配置1、BAS系統(tǒng)的構(gòu)成廣州地鐵一號線BAS 系統(tǒng)分中央級、車站級、就地級三級對環(huán)控設(shè)備以及其他機(jī)電設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖如下圖。PCU為過程控制單元，8 輸入8 輸出，可擴(kuò)展至32 輸入或16 入16 出；UCI為單元控制器接口，可下帶最多32 個單元控制器UC，采用主從通訊方式進(jìn)行通信，監(jiān)控點(diǎn)數(shù)可多達(dá)512 個；MPI為模擬屏驅(qū)動接口; HLI 為高級數(shù)據(jù)接口。通常在車站控制室放置3 塊UCI, 其中2 塊分別負(fù)責(zé)監(jiān)控車站兩端的環(huán)控設(shè)

8、備并實(shí)現(xiàn)環(huán)控電控室模擬屏控制功能，另外一塊U CI 負(fù)責(zé)站廳/站臺和部分設(shè)備用房溫度濕度檢測，并接收防災(zāi)報警系統(tǒng)( FAS) 火警信號，對車控室模擬屏和其他系統(tǒng)( 扶梯、給排水等) 設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。冷水機(jī)房設(shè)置一塊PCU 負(fù)責(zé)對冷水機(jī)組進(jìn)行監(jiān)控；每端空調(diào)機(jī)房設(shè)置一塊PCU 檢測風(fēng)室及設(shè)備/ 管理用房的溫濕度， 并負(fù)責(zé)控制空調(diào)機(jī)出水二通閥的開度。每端環(huán)控電控室設(shè)置2 4 塊PCU 輔助UCI對本端環(huán)控系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。BAS 系統(tǒng)在車站設(shè)置有與FAS 系統(tǒng)及冷水機(jī)組的數(shù)據(jù)接口HLI，用來接收第三方設(shè)備的數(shù)據(jù)。2、網(wǎng)絡(luò)配置BAS 系統(tǒng)的軟件由美國國際控制系統(tǒng)公司( CSI) 提供，CSI 提供I/ NE

9、T7700系統(tǒng)最新的局域網(wǎng)( LAN ) 及廣域網(wǎng)( WAN ) 技術(shù)。在I/NET7700 網(wǎng)絡(luò)中，任一帶有微處理器和存儲器的遠(yuǎn)程站都可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的BAS 操作，從而使廣州地鐵的BAS 系統(tǒng)擁有高可靠性。網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)為RS485、MODEM、光纖通信、以太網(wǎng)( LANTASTIC) 4 種方式。I/NET7700是一種功能很強(qiáng)和非常靈活的環(huán)境控制軟件，可對通風(fēng)空調(diào)、照明和其他環(huán)境系統(tǒng)進(jìn)行控制和監(jiān)視。系統(tǒng)采用IBM 或其兼容機(jī)作為操作站或備份站，可在線編程及控制I/NET，操作者無需有特殊軟件編程知識或廠方的幫助便可很快熟悉并進(jìn)行參數(shù)調(diào)整。I/ NET 擁有帶狀分層的4 種網(wǎng)絡(luò)，在此結(jié)構(gòu)的頂部為

10、連接操作工作站及備份工作站的以太網(wǎng)，其下是連接操作工作站及接頭的主網(wǎng)絡(luò)，緊接著主網(wǎng)的是連接DCU的控制器網(wǎng)，獨(dú)立控制器則分布于控制器網(wǎng)下的子網(wǎng)上。三、BAS系統(tǒng)在環(huán)控中的應(yīng)用由于廣州地鐵一號線的環(huán)控系統(tǒng)設(shè)計為定風(fēng)量系統(tǒng)，因此BAS系統(tǒng)控制的重點(diǎn)不在于調(diào)節(jié)，而在于環(huán)控模式工況的選擇判斷。以車站大系統(tǒng)和水系統(tǒng)的正常運(yùn)行為例，說明BAS 系統(tǒng)在環(huán)控中的應(yīng)用。1、 環(huán)控系統(tǒng)的組成環(huán)境控制系統(tǒng)可分為：車站站廳/ 站臺通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)( 大系統(tǒng)) ；車站設(shè)備用房通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)( 小系統(tǒng)) ；車站冷水機(jī)組系統(tǒng)( 水系統(tǒng)) ；以及隧道通風(fēng)系統(tǒng)( 包括隧道風(fēng)機(jī)、聯(lián)動風(fēng)閥、推力風(fēng)機(jī)和組合風(fēng)閥)。2、車站大系統(tǒng)運(yùn)行模式大

11、系統(tǒng)正常運(yùn)行模式的自動判定執(zhí)行主要根據(jù)以下4 個條件。（1）據(jù)室外溫度判定大系統(tǒng)執(zhí)行空調(diào)或非空調(diào)季節(jié)模式；（2）據(jù)車站內(nèi)外空氣焓值的比較判定全新風(fēng)或小新風(fēng)模式；（3）根據(jù)車站負(fù)荷情況判定執(zhí)行負(fù)荷大于50% 模式或小于50% 模式；（4）根據(jù)時間判定夜間或白天模式。（1）正常運(yùn)營時間劃分為三段：夜間、預(yù)通風(fēng)時間、正常運(yùn)營時間。（2）空調(diào)季節(jié)采用外界焓值與送風(fēng)設(shè)定焓值的比較來判定。當(dāng)外界焓值大于設(shè)定焓值時，即進(jìn)入空調(diào)季節(jié)，為避免空調(diào)季節(jié)頻繁切換引起模式的頻繁切換，判斷條件采用死區(qū)控制， 并限時( 如20 min) 轉(zhuǎn)換。全新風(fēng)及小新風(fēng)工況選擇使用外界焓值與站廳、站臺焓值相比較來確定，同樣采用限時轉(zhuǎn)

12、換。（3）車站負(fù)荷判定采用水系統(tǒng)分水器溫度（冷凍水出水溫度）判定，采用死區(qū)7. 5攝氏度至8. 5攝氏度控制，非空調(diào)季節(jié)則默認(rèn)執(zhí)行車站負(fù)荷450%模式工況。（4）通常環(huán)控模式由BAS 系統(tǒng)根據(jù)計算結(jié)果自動判定執(zhí)行，同時設(shè)置手動模式，以便特殊情況下，人工強(qiáng)制選定模式，在災(zāi)害情況（如火災(zāi)），則優(yōu)先執(zhí)行火災(zāi)模式（須人工確認(rèn)后方可執(zhí)行）。3、車站水系統(tǒng)的運(yùn)行模式BAS 系統(tǒng)根據(jù)下列原則選定水系統(tǒng)正常運(yùn)行的模式。（1） 據(jù)時間表判定白天或夜間模式運(yùn)行；（2）據(jù)室外焓值判定水系統(tǒng)是否進(jìn)入空調(diào)季節(jié)運(yùn)行；（3）根據(jù)車站冷負(fù)荷判定開機(jī)數(shù)量。 下圖是車站水系統(tǒng)工況判定流程圖。（1）常運(yùn)營時間劃分為三段：夜間、車站

13、預(yù)冷時間、正常運(yùn)營時間。夜間只根據(jù)重要設(shè)備房溫度開啟活塞機(jī)組，運(yùn)營前車站預(yù)冷時間內(nèi)首先開啟兩臺離心機(jī)組30 分鐘后再進(jìn)行車站冷負(fù)荷的判斷。（2）站負(fù)荷判定采用水系統(tǒng)分水器溫度（冷凍水出水溫度）判定，當(dāng)分水器溫度高過某個設(shè)定值時，開啟兩臺離心機(jī)組, 低過該值則開一臺離心機(jī)組，該值采用死區(qū)控制，廣州地鐵一號線設(shè)定為7 9攝氏度。（3）保護(hù)設(shè)備，避免冷水機(jī)組頻繁動作，設(shè)定了冷水系統(tǒng)模式最少運(yùn)行時間( 如90 min) ?？偨Y(jié)由于地鐵環(huán)控系統(tǒng)的復(fù)雜性和特殊性，對車站設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的控制要求往往同一般樓宇自動化系統(tǒng)區(qū)別很大，在硬件的配置和軟件功能上有其特殊的要求，因此，在今后的地鐵建設(shè)中，要根據(jù)地鐵的實(shí)際情況，合理配置系統(tǒng)，完善系統(tǒng)功能，最大限度地提高地鐵環(huán)境控制系統(tǒng)的自動化水平。參考文獻(xiàn)1 李楠，程湛。 大型客機(jī)動態(tài)熱載荷仿真計算軟件J. 民用飛機(jī)設(shè)計與研究. 2010(02) 2 付衛(wèi)東，閆水保，李火銀，周俊杰。 環(huán)模器溫度調(diào)節(jié)過程的數(shù)字仿真J. 工