環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)課件

第2章環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)知識點環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備環(huán)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與構(gòu)成環(huán)控系統(tǒng)功能接口處理第2章環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)知識點1第2章環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)難點環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成環(huán)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能第2章環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)難點2第2章環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)

要求了解環(huán)控系統(tǒng)集成特性掌握環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備掌握環(huán)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與構(gòu)成了解環(huán)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)掌握環(huán)控系統(tǒng)功能第2章環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)要求3第2章環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)

2.1概述

城軌通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)是滿足和保證人員及設(shè)備運行所需內(nèi)部空氣環(huán)境的關(guān)鍵工藝系統(tǒng)。諸如照明、給排水、導(dǎo)向、屏蔽門、電扶梯等機電設(shè)備又是直接服務(wù)乘客的，其運行狀態(tài)關(guān)系到城軌的服務(wù)質(zhì)量。監(jiān)控及管理上述各類設(shè)備運行的城軌環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)在城軌運營中處于較重要的位置，稱為BAS系統(tǒng)。第2章環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)

2.1概述城軌4環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，英文簡寫為EMCS(EnvironmentandMechanicalControlSystem)，我國地鐵規(guī)范其為BAS(BuildingAutomaticSystem)。BAS系統(tǒng)是一個典型的集成系統(tǒng)，它具備集成系統(tǒng)的3個基本特性：開放系統(tǒng)、應(yīng)用需求和接口。2.1概述

環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，英文簡寫為EMCS(Env5BAS系統(tǒng)的基本作用1控制和調(diào)節(jié)地鐵內(nèi)的熱環(huán)境，保證地鐵內(nèi)的IAQ（室內(nèi)空氣品質(zhì)）在一個合理舒適的范圍之內(nèi)，滿足乘客和工作人員的舒適性、健康和安全需求以及設(shè)備降低能耗的工作要求。2應(yīng)當(dāng)在事故及災(zāi)害情況下進行通風(fēng)、排煙和排熱，起到生命保障及輔助滅火作用。注意：BAS系統(tǒng)不是消防滅火系統(tǒng)。BAS系統(tǒng)幾乎成為城軌中一個必不可少的子系統(tǒng)。2.1概述

BAS系統(tǒng)的基本作用2.1概述62.1概述

設(shè)置BAS系統(tǒng)的主要目的在正常狀態(tài)下保證各城軌車站及區(qū)間內(nèi)機電設(shè)備運營安全、各項公共設(shè)備可靠、節(jié)能；保證城軌環(huán)境達到國家有關(guān)規(guī)定和標準，并在災(zāi)害發(fā)生時能夠及時迅速地進入防災(zāi)運行方式，保證人員的生命安全和減少財產(chǎn)損失；在不犧牲車站衛(wèi)生標準和熱舒適的前提下，提高空調(diào)系統(tǒng)管理水平，降低維護管理人員工作量，節(jié)省空調(diào)設(shè)備運行能耗。2.1概述設(shè)置BAS系統(tǒng)的主要目的7地鐵規(guī)范規(guī)定“地鐵環(huán)境和設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)針對地鐵的特點和各城市的氣候環(huán)境、經(jīng)濟情況，設(shè)置不同水平的BAS，以達到營造良好環(huán)境、降低能源消耗、節(jié)省人力、提高管理水平的目的”。2.1概述

地鐵規(guī)范規(guī)定“地鐵環(huán)境和設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)針對地鐵的特點和82.1概述BAS的被控設(shè)備從工藝作用方面可劃分為兩類：環(huán)控系統(tǒng)工藝設(shè)備地鐵建筑附屬其他機電設(shè)備。2.1概述BAS的被控設(shè)備從工藝作用方面可劃分為兩類：9環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)課件102.1.1環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備

1．車站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)

(1)公共區(qū)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備

此類設(shè)備組成的通風(fēng)系統(tǒng)習(xí)慣稱之為“大系統(tǒng)”，同時兼做車站公共區(qū)排煙系統(tǒng)。一般由組合式空調(diào)機組、空調(diào)新風(fēng)機、回排風(fēng)機、消聲器、電動組合風(fēng)閥、多葉調(diào)節(jié)閥、防/排煙防火閥、新風(fēng)井、風(fēng)道、混合室和風(fēng)管等部分組成。

2.1.1環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備1．車站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)11環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)課件122.1.1環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備(2)車站設(shè)備與管理用房通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備

小系統(tǒng)指車站設(shè)備管理用房通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)(兼排煙系統(tǒng))。由空氣處理機、送風(fēng)機、回排風(fēng)機、排風(fēng)機、消聲器、(耐高溫)多葉調(diào)節(jié)閥、防/排煙防火閥、風(fēng)管等部分組成，一般位于車站站廳層兩端的環(huán)控機房和小系統(tǒng)通風(fēng)機房內(nèi)。2.1.1環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備(2)車站設(shè)備與管理用房通風(fēng)空調(diào)系13環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)課件142.1.1環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備(3)空調(diào)水系統(tǒng)

水系統(tǒng)指車站制冷空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)。水系統(tǒng)為車站公共區(qū)及車站設(shè)備管理用房空調(diào)器提供冷源，冷源是冷凍水。供冷方式又分為集中供冷和分站(獨立)供冷。2.1.1環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備(3)空調(diào)水系統(tǒng)15(3)空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)備水系統(tǒng)的監(jiān)控對象是：冷水機組、冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔、差壓調(diào)節(jié)閥、二通調(diào)節(jié)閥等，測點是：冷凍水供回水溫度，冷卻水供回水溫度等。水系統(tǒng)由兩個循環(huán)組成：冷凍水循環(huán)和冷卻水循環(huán)。BAS的調(diào)節(jié)點一般是末端裝置，及調(diào)節(jié)閥。2.1.1環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備(3)空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)備2.1.1環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備16環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)課件172.1.1環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備(4)各類傳感器、執(zhí)行器

這些設(shè)備主要是用于環(huán)控系統(tǒng)，如用于檢測空氣參數(shù)的溫、濕度傳感器(分室內(nèi)、室外及風(fēng)管式)、二氧化碳濃度傳感器等?？照{(diào)水系統(tǒng)用的壓力、壓差傳感器、變送器，電磁流量計、水管式溫度計，感溫元件一般是PT100或PT100的熱電阻，經(jīng)變送器轉(zhuǎn)換為標準0～10V信號。

2.1.1環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備(4)各類傳感器、執(zhí)行器182.1.1環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備

2．隧道風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備

這類設(shè)備的作用域是隧道，包括區(qū)間隧道和車站隧道。它們在正常運營情況下用于排熱換氣、災(zāi)害情況下用于定向排煙、排熱和送新風(fēng)。設(shè)備一般包括：區(qū)間隧道風(fēng)機(TVF)，配線隧道風(fēng)機，車站隧道風(fēng)機，相關(guān)組合風(fēng)閥，隧道洞口的風(fēng)幕機。

2.1.1環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備2．隧道風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備192.1.1環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備3．給排水設(shè)備

給排水設(shè)備包括兩類設(shè)備：電動蝶閥和水泵，具體如圖所示2.1.1環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備3．給排水設(shè)備給排水設(shè)20環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)課件212.1.1環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備4．照明與導(dǎo)向指示5．電梯與自動扶梯6．屏蔽門

7.人防門8.防淹門2.1.1環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備4．照明與導(dǎo)向指示222.1.2設(shè)備分布特點BAS所控設(shè)備分布特點是：車站兩端是環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備的集中安裝地，如風(fēng)機房、冷水機房等，而其他設(shè)備除電扶梯、排水設(shè)備、站廳站臺的空氣參數(shù)傳感器等分布不規(guī)律外，基本上都集中在車站兩端的不同位置。

2.1.2設(shè)備分布特點BAS所控設(shè)備分布特點是：232.2系統(tǒng)設(shè)計與構(gòu)成

2.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與構(gòu)成完整的BAS系統(tǒng)或完整的BAS功能系統(tǒng)是一個以骨干網(wǎng)為基礎(chǔ)的、地理上分散的、分層分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的大型SCADA系統(tǒng)中心BAS系統(tǒng)車站BAS系統(tǒng)車輛段BAS系統(tǒng)集中冷站BAS系統(tǒng)BAS包括：2.2系統(tǒng)設(shè)計與構(gòu)成

2.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與構(gòu)成完整的B24環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)課件252.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與構(gòu)成1.中央級監(jiān)控系統(tǒng)主要位于OCC，由中央實時服務(wù)器、中央歷史服務(wù)器、操作員工作站、工程師工作站、打印設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、大屏幕或模擬顯示設(shè)備等計算機及網(wǎng)絡(luò)硬件構(gòu)成，軟件則包括操作系統(tǒng)、大型數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)應(yīng)用軟件、應(yīng)用軟件開發(fā)與維護平臺、網(wǎng)管軟件其他輔助軟件等。2.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與構(gòu)成1.中央級監(jiān)控系統(tǒng)262.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與構(gòu)成2.車站級監(jiān)控系統(tǒng)車站級監(jiān)控系統(tǒng)位于車站，以車站監(jiān)控工作站、PLC控制器為基礎(chǔ)，具體包括車站監(jiān)控局域網(wǎng)、打印機、后備操作盤等設(shè)備。2.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與構(gòu)成2.車站級監(jiān)控系統(tǒng)272.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與構(gòu)成3.現(xiàn)場控制級設(shè)備位于車站各就地監(jiān)控點或數(shù)據(jù)采集點，具體包括各類傳感器、執(zhí)行器、遠程I/O模塊、接口模塊或裝置等。車站BAS系統(tǒng)構(gòu)成如圖所示：

2.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與構(gòu)成3.現(xiàn)場控制級設(shè)備28環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)課件292.2.2系統(tǒng)設(shè)備BAS系統(tǒng)設(shè)備總體而言包括3類設(shè)備:監(jiān)控設(shè)備、接口及控制設(shè)備和傳感器與執(zhí)行器1監(jiān)控設(shè)備

指監(jiān)控層設(shè)備，如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器、監(jiān)控工作站、維修工作站(工程師站)、打印設(shè)備、存儲設(shè)備、模擬屏或大屏幕等，這些設(shè)備用來完成人機交互及數(shù)據(jù)服務(wù)，是BAS和操作及管理人員的接口設(shè)備2.2.2系統(tǒng)設(shè)備BAS系統(tǒng)設(shè)備總體而言包括3302.2.2系統(tǒng)設(shè)備2接口及控制設(shè)備3傳感器及執(zhí)行器

2.2.2系統(tǒng)設(shè)備312.2.3系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)1車站監(jiān)控網(wǎng)：一般選擇以太網(wǎng)，符合IEEE802.3(U)規(guī)約2控制網(wǎng)：是指用于控制器之間傳遞實時數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)2.2.3系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)1車站監(jiān)控網(wǎng)：一般選擇以太322.2.4系統(tǒng)接口對于一個集成系統(tǒng)而言，接口形式無外乎3種方式：硬線I/O接口，低速率異步串行接口和網(wǎng)絡(luò)接口。對于BAS而言，其接口分布如下圖所示。

2.2.4系統(tǒng)接口對于一個集成系統(tǒng)而言，接口33環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)課件342.2.5系統(tǒng)供電與接地系統(tǒng)供電采用獨立、集中、不間斷供電方式較好，其性質(zhì)應(yīng)屬于一類負荷，后備時間不小于30min。由于BAS系統(tǒng)控制箱柜不是集中安裝的，且線纜長度及覆蓋面積較多，因此需要嚴格考慮系統(tǒng)的接地問題。系統(tǒng)分保護地、工作地和屏蔽地，對于地鐵的特殊情況，一般將保護地和屏蔽地接在地鐵綜合接地網(wǎng)上。由于地鐵的供電系統(tǒng)的迷流影響，地電位變化較大，應(yīng)避免多點接地。BAS系統(tǒng)控制設(shè)備的內(nèi)部電路可以邏輯的浮空，但應(yīng)將與現(xiàn)場信號連接的控制設(shè)備24V電源單點單獨接在地鐵的綜合接地網(wǎng)上。2.2.5系統(tǒng)供電與接地系統(tǒng)供電采用獨立、集中352.3系統(tǒng)功能

2.3.1中央級功能

中央級監(jiān)控系統(tǒng)是整個BAS系統(tǒng)的監(jiān)控核心，其功能有：1中央級監(jiān)控功能

（1）設(shè)備監(jiān)控與管理（2）運營調(diào)度及管理

OCC的模式控制與操作包括兩方面：一是對隧道系統(tǒng)的非正常及災(zāi)害模式和早晚換氣模式的控制，二是給車站系統(tǒng)提供模式表。下圖描述了在OCC自動模式、手動模式如何實現(xiàn)及最終模式編號如何產(chǎn)生。

2.3系統(tǒng)功能

2.3.1中央級功能中央級36環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)課件372.3.1中央級功能（3）在線幫助與決策支持

（4）系統(tǒng)安全管理

（5）通用人機界面功能

（6）時鐘同步

2.3.1中央級功能（3）在線幫助與決策支持382.3.1中央級功能2中央級維護功能

（1）全線BAS系統(tǒng)工程管理（2）全線BAS系統(tǒng)監(jiān)控與維護（3）全線后備監(jiān)控與操作

2.3.1中央級功能2中央級維護功能392.3.1中央級功能維護系統(tǒng)設(shè)備的主要監(jiān)控對象是全線的BAS系統(tǒng)設(shè)備，通過維修工作站可實現(xiàn)下述功能：·在線監(jiān)控全線各站PLC的配置情況、運行情況；在線監(jiān)控與診斷各PLC控制器中各種模塊的運行情況，如CPU狀態(tài)、后備電池狀態(tài)，控制網(wǎng)模塊狀態(tài)，以太網(wǎng)模塊狀態(tài)，I/O狀態(tài)等；·在線監(jiān)控與診斷PLC網(wǎng)絡(luò)情況，包括網(wǎng)絡(luò)工作狀態(tài)及參數(shù)配置，數(shù)據(jù)流量，帶寬占用率，控制網(wǎng)絡(luò)負荷情況(峰值與平均負荷)，各網(wǎng)絡(luò)模塊數(shù)據(jù)負荷與流量，網(wǎng)絡(luò)中各站點分配情況，通信介質(zhì)工作狀況等：·在線監(jiān)控各PLC系統(tǒng)中CPU模塊的內(nèi)存使用情況，程序周期，數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)，特別是和其他系統(tǒng)或設(shè)備之間交換的數(shù)據(jù)(如MCS系統(tǒng))，程序運行等內(nèi)容；·在線清除PLC內(nèi)部產(chǎn)生的邏輯故障(主要故障和次要故障，非物理損壞)；·在線修改各PLC站的配置，強制PLC的I/O點狀態(tài)，改變PLC的運行方式等；2.3.1中央級功能維護系統(tǒng)設(shè)備的402.3.1中央級功能·在線仿真PLC程序運行，測試PLC程序(不實際輸出)·在線上載、編輯、下裝各PLC的程序及網(wǎng)絡(luò)參數(shù)；·在線監(jiān)控各車站維修工作姑的狀態(tài)(在線或離線)；·在線監(jiān)控各車站EMCS局域網(wǎng)狀態(tài)；·在線進行全線面向各車站的監(jiān)控操作權(quán)限和用戶管理，可動態(tài)添加用戶，刪除用戶，更改用戶密碼，不同用戶的權(quán)限范圍設(shè)置等；·離線組態(tài)并下裝各車站監(jiān)控工程，包括HMI、數(shù)據(jù)庫、接口驅(qū)動等，仿真運行車站監(jiān)控工程。通過上述功能和手段，可以使系統(tǒng)維護人員能實時掌握全線系統(tǒng)設(shè)備的運行情況，及時制定維修計劃，組織人力完成維修工作。同時，應(yīng)針對維護功能提供一個基于數(shù)據(jù)庫的維修管理工具，使日常的系統(tǒng)維護和管理信息化。2.3.1中央級功能·在線仿真PLC程序運行，測412.3.1中央級功能

當(dāng)出現(xiàn)中心監(jiān)控系統(tǒng)不能正常工作時、位于車輛段的BAS維護系統(tǒng)完全可以接管對車站的監(jiān)控與操作功能，實現(xiàn)后備的功能需求。

2.3.1中央級功能當(dāng)出現(xiàn)中心監(jiān)控系統(tǒng)不能正422.3.2車站級功能1．實時監(jiān)控與聯(lián)動控制

2．車站環(huán)境參數(shù)監(jiān)控

3．車站空調(diào)系統(tǒng)控制

2.3.2車站級功能1．實時監(jiān)控與聯(lián)動控制432.3.2車站級功能4．大系統(tǒng)設(shè)備的優(yōu)化與智能控制

5．設(shè)備控制6.防災(zāi)聯(lián)動控制

7．緊急后備操作

8．子系統(tǒng)獨立性

2.3.2車站級功能4．大系統(tǒng)設(shè)備的優(yōu)化與智能控制442.3.2車站級功能9.智能、優(yōu)化與調(diào)節(jié)控制

10．用戶友好的監(jiān)控功能11．系統(tǒng)安全措施

12．報警監(jiān)控與管理功能

13．消防聯(lián)動

2.3.2車站級功能9.智能、優(yōu)化與調(diào)節(jié)控制452.3.2車站級功能14．系統(tǒng)恢復(fù)與保持功能

15．系統(tǒng)自診斷功能

16．系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控

17．參數(shù)化系統(tǒng)

2.3.2車站級功能14．系統(tǒng)恢復(fù)與保持功能46赤崗塔站B端大系統(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng)實際工藝畫面圖赤崗塔站B端大系統(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng)實際工藝畫面圖472.3.3就地級功能1．信號采集、轉(zhuǎn)換及傳輸功能2．顯示與診斷功能

3．?dāng)?shù)據(jù)傳輸和協(xié)議轉(zhuǎn)換功能

4．單臺設(shè)備控制功能

5．連鎖控制

2.3.3就地級功能1．信號采集、轉(zhuǎn)換及傳輸功能482.4接口處理1與FAS接口

根據(jù)國標，BAS系統(tǒng)已經(jīng)承擔(dān)了多項消防聯(lián)動控制功能，并具備了標準中規(guī)定的有關(guān)控制方式、響應(yīng)性、反饋顯示等技術(shù)要求。因此BAS和FAS之間有著緊密的聯(lián)系，特別是在火災(zāi)工況下，兩個系統(tǒng)需要共同完成消防聯(lián)動控制BAS需要通過通信方式和FAS主機進行接口，通過該接口接收FAS確認的火災(zāi)報警信息，用來觸發(fā)模式控制。如圖所示：2.4接口處理1與FAS接口49環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)課件502.4接口處理2與低壓接口BAS通過和低壓配電系統(tǒng)接口來控制各種機電設(shè)備，通常環(huán)控系統(tǒng)采用馬達控制中心(MCC)來集中對風(fēng)機、風(fēng)閥進行電氣控制，而BAS則通過接口馬達控制中心實現(xiàn)對環(huán)控設(shè)備的控制。

2.4接口處理2與低壓接口512.4接口處理3與綜臺監(jiān)控系統(tǒng)接口BAS和綜合監(jiān)控系統(tǒng)接口是網(wǎng)絡(luò)接口，綜合監(jiān)控系統(tǒng)與BAS控制器直接交換數(shù)據(jù)2.4接口處理3與綜臺監(jiān)控系統(tǒng)接口52小結(jié)2.1BAS系統(tǒng)的概念

2.2BAS系統(tǒng)的設(shè)備2.3BAS系統(tǒng)組成

空調(diào)通風(fēng)設(shè)備

機電設(shè)備

大系統(tǒng)小系統(tǒng)水系統(tǒng)區(qū)間隧道TVF隧道配線通風(fēng)UPE/OTE中心BAS系統(tǒng)車站BAS車輛段BAS集中冷戰(zhàn)小結(jié)2.1BAS系統(tǒng)的概念空調(diào)通風(fēng)設(shè)備機電設(shè)備大系統(tǒng)小532.4系統(tǒng)功能2.5系統(tǒng)接口小結(jié)2.4系統(tǒng)功能小結(jié)54演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！55第2章環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)知識點環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備環(huán)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與構(gòu)成環(huán)控系統(tǒng)功能接口處理第2章環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)知識點56第2章環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)難點環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成環(huán)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能第2章環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)難點57第2章環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)

要求了解環(huán)控系統(tǒng)集成特性掌握環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備掌握環(huán)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與構(gòu)成了解環(huán)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)掌握環(huán)控系統(tǒng)功能第2章環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)要求58第2章環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)

2.1概述

城軌通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)是滿足和保證人員及設(shè)備運行所需內(nèi)部空氣環(huán)境的關(guān)鍵工藝系統(tǒng)。諸如照明、給排水、導(dǎo)向、屏蔽門、電扶梯等機電設(shè)備又是直接服務(wù)乘客的，其運行狀態(tài)關(guān)系到城軌的服務(wù)質(zhì)量。監(jiān)控及管理上述各類設(shè)備運行的城軌環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)在城軌運營中處于較重要的位置，稱為BAS系統(tǒng)。第2章環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)

2.1概述城軌59環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，英文簡寫為EMCS(EnvironmentandMechanicalControlSystem)，我國地鐵規(guī)范其為BAS(BuildingAutomaticSystem)。BAS系統(tǒng)是一個典型的集成系統(tǒng)，它具備集成系統(tǒng)的3個基本特性：開放系統(tǒng)、應(yīng)用需求和接口。2.1概述

環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，英文簡寫為EMCS(Env60BAS系統(tǒng)的基本作用1控制和調(diào)節(jié)地鐵內(nèi)的熱環(huán)境，保證地鐵內(nèi)的IAQ（室內(nèi)空氣品質(zhì)）在一個合理舒適的范圍之內(nèi)，滿足乘客和工作人員的舒適性、健康和安全需求以及設(shè)備降低能耗的工作要求。2應(yīng)當(dāng)在事故及災(zāi)害情況下進行通風(fēng)、排煙和排熱，起到生命保障及輔助滅火作用。注意：BAS系統(tǒng)不是消防滅火系統(tǒng)。BAS系統(tǒng)幾乎成為城軌中一個必不可少的子系統(tǒng)。2.1概述

BAS系統(tǒng)的基本作用2.1概述612.1概述

設(shè)置BAS系統(tǒng)的主要目的在正常狀態(tài)下保證各城軌車站及區(qū)間內(nèi)機電設(shè)備運營安全、各項公共設(shè)備可靠、節(jié)能；保證城軌環(huán)境達到國家有關(guān)規(guī)定和標準，并在災(zāi)害發(fā)生時能夠及時迅速地進入防災(zāi)運行方式，保證人員的生命安全和減少財產(chǎn)損失；在不犧牲車站衛(wèi)生標準和熱舒適的前提下，提高空調(diào)系統(tǒng)管理水平，降低維護管理人員工作量，節(jié)省空調(diào)設(shè)備運行能耗。2.1概述設(shè)置BAS系統(tǒng)的主要目的62地鐵規(guī)范規(guī)定“地鐵環(huán)境和設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)針對地鐵的特點和各城市的氣候環(huán)境、經(jīng)濟情況，設(shè)置不同水平的BAS，以達到營造良好環(huán)境、降低能源消耗、節(jié)省人力、提高管理水平的目的”。2.1概述

地鐵規(guī)范規(guī)定“地鐵環(huán)境和設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)針對地鐵的特點和632.1概述BAS的被控設(shè)備從工藝作用方面可劃分為兩類：環(huán)控系統(tǒng)工藝設(shè)備地鐵建筑附屬其他機電設(shè)備。2.1概述BAS的被控設(shè)備從工藝作用方面可劃分為兩類：64環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)課件652.1.1環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備

1．車站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)

(1)公共區(qū)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備

此類設(shè)備組成的通風(fēng)系統(tǒng)習(xí)慣稱之為“大系統(tǒng)”，同時兼做車站公共區(qū)排煙系統(tǒng)。一般由組合式空調(diào)機組、空調(diào)新風(fēng)機、回排風(fēng)機、消聲器、電動組合風(fēng)閥、多葉調(diào)節(jié)閥、防/排煙防火閥、新風(fēng)井、風(fēng)道、混合室和風(fēng)管等部分組成。

2.1.1環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備1．車站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)66環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)課件672.1.1環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備(2)車站設(shè)備與管理用房通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備

小系統(tǒng)指車站設(shè)備管理用房通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)(兼排煙系統(tǒng))。由空氣處理機、送風(fēng)機、回排風(fēng)機、排風(fēng)機、消聲器、(耐高溫)多葉調(diào)節(jié)閥、防/排煙防火閥、風(fēng)管等部分組成，一般位于車站站廳層兩端的環(huán)控機房和小系統(tǒng)通風(fēng)機房內(nèi)。2.1.1環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備(2)車站設(shè)備與管理用房通風(fēng)空調(diào)系68環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)課件692.1.1環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備(3)空調(diào)水系統(tǒng)

水系統(tǒng)指車站制冷空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)。水系統(tǒng)為車站公共區(qū)及車站設(shè)備管理用房空調(diào)器提供冷源，冷源是冷凍水。供冷方式又分為集中供冷和分站(獨立)供冷。2.1.1環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備(3)空調(diào)水系統(tǒng)70(3)空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)備水系統(tǒng)的監(jiān)控對象是：冷水機組、冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔、差壓調(diào)節(jié)閥、二通調(diào)節(jié)閥等，測點是：冷凍水供回水溫度，冷卻水供回水溫度等。水系統(tǒng)由兩個循環(huán)組成：冷凍水循環(huán)和冷卻水循環(huán)。BAS的調(diào)節(jié)點一般是末端裝置，及調(diào)節(jié)閥。2.1.1環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備(3)空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)備2.1.1環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備71環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)課件722.1.1環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備(4)各類傳感器、執(zhí)行器

這些設(shè)備主要是用于環(huán)控系統(tǒng)，如用于檢測空氣參數(shù)的溫、濕度傳感器(分室內(nèi)、室外及風(fēng)管式)、二氧化碳濃度傳感器等?？照{(diào)水系統(tǒng)用的壓力、壓差傳感器、變送器，電磁流量計、水管式溫度計，感溫元件一般是PT100或PT100的熱電阻，經(jīng)變送器轉(zhuǎn)換為標準0～10V信號。

2.1.1環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備(4)各類傳感器、執(zhí)行器732.1.1環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備

2．隧道風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備

這類設(shè)備的作用域是隧道，包括區(qū)間隧道和車站隧道。它們在正常運營情況下用于排熱換氣、災(zāi)害情況下用于定向排煙、排熱和送新風(fēng)。設(shè)備一般包括：區(qū)間隧道風(fēng)機(TVF)，配線隧道風(fēng)機，車站隧道風(fēng)機，相關(guān)組合風(fēng)閥，隧道洞口的風(fēng)幕機。

2.1.1環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備2．隧道風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備742.1.1環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備3．給排水設(shè)備

給排水設(shè)備包括兩類設(shè)備：電動蝶閥和水泵，具體如圖所示2.1.1環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備3．給排水設(shè)備給排水設(shè)75環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)課件762.1.1環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備4．照明與導(dǎo)向指示5．電梯與自動扶梯6．屏蔽門

7.人防門8.防淹門2.1.1環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備4．照明與導(dǎo)向指示772.1.2設(shè)備分布特點BAS所控設(shè)備分布特點是：車站兩端是環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備的集中安裝地，如風(fēng)機房、冷水機房等，而其他設(shè)備除電扶梯、排水設(shè)備、站廳站臺的空氣參數(shù)傳感器等分布不規(guī)律外，基本上都集中在車站兩端的不同位置。

2.1.2設(shè)備分布特點BAS所控設(shè)備分布特點是：782.2系統(tǒng)設(shè)計與構(gòu)成

2.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與構(gòu)成完整的BAS系統(tǒng)或完整的BAS功能系統(tǒng)是一個以骨干網(wǎng)為基礎(chǔ)的、地理上分散的、分層分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的大型SCADA系統(tǒng)中心BAS系統(tǒng)車站BAS系統(tǒng)車輛段BAS系統(tǒng)集中冷站BAS系統(tǒng)BAS包括：2.2系統(tǒng)設(shè)計與構(gòu)成

2.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與構(gòu)成完整的B79環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)課件802.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與構(gòu)成1.中央級監(jiān)控系統(tǒng)主要位于OCC，由中央實時服務(wù)器、中央歷史服務(wù)器、操作員工作站、工程師工作站、打印設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、大屏幕或模擬顯示設(shè)備等計算機及網(wǎng)絡(luò)硬件構(gòu)成，軟件則包括操作系統(tǒng)、大型數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)應(yīng)用軟件、應(yīng)用軟件開發(fā)與維護平臺、網(wǎng)管軟件其他輔助軟件等。2.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與構(gòu)成1.中央級監(jiān)控系統(tǒng)812.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與構(gòu)成2.車站級監(jiān)控系統(tǒng)車站級監(jiān)控系統(tǒng)位于車站，以車站監(jiān)控工作站、PLC控制器為基礎(chǔ)，具體包括車站監(jiān)控局域網(wǎng)、打印機、后備操作盤等設(shè)備。2.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與構(gòu)成2.車站級監(jiān)控系統(tǒng)822.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與構(gòu)成3.現(xiàn)場控制級設(shè)備位于車站各就地監(jiān)控點或數(shù)據(jù)采集點，具體包括各類傳感器、執(zhí)行器、遠程I/O模塊、接口模塊或裝置等。車站BAS系統(tǒng)構(gòu)成如圖所示：

2.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與構(gòu)成3.現(xiàn)場控制級設(shè)備83環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)課件842.2.2系統(tǒng)設(shè)備BAS系統(tǒng)設(shè)備總體而言包括3類設(shè)備:監(jiān)控設(shè)備、接口及控制設(shè)備和傳感器與執(zhí)行器1監(jiān)控設(shè)備

指監(jiān)控層設(shè)備，如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器、監(jiān)控工作站、維修工作站(工程師站)、打印設(shè)備、存儲設(shè)備、模擬屏或大屏幕等，這些設(shè)備用來完成人機交互及數(shù)據(jù)服務(wù)，是BAS和操作及管理人員的接口設(shè)備2.2.2系統(tǒng)設(shè)備BAS系統(tǒng)設(shè)備總體而言包括3852.2.2系統(tǒng)設(shè)備2接口及控制設(shè)備3傳感器及執(zhí)行器

2.2.2系統(tǒng)設(shè)備862.2.3系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)1車站監(jiān)控網(wǎng)：一般選擇以太網(wǎng)，符合IEEE802.3(U)規(guī)約2控制網(wǎng)：是指用于控制器之間傳遞實時數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)2.2.3系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)1車站監(jiān)控網(wǎng)：一般選擇以太872.2.4系統(tǒng)接口對于一個集成系統(tǒng)而言，接口形式無外乎3種方式：硬線I/O接口，低速率異步串行接口和網(wǎng)絡(luò)接口。對于BAS而言，其接口分布如下圖所示。

2.2.4系統(tǒng)接口對于一個集成系統(tǒng)而言，接口88環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)課件892.2.5系統(tǒng)供電與接地系統(tǒng)供電采用獨立、集中、不間斷供電方式較好，其性質(zhì)應(yīng)屬于一類負荷，后備時間不小于30min。由于BAS系統(tǒng)控制箱柜不是集中安裝的，且線纜長度及覆蓋面積較多，因此需要嚴格考慮系統(tǒng)的接地問題。系統(tǒng)分保護地、工作地和屏蔽地，對于地鐵的特殊情況，一般將保護地和屏蔽地接在地鐵綜合接地網(wǎng)上。由于地鐵的供電系統(tǒng)的迷流影響，地電位變化較大，應(yīng)避免多點接地。BAS系統(tǒng)控制設(shè)備的內(nèi)部電路可以邏輯的浮空，但應(yīng)將與現(xiàn)場信號連接的控制設(shè)備24V電源單點單獨接在地鐵的綜合接地網(wǎng)上。2.2.5系統(tǒng)供電與接地系統(tǒng)供電采用獨立、集中902.3系統(tǒng)功能

2.3.1中央級功能

中央級監(jiān)控系統(tǒng)是整個BAS系統(tǒng)的監(jiān)控核心，其功能有：1中央級監(jiān)控功能

（1）設(shè)備監(jiān)控與管理（2）運營調(diào)度及管理

OCC的模式控制與操作包括兩方面：一是對隧道系統(tǒng)的非正常及災(zāi)害模式和早晚換氣模式的控制，二是給車站系統(tǒng)提供模式表。下圖描述了在OCC自動模式、手動模式如何實現(xiàn)及最終模式編號如何產(chǎn)生。

2.3系統(tǒng)功能

2.3.1中央級功能中央級91環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)課件922.3.1中央級功能（3）在線幫助與決策支持

（4）系統(tǒng)安全管理

（5）通用人機界面功能

（6）時鐘同步

2.3.1中央級功能（3）在線幫助與決策支持932.3.1中央級功能2中央級維護功能

（1）全線BAS系統(tǒng)工程管理（2）全線BAS系統(tǒng)監(jiān)控與維護（3）全線后備監(jiān)控與操作

2.3.1中央級功能2中央級維護功能942.3.1中央級功能維護系統(tǒng)設(shè)備的主要監(jiān)控對象是全線的BAS系統(tǒng)設(shè)備，通過維修工作站可實現(xiàn)下述功能：·在線監(jiān)控全線各站PLC的配置情況、運行情況；在線監(jiān)控與診斷各PLC控制器中各種模塊的運行情況，如CPU狀態(tài)、后備電池狀態(tài)，控制網(wǎng)模塊狀態(tài)，以太網(wǎng)模塊狀態(tài)，I/O狀態(tài)等；·在線監(jiān)控與診斷PLC網(wǎng)絡(luò)情況，包括網(wǎng)絡(luò)工作狀態(tài)及參數(shù)配置，數(shù)據(jù)流量，帶寬占用率，控制網(wǎng)絡(luò)負荷情況(峰值與平均負荷)，各網(wǎng)絡(luò)模塊數(shù)據(jù)負荷與流量，網(wǎng)絡(luò)中各站點分配情況，通信介質(zhì)工作狀況等：·在線監(jiān)控各PLC系統(tǒng)中CPU模塊的內(nèi)存使用情況，程序周期，數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)，特別是和其他系統(tǒng)或設(shè)備之間交換的數(shù)據(jù)(如MCS系統(tǒng))，程序運行等內(nèi)容；·在線清除PLC內(nèi)部產(chǎn)生的邏輯故障(主要故障和次要故障，非物理損壞)；·在線修改各PLC站的配置，強制PLC的I/O點狀態(tài)，改變PLC的運行方式等；2.3.1中央級功能維護系統(tǒng)設(shè)備的952.3.1中央級功能·在線仿真PLC程序運行，測試PLC程序(不實際輸出)·在線上載、編輯、下裝各PLC的程序及網(wǎng)絡(luò)參數(shù)；·在線監(jiān)控各車站維修工作姑的狀態(tài)(在線或離線)；·在線監(jiān)控各車站EMCS局域網(wǎng)狀態(tài)；·在線進行全線面向各車站的監(jiān)控操作權(quán)限和用戶管理，可動態(tài)添加用戶，刪除用戶，更改用戶密碼，不同用戶的權(quán)限范圍設(shè)置等；·離線組態(tài)并下裝各車站監(jiān)控工程，包括HMI、數(shù)據(jù)庫、接口驅(qū)動等，仿真運行車站監(jiān)控工程。通過上述功能和手段，可以使系統(tǒng)維護人員能實時掌握全線系統(tǒng)設(shè)備的運行情況，及時制定維修計劃，組織人力完成維修工作。同時，應(yīng)針對維護功能提供一個基于數(shù)據(jù)庫的維修管理工具，使日常的系統(tǒng)維護和管理信息化。2.3.1中央級功能·在線仿真P