• 關鍵詞：                                                                地鐵                                                                輕軌                                                                交通

• 摘要：地鐵與輕軌的正常運營是通過多種機電設備與各類控制系統來保證的，其中，地鐵通風空調系統是為滿足和保證人員及設備運行所需內部空氣環境的關鍵工藝系統。

軌道交通環境與設備監控系統概述

       地鐵與輕軌的正常運營是通過多種機電設備與各類控制系統來保證的，其中，地鐵通風空調系統是為滿足和保證人員及設備運行所需內部空氣環境的關鍵工藝系統，是 地鐵中不可缺少的一個重要組成部分，諸如照明、給排水、導向、屏蔽門、電扶梯等機電設備又是直接服務乘客的，其運行狀態關系到地鐵的服務質量。監控及管理 上述各類設備運行的地鐵環境與設備監控系統在地鐵運營中處于較重要的位置。環境與設備監控系統，英文簡寫為EMCS，我國地鐵規范成其為BAS。BAS系統是一個典型的集成系統，BAS系統同樣具備集成系統的三個基本特性：開放系統、應用需求和接口。
       從BAS系統的中文名字即可看出，其被控設備從工藝作用方面可劃分為兩類：環控系統工藝設備和地鐵建筑附屬其他機電設備。BAS系統的控制范圍及相互關系如圖1所示。

圖1 BAS系統的控制范圍及相互關系

一、環控系統設備
環控系統設備主要是車站和隧道的通風空調系統，包括車站通風空調系統和隧道通風系統。
1、車站通風空調系統
1）公共區通風空調系統設備
2）車站設備與管理用房通風空調系統設備
3）空調水系統設備
4）各類傳感器、執行器
2、隧道風系統設備
這 類設備的作用域是隧道，包括區間隧道和車站隧道。它們在正常運營情況下用于排熱換氣、災害情況下用于定向排煙、排熱和送新風。有關這些設備的安裝位置、數 量、功率、運行模式等等是經設計單位根據工藝設計、軟件仿真而決定的，這些不是本書討論的重點，這里簡介它們的運行特性、監控方式及接口。這些設備一般包 括：
◆ 區間隧道風機（TVF），安裝位置多在車站站層兩端頭、長區間隧道的中部；
◆ 配線隧道風機，安裝于配線隧道內、隧道交匯處；
◆ 車站隧道風機（風機軌道上排風OTE和站臺下排風UPE），一般位于車站站廳層兩端；
◆ 相關組合風閥，多在各種風機、風井附近；
◆ 隧道峒口的風幕機等。
區間隧道風機、射流風機是三態設備：正轉、反轉和停止，并附有多個狀態反饋點。車站隧道風機一般也是三態設備：高速、低速和停止，并附有多個狀態反饋點。其他均為兩態設備。
3、給排水設備

給排水設備包括兩類設備：電動蝶閥和水泵，具體如圖2示：

4、照明與導向指示
照明一般包括工作照明、廣告照明、出入口照明、區間照明、事故照明電源及與消防無關電源等。
5、電梯與自動扶梯
屬于車站公共區的配套設備，一般位于車站公共區和出入口處。
6、屏蔽門
如果環控系統采用屏蔽門制式，屏蔽門控制系統一般納入BAS的監控和管理范圍。
屏蔽門安裝于站臺層，站臺和隧道的交界處，用以隔離車站和隧道，當沒有列車停靠站臺時，屏蔽門處于關閉狀態；當有列車停靠時，屏蔽門將隨著車廂門同時打開或關閉。屏蔽門自成系統，由專用控制器控制。其控制器通過串口方式接口車站通訊控制器，從而接入車站局域網。
7、人防門
人防門一般位于隧道內，平時常開，BAS通過IO接口對其只監視，不控制。
8、 防淹門
一般在過江或湖泊的隧道內設有防淹門，同樣BAS系統將通過IO接口監視其狀態。

二、設備分布特點
       BAS所控設備分布特點是：車站兩端是環控系統設備的集中安裝地，如風機房、冷水機房等，而其他設備除電扶梯、排水設備、站廳站臺的空氣參數傳感器等分布不規律外，基本上都集中在車站兩端的不同位置。了解和確定設備分布特點是進行系統設計的前提。

三、系統功能
       構成BAS系統的不同層級所完成的功能是不一樣的，通過各級的有機配合，最終實現BAS的整體功能：
1、中央級功能
       中央級監控系統是整個BAS系 統的監控核心，其功能設計應面向地鐵運營和維護，突出日常調度和防災指揮功能，支持全局性的監控和管理，并實現用于調度和運營管理的數據設置、關鍵設備 （隧道風機等）的搖控、組控及模式控制等功能，為環調及維調提供用于運營管理的、全局性的、并且可實現區域性監控操作的各類高效實用的監控手段。
2、中央級監控功能
1）設備監控與管理
2）運營調度及管理
3）在線幫助與決策支持
4）系統安全管理
5）通用人機界面功能
6）時鐘同步
3、中央級維護功能
       中央級維護功能一般和OCC的監控系統集成在一起實現，但有時需要在車輛段建立獨立的維護系統、培訓系統等，此時該系統的邏輯級別和OCC的監控系統是一致的，OCC監控系統更注重全局的監控及管理，而車輛段系統則更注重BAS系統的維護，同時根據需要，該系統又可作為OCC監控系統的后備系統，同樣可以實現監控與管理功能。維護功能包括：
1）全線BAS系統工程管理
2）全線BAS系統監控與維護
3）全線后備監控與操作
4、車站級功能
       車站BAS系統可以是一個以車站為單位的相對獨立的系統，從而完成車站BAS功能。車站BAS系統功能的主要目的是：
正常工況下，提供靈活多樣的、全面的監控方式與手段實現對車站環控系統及其他機電設備的監控操作、實時控制，并通過先進的、實用的控制算法和策略達到節能與優化控制的目的；
非正常情況下，提供方便的協調和調度監控手段來滿足和應對特殊的工況需求，并根據調度及觸發命令完成模式控制。
車站BAS功能包括：
1）實時監控與聯動控制
2）車站環境參數監控
3）車站空調系統控制
4）大系統設備的優化與智能控制
5）設備控制
6）防災聯動控制
7）緊急后備操作
8）子系統獨立性
9）智能、優化與調節控制
10）用戶友好的監控功能
11）系統安全措施
12）報警監控與管理功能
13）消防聯動
14）系統恢復與保持功能
15）系統自診斷功能
16）系統狀態監控
17）參數化系統
5、就地級功能
1）信號采集、轉換及傳輸功能
2）顯示與診斷功能
3）數據傳輸和協議轉換功能
4）單臺設備控制功能
5）聯鎖控制

四、接口處理
       BAS是一個集成系統，集成系統的一個特點是要處理各種形式的接口。BAS需要通過各種接口方式實現對被控對象的監控，同時BAS不是一個孤立的系統，它必然要和地鐵其他專業子系統發生關系，如火災報警系統（FAS）、低壓專業、通信專業、主控系統等。
1、與FAS接口
       當BAS承擔防災任務時，BAS在火災工況下其實是FAS的聯動控制系統，根據國標——《消防聯動控制設備通用技術條件》（GB16806－1987）中有關聯動功能的描述，BAS系統已經承擔了多項消防聯動控制功能，并具備了標準中規定的有關控制方式、響應性、反饋顯示等技術要求。
       BAS與FAS的接口點一般位于車站綜控室，BAS側接口設備為IBP盤控制器。
2、與低壓接口
       一般而言，BAS通過和低壓配電系統接口來控制各種機電設備，通常環控系統采用馬達控制中心（MCC）來集中對風機、風閥進行電氣控制，而BAS則通過接口馬達控制中心實現對環控設備的控制。
3、 與主控系統（MCS）接口
       如果BAS集成于主控系統，則BAS的中心及車站監控功能由主控系統完成，BAS則作為主控系統下面的一個子系統存在，此時BAS已經不是一個獨立意義的系統。BAS和主控接口一般是網絡接口，主控系統與BAS控制器直接交換數據。