BAS系統(tǒng)在沈陽地鐵二號線環(huán)境控制中的應用

沈濤 高英俠

一、概述

地鐵二號線一期工程是沈陽市軌道交通網(wǎng)中南北走向的骨干線，北起白山立交橋北的松山路路口，終點為渾南產(chǎn)業(yè)區(qū)。正線全長21.6公里（單線），沿線19座車站全地下敷設。采用了PLC控制系統(tǒng)對地鐵全線環(huán)境與設備進行集中監(jiān)控，由于引進了樓宇控制概念，地鐵車站設備監(jiān)控系統(tǒng)亦被稱為BAS（Building Automation System）系統(tǒng)。沈陽地鐵二號線采用施耐德公司的昆騰PLC系統(tǒng)對全線環(huán)控系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電熱風幕進行監(jiān)控，并對全線車站的電扶梯、給排水設備、應急電源進行監(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)控及其它機電設備安全、高效、協(xié)調(diào)的運行，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）時指揮環(huán)控設備轉(zhuǎn)向特定模式，為地鐵乘車環(huán)境提供安全保證。

（2）沈陽地鐵二號線BAS系統(tǒng)主要功能：

①監(jiān)控并協(xié)調(diào)全線區(qū)間隧道通風系統(tǒng)設備的運行。

②對車站機電設備故障進行報警，統(tǒng)計設備累積運行時間。

③對全線環(huán)境參數(shù)（溫、濕度、二氧化碳濃度）及水系統(tǒng)運行參數(shù)進行檢測、分析及報警。

④接收地鐵火災報警系統(tǒng)（FAS系統(tǒng)）報警信息并觸發(fā)BAS系統(tǒng)的災害運行模式，控制環(huán)控設備按災害模式運行。

⑤通過與信號ATS接口接收區(qū)間阻塞信息，控制相關(guān)環(huán)控設備執(zhí)行相應命令。

⑥緊急狀況下，可通過車站IBP控制盤控制環(huán)控設備執(zhí)行相關(guān)命令。

⑦監(jiān)視全線各站及隧道區(qū)間給排水、自動扶梯等機電設備的運行狀態(tài)。

⑧管理資料并定期打印報表。

⑨與主時鐘接口，保證BAS系統(tǒng)時鐘同步。

三、沈陽地鐵二號線BAS系統(tǒng)構(gòu)成

（1）控制中心BAS系統(tǒng)構(gòu)成

控制中心BAS系統(tǒng)包含2臺實時服務器（冗余配置）、2臺歷史服務器（冗余配置）、1臺防病毒服務器、1臺接口工作站、2臺環(huán)調(diào)工作站，通過BAS系統(tǒng)三層交換機與主干雙環(huán)網(wǎng)相連，實現(xiàn)與車站BAS系統(tǒng)的通信。

（2）車站BAS構(gòu)成

控制中心BAS系統(tǒng)包含2臺實時服務器（冗余配置）、1臺工作站以及車站A、B端風機監(jiān)控室內(nèi)的冗余PLC，通過設備監(jiān)控機房內(nèi)的BAS交換機與主干雙環(huán)網(wǎng)相連，實現(xiàn)與控制中心BAS系統(tǒng)的通信。

（3）現(xiàn)場級控制網(wǎng)絡構(gòu)成 BAS現(xiàn)場級主要由PLC、RI/O、電源模塊、通信模塊設備等設備組成。傳感器等現(xiàn)場設備通過RI/O或通信模塊設備接入BAS。 現(xiàn)場級控制網(wǎng)絡采用光纖單環(huán)以太網(wǎng)。車站控制室IBP盤處設置非冗余的PLC。車站的A、B兩端風機監(jiān)控室設置現(xiàn)場操作平臺（觸摸屏）。

四、BAS系統(tǒng)對車站設備的監(jiān)控內(nèi)容

（1）通風空調(diào)系統(tǒng)：

隧道通風系統(tǒng)——執(zhí)行隧道區(qū)間正常及緊急情況下通風排煙工況的環(huán)控子系統(tǒng)。

大系統(tǒng)——車站公共區(qū)（站廳/站臺）通風系統(tǒng)；

小系統(tǒng)——車站設備用房通風空調(diào)系統(tǒng)；

水系統(tǒng)——車站冷水機組系統(tǒng)；

①隧道通風系統(tǒng)。對區(qū)間隧道通風系統(tǒng)進行中央級、車站級控制。中央級下達運行模式指令到車站級，由車站級實現(xiàn)對區(qū)間隧道通風系統(tǒng)設備的模式控制，控制操作以中央級為主。

②車站大系統(tǒng)。車站大系統(tǒng)包括站廳、站臺公共區(qū)的通風及防排煙系統(tǒng)。中央級下達運行模式指令到車站級，由車站級實現(xiàn)對大系統(tǒng)設備的模式控制，控制操作以中央級為主。

③車站小系統(tǒng)。車站小系統(tǒng)包括車站內(nèi)設備及管理用房的通風空調(diào)及防排煙系統(tǒng)。中央級下達運行模式指令到車站級，由車站級實現(xiàn)對小系統(tǒng)設備的模式控制，控制操作以中央級為主。

④車站水系統(tǒng)。每個車站站廳、站臺設置溫濕度傳感器，其采樣參數(shù)和其它相關(guān)參數(shù)經(jīng) PLC 計算來控制二通調(diào)節(jié)閥的閥門開度，以此控制冷水機組的冷凍水量。BAS 僅監(jiān)視水系統(tǒng)相關(guān)設備的狀態(tài)信息及向冷水機組群控系統(tǒng)傳送必要的環(huán)境參數(shù)和閥門開度信息。

（2）照明系統(tǒng)：

包含工作照明、節(jié)電照明、廣告照明、標識照明、出入口工作照明、出入口節(jié)電照明、地面罩棚照明等，可以在中心級按照時間表，區(qū)分運營時間、非運營時間、天亮、天黑等條件運行相應模式。

（3）電熱風幕系統(tǒng)

沈陽處于北方，冬季寒冷，BAS系統(tǒng)在中心級通過時間表或室外溫濕度傳感器，可以自動控制出入口的電熱風幕開啟，提高乘客乘坐地鐵的舒適度。

由于地鐵環(huán)控系統(tǒng)的復雜性和特殊性，對車站環(huán)境與設備監(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，要根據(jù)地鐵的實際情況，合理配置系統(tǒng)，完善系統(tǒng)功能，最大限度的提高地鐵環(huán)境控制系統(tǒng)的自動化水平。