呂 磊

(南京地鐵運營有限責(zé)任公司，江蘇 南京 210012)

南京地鐵三號線BAS系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的探討

呂 磊

(南京地鐵運營有限責(zé)任公司，江蘇 南京 210012)

地鐵BAS系統(tǒng)是地鐵設(shè)備與環(huán)境監(jiān)控的綜合管理系統(tǒng)，是地鐵的安全運營重要技術(shù)支撐，本文主要闡述了南京地鐵三號線BAS系統(tǒng)的軟件架構(gòu)以及相關(guān)權(quán)限的流程設(shè)計，最后探討了BAS系統(tǒng)設(shè)備控制及方式，僅供參考。

BAS系統(tǒng)；軟件架構(gòu)；設(shè)備控制；權(quán)限設(shè)計

1、BAS 系統(tǒng)主要功能

1. BAS系統(tǒng)在邏輯上分為中央級、車站級、就地級三個級層，不同級層的控制系統(tǒng)有各自的作用。中央級監(jiān)控系統(tǒng)能夠使地鐵各設(shè)備按預(yù)定的模式運行，對區(qū)間隧道通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備進行災(zāi)害及正常模式控制，對全線各站的空調(diào)系統(tǒng)、上下扶梯、垂梯、自動門、出入檢票口等設(shè)備進行控制。車站級監(jiān)控系統(tǒng)用來監(jiān)控本車站及對應(yīng)區(qū)間隧道的通風(fēng)系統(tǒng)、站內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)、自動扶梯等設(shè)備，對意外事件進行報警，其方式主要是族群控制。

2.BAS軟件架構(gòu)

對于地下車站，BAS系統(tǒng)有兩對控制器，設(shè)置在地下車站兩端的環(huán)控電控室PLC控制柜內(nèi)，分別用于控制車站兩端的機電設(shè)備。以車站大端的控制器為主，小端的控制器為輔。

對于高架車站，BAS系統(tǒng)只有一對控制器，設(shè)置在高架車站大端的綜合監(jiān)控設(shè)備室PLC控制柜內(nèi)，整個車站內(nèi)的所有機電設(shè)備監(jiān)控、環(huán)境參數(shù)監(jiān)視等均由這一對控制器實現(xiàn)。與地下車站相比，兼具大端和小端所有的功能。

3.權(quán)限流程設(shè)計思路

通過BAS系統(tǒng)進行監(jiān)控的現(xiàn)場設(shè)備的控制指令來源有OCC ISCS、車站ISCS、IBP盤、FAS火災(zāi)報警、模式指令解析（含時間表指令），以上這些來源可以分為中央級和車站級指令，對于大多數(shù)設(shè)備來說都還具有現(xiàn)場控制箱，實現(xiàn)最低層的就地控制功能，所以對于一個設(shè)備來說其控制層面可以分為中央級、車站級和就地級三級。其中就地級控制為最低層，優(yōu)先級別最高且每個設(shè)備具有1個；車站級控制的優(yōu)先級別次之每個車站1個；中央級控制的優(yōu)先級別最低也是每個車站1個；每個層面之間的控制權(quán)限切換只能是從優(yōu)先級高的向優(yōu)先級低的切換而不能由優(yōu)先級低的來奪取優(yōu)先級高的權(quán)限。

綜合以上，在南京三號線BAS系統(tǒng)的設(shè)備控制權(quán)限可以按以下區(qū)分結(jié)合以上思路：

（1）就地/遠控；（2）IBP盤有效/無效；（3）FAS指令；（4）車站ISCS允許/禁止；

（5）OCC ISCS允許。

其中（1）為設(shè)備級別的權(quán)限，每個受控設(shè)備一個；由設(shè)置在就地控制箱上的旋鈕或開關(guān)實現(xiàn)權(quán)限的獲取，具有最高優(yōu)先級。權(quán)限表示為遠程/就地中的就地。

其中（2）、（3）、（4）為車站級別的權(quán)限，每個車站一個；（5）為中央級別的權(quán)限，全線只有一個。FAS指令是指車站BAS系統(tǒng)運行在非火災(zāi)工況條件下時，F(xiàn)AS系統(tǒng)確認后發(fā)給BAS的第一個火災(zāi)報警指令。當(dāng)就地設(shè)備控制權(quán)限在遠程的時候，由BAS系統(tǒng)對設(shè)備進行控制。對于BAS的設(shè)備控制操作又細分為：BAS模式控制設(shè)備、BAS點動（車站工作站點動或OCC工作站點動）控制設(shè)備。設(shè)備是參加模式控制還是本身點動控制是由BAS軟件中的標志位來控制，此標志位在上位機畫面上體現(xiàn)為“手動/自動”狀態(tài)。

4. 設(shè)備控制及其方式

設(shè)備控制方式分為：點動、手動模式、自由模式、時間表。點動方式針對單個設(shè)備而言，手動模式、自由模式針對一組設(shè)備而言，時間表針對多組設(shè)備而言。

點動：單個設(shè)備的啟停、開關(guān)控制。

手動模式：運營人員可以在ISCS HMI上對單個模式進行控制。

自由模式：根據(jù)設(shè)置在車站公共區(qū)、回風(fēng)管路上等處的溫濕度傳感器或者計算出焓值后（焓值計算公式由環(huán)控工藝提出），同設(shè)計依據(jù)比較得出的目前環(huán)境條件下應(yīng)該切換到執(zhí)行哪種模式，如小新風(fēng)、全新風(fēng)或通風(fēng)模式。

時間表：根據(jù)預(yù)先定義好的時間序列自動執(zhí)行該時刻的系統(tǒng)模式。

4.1 點動控制方式

點動控制方式是針對單個設(shè)備而言的。對于參加模式的可控設(shè)備，主要是通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備和照明設(shè)備，每個設(shè)備都設(shè)置了一個“手動/自動”切換按鈕，運營人員可在ISCS HMI上點擊此按鈕以改變設(shè)備所處控制方式。當(dāng)設(shè)備在“手動”位置時，HMI設(shè)備開關(guān)控制指令亮顯，表示該設(shè)備能接受單體設(shè)備控制指令；當(dāng)設(shè)備在“自動”位置時，HMI設(shè)備開關(guān)控制指定變灰，表示不能接受單個控制指令，該設(shè)備只接受群組即模式控制指令。設(shè)備在工作站上點動控制只受此“手動”位置影響，不受其他限制（例如不受IBP盤“有效/無效”轉(zhuǎn)換開關(guān)的限制）。但是對于在ISCS工作站上被掛牌的設(shè)備，無論火災(zāi)還是正常工況下模式解析指令、單體設(shè)備點動控制指令都不能被執(zhí)行。

同時在ISCS HMI上設(shè)置三個按鈕（非保持型），“所有設(shè)備全自動方式”、“所有設(shè)備全手動方式”、“解除所有設(shè)備掛牌”。點擊“所有設(shè)備全自動方式”按鈕時，將使所有有“手動/自動”位的設(shè)備全部轉(zhuǎn)到自動位置只接受模式解析控制指令；點擊“所有設(shè)備全手動方式”按鈕時，將使所有有“手動/自動”位的設(shè)備全部轉(zhuǎn)到手動位置只接受HMI上單個設(shè)備控制指令；點擊“解除所有設(shè)備掛牌”按鈕時，將解除所有設(shè)備的掛牌，從而使設(shè)備可以接受開關(guān)控制命令。

4.2 手動模式控制方式

模式根據(jù)工況不同，可以分為正常模式、火災(zāi)模式、阻塞模式。

手動模式控制方式時對這三種模式都可以單個進行操作。

正常工況時，正常模式指令下發(fā)，解析出設(shè)備動作指令后，將指令發(fā)送給設(shè)備。當(dāng)ISCS上設(shè)備的控制方式在“手動”位置時，設(shè)備不接受此指令，此指令無效；只有當(dāng)設(shè)備控制方式在“自動”位置時，此指令才有效。

火災(zāi)或阻塞工況時，無論ISCS上設(shè)備在“手動”或“自動”位置時，災(zāi)害模式下發(fā)來的模式指令解析出的設(shè)備動作指令均有效。即災(zāi)害模式不受“手動/自動”位置的限制。

當(dāng)系統(tǒng)執(zhí)行某一模式時，將其中某一設(shè)備由“自動”位變?yōu)椤笆謩印蔽粫r，設(shè)備退出模式執(zhí)行方式進行檢修或其他操作；當(dāng)檢修或操作完成后，再將該設(shè)備從“手動”位變?yōu)椤白詣印蔽粫r，設(shè)備重新投入模式執(zhí)行方式，則此時設(shè)備重新再執(zhí)行前一時刻模式解析的動作指令。即模式控制指令一直保持。

正常模式、火災(zāi)模式、阻塞模式的執(zhí)行，不受IBP “有效/無效”轉(zhuǎn)換開關(guān)的限制。即IBP “有效/無效”轉(zhuǎn)換開關(guān)僅限制IBP盤按鈕是否有效，不對ISCS工作站上下發(fā)的模式、FAS聯(lián)動BAS下發(fā)的模式等進行限制。

4.3 自由模式控制方式

自由模式控制僅限于正常工況時的通風(fēng)空調(diào)模式的切換，僅對于空調(diào)大系統(tǒng)、空調(diào)小系統(tǒng)、冷水系統(tǒng)（統(tǒng)稱為空調(diào)系統(tǒng)）而言。

自由模式是指BAS根據(jù)環(huán)境傳感器的測量值同設(shè)計依據(jù)比較得出的現(xiàn)在應(yīng)該執(zhí)行哪一種模式。當(dāng)系統(tǒng)運行方式處于自由模式下，當(dāng)前系統(tǒng)處于正常模式1，但是根據(jù)焓值計算或條件判斷此時系統(tǒng)應(yīng)該執(zhí)行正常模式2，則系統(tǒng)將由正常模式1切換到正常模式2，其中風(fēng)機、風(fēng)閥等的控制將隨著正常模式2的模式解析指令而改變。

在自由模式的情況下，BAS系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前的環(huán)境參數(shù)，并以一定的時間間隔，根據(jù)濕球溫度或計算焓值選擇需要執(zhí)行的模式，以實現(xiàn)最大限度的節(jié)能。

結(jié)語

隨著南京地鐵三號線即將開通運營，地鐵BAS系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備的后期維護和檢修也是一項重要的任務(wù)，在日常的工作中，由于相關(guān)設(shè)備的分散，在日常的維護與檢修中需要結(jié)合每個站點情況制定相應(yīng)的檢修計劃表，也可以通過建立相關(guān)的數(shù)據(jù)庫等信息系統(tǒng)，從而進一步實現(xiàn)對地鐵BAS系統(tǒng)生命周期的全過程控制，這也是地鐵BAS系統(tǒng)的管理工作重要內(nèi)容之一。

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1007-6344（2015）06-0017-01