地鐵環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計

高雪橋

摘要：城市化進程的不斷加快，地鐵得到了發(fā)展和完善，應(yīng)用非常普遍，并且緩解了交通壓力。為了確保地鐵的高效、安全運行，需要對地鐵環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計。地鐵環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)可以對地鐵中各環(huán)節(jié)進行監(jiān)督，并且提高管理水平，實現(xiàn)地鐵設(shè)備的自動化運行模式，本文主要從地鐵環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計進行分析，通過對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能以及發(fā)展方向的探索，希望可以推進地鐵的良好運行，提供相應(yīng)參考。

關(guān)鍵詞：地鐵環(huán)境與設(shè)備;監(jiān)控系統(tǒng);設(shè)計

地鐵已經(jīng)成為人們重要的出行方式，地鐵環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)通過對地鐵中的基礎(chǔ)設(shè)施進行精度和控制可以保障地鐵運行的安全，并且對突發(fā)事件進行及時的處理和控制，保障人們的安全。地鐵環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)是對扶梯、照明、空調(diào)等進行監(jiān)控，如果出現(xiàn)自然災(zāi)害可以有效采取災(zāi)害應(yīng)對模式，確保地鐵內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施可以保持正常運行，減少災(zāi)害帶來的經(jīng)濟損失以及人員傷亡，因此對于地鐵環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計要具有實用性和科學(xué)性。

1 主要設(shè)計原則和標準

（1）BAS依據(jù)組網(wǎng)靈活、技術(shù)先進、便于擴展、運營可靠、管理方便、節(jié)約投資的原則進行設(shè)計，監(jiān)控點預(yù)留10%至15%的裕量。

（2）系統(tǒng)配置在滿足系統(tǒng)要求的前提下，充分考慮設(shè)備的性價比，以便節(jié)約工程投資，降低運營管理維修費用。

（3）BAS接受火災(zāi)自動報警系統(tǒng)（FAS）的火災(zāi)指令，對于正常工況和火災(zāi)工況兼用的設(shè)備，正常工況由BAS監(jiān)控管理，火災(zāi)時由FAS發(fā)出指令，BAS執(zhí)行聯(lián)動控制，由正常工況轉(zhuǎn)入火災(zāi)模式運行，火災(zāi)工況具有優(yōu)先權(quán)。

（4）系統(tǒng)設(shè)備滿足地鐵使用環(huán)境要求，能夠穩(wěn)定、可靠地工作，具有防塵、防腐蝕、防潮、防霉、防震、抗電磁干擾和靜電干擾等能力，主要設(shè)備采用工業(yè)級標準通用產(chǎn)品。

（5）系統(tǒng)采用標準的通信接口、開放的通信協(xié)議以及漢化的人機界面。

（6）BAS硬件和軟件的設(shè)計充分考慮系統(tǒng)的可靠性、可維護性、可擴展性、通用性和先進性，并具備故障診斷、在線修改、離線編輯的功能。同時系統(tǒng)設(shè)計遵循模塊化原則。

（7）控制設(shè)備滿足工藝要求，選用先進的智能化設(shè)備。

2系統(tǒng)方案

2.1全線監(jiān)控系統(tǒng)

地鐵環(huán)境與設(shè)計監(jiān)控系統(tǒng)主要是由全線監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成，在全線監(jiān)控系統(tǒng)中通過將全線監(jiān)控系統(tǒng)分成不同結(jié)構(gòu)可以有效實現(xiàn)全方位的監(jiān)管。全線監(jiān)控系統(tǒng)分為三層，中央級、車站級和現(xiàn)場級。全線系統(tǒng)監(jiān)控可以獨立運作，可以獨立實現(xiàn)BAS主要監(jiān)控功能，同時可以在綜合監(jiān)控系統(tǒng)的指揮下對地鐵進行監(jiān)控和管理，因此全線系統(tǒng)的設(shè)計可以有效提高對地鐵的監(jiān)督和管理效果。中央級是對地鐵中的各項設(shè)備進行綜合監(jiān)控，是調(diào)度中心，通過BAS中央級監(jiān)控中心可以實現(xiàn)全覆蓋。車站級是對車站的運行進行監(jiān)督和控制，車站級主要是有車站級綜合監(jiān)控功能以及車站級BAS監(jiān)控功能構(gòu)成，車站級綜合監(jiān)控是在綜合監(jiān)控系統(tǒng)的引導(dǎo)下完成，車站BAS監(jiān)控對工作站、終端系統(tǒng)等進行監(jiān)控?，F(xiàn)場級是對現(xiàn)場的各個監(jiān)控點的監(jiān)控數(shù)據(jù)進行收集和整理，BAS網(wǎng)絡(luò)是將監(jiān)控形式分層，主要的監(jiān)控系統(tǒng)是有PLC控制設(shè)備、傳感器以及終端組合而成，對于地鐵站內(nèi)的空調(diào)、排風(fēng)、排水、電梯、照明等等進行監(jiān)控，通過對各系統(tǒng)的控制可以及時發(fā)出警報，并且快速對問題進行處理和解決。

2.2車站級系統(tǒng)構(gòu)成

與車站控制室同在一端的BAS冗余PLC控制器將作為車站級BAS主控制器，提供標準的、開放的網(wǎng)絡(luò)接口，用于接入ISCS交換機。車站兩端的冗余PLC控制器通過現(xiàn)場總線通訊模塊組成環(huán)型網(wǎng)絡(luò)。綜合后備盤（IBP）盤內(nèi)PLC與BAS主控制器通信連接，將IBP盤面上的模式指令下發(fā)至主控制器，再通過現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)下發(fā)至相應(yīng)的現(xiàn)場級遠程I/O模塊中。

3地鐵環(huán)境中BAS系統(tǒng)的設(shè)計

BAS監(jiān)控系統(tǒng)是地鐵環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)中的重要組成部分，對于BAS監(jiān)控系統(tǒng)可以加強對地鐵運行狀態(tài)的監(jiān)控，并且可以靈活調(diào)整自己的監(jiān)控形式已達到對地鐵的最佳監(jiān)控狀態(tài)，實現(xiàn)集成化的監(jiān)控效果。地鐵管理人員通過監(jiān)控設(shè)備可以及時了解到地鐵的運行狀態(tài)，有效防范和化解地鐵中的風(fēng)險，并且降低故障發(fā)生概率。地鐵在運行過程中需要按照規(guī)定的節(jié)點進行運行，通過對節(jié)點的控制可以實現(xiàn)地鐵環(huán)境與設(shè)備的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，提高地鐵在運行中的安全性。BAS監(jiān)控系統(tǒng)對地鐵運行狀態(tài)進行監(jiān)控和管理，并且通過BAS監(jiān)控對地鐵環(huán)境進行適當調(diào)節(jié)。通過對地鐵環(huán)境的數(shù)據(jù)和信息進行收集整理、分析，可以提高監(jiān)控質(zhì)量，保證地鐵環(huán)境的穩(wěn)定。

BAS系統(tǒng)的主要設(shè)計原則：①BAS應(yīng)圍繞提供優(yōu)良車站候車環(huán)境、提高車站設(shè)備管理水平、增強災(zāi)害情況下輔助救災(zāi)能力等內(nèi)容開展設(shè)計，以進一步提高運營管理的水平。②當出現(xiàn)異常情況由正常運行模式轉(zhuǎn)為災(zāi)害運行模式時，BAS系統(tǒng)應(yīng)能迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榫葹?zāi)模式。③BAS系統(tǒng)應(yīng)具備模式控制、群組控制以及點控等功能。BAS系統(tǒng)應(yīng)能反映各監(jiān)控對象的工作狀態(tài)。相關(guān)的安全聯(lián)鎖功能由控制層設(shè)備實現(xiàn)，與火災(zāi)密切關(guān)聯(lián)的的重要聯(lián)動功能由控制層實現(xiàn)。④BAS遵循分散控制、集中管理、資源共享的原則。⑤按全線同一時間只發(fā)生一次火災(zāi)考慮系統(tǒng)的防救災(zāi)能力。⑥BAS采用模塊化設(shè)計，易于擴展。⑦BAS設(shè)計采用標準通信接口，標準的、開放的通信協(xié)議。⑧BAS采用高可靠的產(chǎn)品，保證能全天候不間斷地運行。BAS系統(tǒng)支持全局性的監(jiān)控、管理，運用于各種數(shù)據(jù)設(shè)備設(shè)置，實現(xiàn)區(qū)域性監(jiān)控手段，對地鐵全線車站的空調(diào)設(shè)備、各線區(qū)間通風(fēng)設(shè)施、隧道排水、冷水系統(tǒng)設(shè)備等的正常運行進行管控。BAS系統(tǒng)還會對地鐵車站里的機電設(shè)備實行管理與統(tǒng)計，在設(shè)備發(fā)生故障的情況下能及時的提出警示，具備信息傳輸?shù)墓δ堋?/p>

4結(jié)語

綜上所述，地鐵站中眾多設(shè)備，并且運行的環(huán)境比較復(fù)雜，在地鐵站為了保障地鐵可以正常運行，并且對突發(fā)情況可以及時處理，地鐵環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計非常重要。在智能化不斷發(fā)展的今天，對于地鐵監(jiān)控系統(tǒng)也要提高技術(shù)水平，提高安全系數(shù)，實現(xiàn)全面的監(jiān)督和管理，提高地鐵環(huán)境控制系統(tǒng)的自動化水平。

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（作者單位：浙江浙大中控信息技術(shù)有限公司）