淺談地鐵車站BAS系統的組成和功能及維護管理

顧杰

（蘇州軌道交通集團有限公司運營分公司，江蘇 蘇州 215156）

淺談地鐵車站BAS系統的組成和功能及維護管理

顧杰

（蘇州軌道交通集團有限公司運營分公司，江蘇 蘇州 215156）

地鐵是現代城市交通的重要組成部分，建設地鐵可緩解路面交通壓力，減少交通阻塞，為人們出行帶來便利。BAS（環境與設備監控系統）應用到地鐵車站中，能夠為乘客營造良好的乘車環境，實現地下環境監控與管理，促進地鐵安全運行。基于此，本文立足于地鐵車站中的環境與設備監控系統，分析該系統的組成，實際應用功能以及系統維護管理方法。

地鐵車站；BAS系統；組成；功能；維護管理

國外城市軌道交通應用較早，歷經長期的建設和發展其自動化監控系統技術已較為成熟。然而，我國城市軌道交通起步比較晚，早期的地鐵建設環境以及設備監控系統在技術水平上與其他國家相比還存在著一定的差距。伴隨著我國城市交通軌道技術研發，越來越多的先進技術被應用到城市地鐵控制系統中，BAS系統為城市地鐵突破創新提供技術動力，實現了城市地鐵的高度智能化控制。但 BAS系統在實際應用中所監測的對象會比較多，使得系統應用環節中依然存在著一些問題。

1 地鐵車站 BAS系統組成

地鐵車站內部的 BAS系統包含多個模塊，不同的模塊在不同環節中的應用能夠起到不同的作用。其中核心的組成模塊為通風電控室內設備及現場終端設備。

1.1 通風電控室內設備

地鐵車站通風電控室內設備包含可編程程序控制器端口系統和地鐵車站通訊系統。在地鐵通風空調電控系統中，A端與 B端中分別設置 PLC系統，該 PLC系統主要由可編程程序控制器的主站和遠程 I/O從站組成。

A端 PLC系統。在 A端 PLC系統中包含多個功能模塊：電源模塊，處理器模塊，冗余模塊，控制網模塊，以太網模塊。通過處理器模塊執行控制程序，控制網模塊實現設備主網通訊，冗余模塊實現上下機架的設備冗余，以太網模塊實現與上層系統通訊，這些模塊共同作用實現了地鐵BAS系統 A端口功能。

B端 PLC系統。在 B端可編程控制系統所包含的設備有機架電源、處理器模塊、控制網模塊、冗余控制器，控制網模塊，通過以上模塊實現設備主網通訊、執行控制程序并與 A端 PLC系統連接，實現兩端設備的聯合監控。

通訊設備。在地鐵通風空調電控室內的控制柜內配置相應的通訊接口，該種通訊接口能夠滿足地鐵內部信息的通暢，一是確保通訊系統能夠接收設備運行狀態的信息，二是保證地鐵通信系統本身平穩工作。在該配置系統中包含了主 PLC處理器配置以太網模塊、網絡控制器、遠程 I/O，智能低壓系統通訊連接。

1.2 車站現場設備

在車站現場的終端設備包括就地 I/O控制柜和傳感器。其中傳感器分多個類別，分為溫濕度傳感器、二氧化碳濃度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器等。這些傳感器能夠測量到車站環境因素的變換，并且發出警報。安裝在車站公共場所中、重要設備房、空調水管以及風管等位置上。安裝在設備現場的就地 I/O控制柜內裝有遠程通訊適配器，開關量輸入、輸出模塊，模擬量輸入、輸出模塊，以及不同功能的模塊配套設備。在每一個車站內部都設置了 I/O控制箱，根據車站長度和類型確定該種控制箱模塊的實際數量。

2 地鐵車站 BAS系統功能

地鐵 BAS系統的功能，可從中央級功能、車站級功能、車輛段及維修基地功能、現場級功能等方面進行分析。

BAS系統中的中央級功能比較全面，面向的是整個地鐵運行與日常的維護需求，著重在于地鐵運行的調度以及防災指揮，滿足中央控制中心對車站的遙控功能。

2.1 BAS系統中央級功能包含的細化功能

監控功能。地鐵在地下環境中運行，其在行車過程中有可能會遇到問題，應用 BAS系統監控功能，能夠防患于未然，保障車輛穩定運行。監控功能可對全線的車站、車輛段、主變電所的現場設備運行情況進行監測，對設備的運行模式和時間表進行綜合管控。根據列車運行的實際情況，以及系統實際要求，對列車信息進行及時修改。同時 BAS系統還針對中央時鐘系統的信息管理進行監控，將時鐘信號及時地傳遞給下一個車站，保障整個線的時鐘信號保持一致。全線通信系統借助時鐘信號進行信息的傳遞，當出現列車問題時，信息系統及時啟動災害防護模式。

界面顯示功能。監控工作站的運行通過應用人機界面圖形軟件，對圖形界面進行綜合化控制。包含整個列出的綜合畫面、車站環境控制畫面、車站信息系統畫面的控制。對機電設備進行控制環節中，包含了對水泵站、通風系統的實際工作狀態進行監視。

故障報警功能。當地鐵在實際運行過程中，出現故障問題時，故障報警功能模塊通過傳感器檢測到溫度、濕度、列車運行參數的變化，最終確定故障點所在，實現故障的報警處理。

運營統計功能。主要是指對現場設備的實際操作及狀態進行記錄，包括動力設備的啟停狀態，開關、閥門的通斷信息，傳感器的反饋數值，人員進出記錄等。在實際運行環節中對 BAS系統運營統計功能針對系統中的數據信息進行統計、匯總，在不同級別權限下進行操作。

2.2 車站級功能

車站級功能與中央級功能類似，在使用過程中也包含了監控功能、正常顯示功能、故障報警功能以及運營統計功能。（1）該級別的監控系統主要對象是車站公共區域、管理設備用房的溫濕度、二氧化碳濃度等環境參數等。通過對各個排水泵房的水位及水泵狀態進行分析，啟動區間排水泵進行遠程的啟動。當車站出現火災或是阻塞的情況時，車站級的監控系統會向車站 BAS系統發送災害指令，當 BAS系統接收火災指令之后，將會及時啟用車站防災模式。BAS系統自身具有故障判斷功能，對故障信息進行檢查，當故障信息有誤的情況，將不會立即啟動防災模式。（2）正常顯示功能，通過 BAS系統實時監看車站環境參數。（3）故障報警功能。BAS系統通過在車輛人機界面中所彈出的報警信息進行故障處理，并且與通信系統相互銜接，實現故障報警。

2.3 車輛段以及維修基地功能

車輛段及維修基地 BAS系統的應用，主要針對所轄區域內通風空調、照明、給排水等設備進行遠程監控。該監控系統與整體的地鐵監控系統相互銜接通訊，實現BAS系統網絡化。在必要的時候，BAS系統維修工作站能夠作為后備操作終端，對綜合維護基地的設備進行故障維護，重點檢查設備參數變化，如流量變動、壓力數值范圍、溫濕度偏差等。

2.4 現場級功能

地鐵車站 BAS系統中的現場級功能模塊，在接收到 BAS系統的指令之后，對車輛隧道風機進行綜合控制，如實現隧道的排煙處理、阻塞通風處理等。按時間表的設置定時對地鐵隧道進行通風。根據車站 BAS系統指令對設備進行單點控制，也可實時監測采集設備的狀態信息及報警信號。如在現場發生火災時，控制通風系統能夠對環境參數進行檢測與分析，實現報警。并且實現環境舒適度調節，降低能源消耗。

3 地鐵車站 BAS系統維護管理

3.1 電池故障

在 BAS系統中電池故障維護管理中，BAS系統在實際應用環節中由于電池方面的故障，如電池發生變形、漏液的情況，會妨礙 BAS系統穩定運行，所以必須對電池進行定期檢測和保養。對故障電池一般的處理方式為將電池開關切除，通過電流逆變器為后續負載供電。然后針對電池自身的故障進行檢修、維護、更換等。當電池故障處理完畢之后，再將電源開關合上，保持電池處理充電狀態。

3.2 主機故障維護管理

在 BAS系統中主機故障直接導致系統運行癱瘓，因此需要及時地對主機故障進行維護管理。當主機存在故障時，需進行現場檢查，查看電源供電電壓情況、模塊指示燈狀態、內部控制程序、硬件撥碼及配置文件等。根據故障現象并結合現場檢測結果，確定故障點及故障原因，修復故障回路或更換故障模塊，當故障被解決時，將其投入使用恢復 BAS系統運行。

3.3 I/O控制柜故障

I/O控制柜為 BAS系統與現場終端設備連接的就地樞紐，當其故障時會影響對就地設備的監控。當其失電時可檢查電源進線是否有壓或電源轉換模塊是否損壞，恢復其供電。當與控制柜相連的單個設備不可控時，可根據監控點表查看該設備的控制反饋信號回路，并檢查控制點位，逐步排除故障。

3.4 BAS系統故障維護管理

在信息報警系統的支持下，對大系統設備模式動作、小系統設備模式動作以及隧道系統相應設備模式動作進行判斷，并調用設備使用的日志數據信息，甄選出故障模塊，對故障模塊進行維護管理。

4 結語

總之，地鐵車站內部的 BAS系統包含多個模塊，不同的模塊在不同環節中的應用能夠起到不同的作用，其中最為重要的系統組成為通風電控室內設備、車站現場終端設備。本文中從系統中央級功能、車站級功能、車輛段以及綜合維護基地功能、現場級功能等方面進行分析。對地鐵車站 BAS系統進行維護，針對 BAS系統在實際運行中所出現的故障進行分析，總結梳理頻發故障的種類及處理辦法，提升維保效率及質量。

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1671-0711（2017）07（下）-0034-02