佛山西站交通樞紐工程的系統集成設計

奉澤熙

摘 要 本文對佛山西站綜合交通樞紐工程機電設備監控系統的設計特點進行分析，介紹了綜合交通樞紐工程的構成、系統設計特點、系統功能及設計思路，以期對國內其他城市的綜合交通樞紐工程設計提供一些有益的幫助。

【關鍵詞】綜合交通樞紐 BAS 工業以太網 智能車站

1 工程概述

按照目前規劃，建設中的佛山西站是我國最大的下進下出的線下式高鐵站，也是一個功能完善、換乘便捷的大型綜合客運交通樞紐，同時，它還將成為我國鐵路改制后最先試點建設的新型城市綜合體車站。整個工程規模龐大、涉及面廣、投資主體多、界面復雜、設計時序不同步，建設難度較大，且未來有多條城市軌道交通與其對接。因此佛山西站綜合交通樞紐配套工程作為佛山西高鐵站的重要組成部分，從設計伊始，就吸收了地鐵ISCS和BAS的設計特點，從產品選型、系統架構、客專軟件功能上，全面提高了系統的可靠性、開放性和可擴展性，以便更好的服務于整個樞紐的市政配套交通設施。

佛山西站綜合交通樞紐配套工程主要包含了：佛山西站樞紐高鐵路車場下方以及周邊地塊用地紅線內設置的城市公交車場及停車場、出租車場、社會車場、長途車場及停車場、支線巴士、機場快線、旅游巴士，并將接入若干條佛山地鐵線路。如圖1所示。

2 系統介紹

佛山西站綜合交通樞紐配套工程機電設備監控系統（BAS）工程范圍為：主要實現對佛山西站綜合交通樞紐配套工程中通風空調、給排水、電扶梯、屏蔽門、智能照明等設備的監視和控制。

2.1 系統架構

為了系統可靠性和開放性，本BAS系統采用光纖環網的組網形式，在車站西端四個區和車站東端四個區弱電監控設備室各設置一套世界知名品牌的高端冗余PLC、一套監控工作站，對本區域設備進行控制；在各弱電監控設備室各設置一套UPS電源柜，分別實現對各區監控設備供電。在排煙機房、配電間、弱電監控設備室等地方，就近設置就地控制箱用以采集各設備信號及出口控制。

在控制中心OCC設置一套綜合管理平臺，對車站整個BAS系統以及其它子系統進行監控。該平臺按照綜合監控系統的要求設置，預留了智能數據接口，可擴展接入其他系統數據（列如智能停車管理系統、門禁、視頻監控、廣播消防等），從而實現對整個樞紐車站的智能管控功能。并通過與FAS、EPS、智能照明等系統設備的互聯，實現在緊急情況下的應急處理功能，為工作人員提供相應決策、解決方案指引，從而提高系統在緊急情況下的工作效率和安全可靠性。

系統構成詳見圖2。

2.2 系統設計特點

2.2.1 網絡系統采用光纖工業以太環網，具有以下優點

（1）光纜抗干擾能力強，壽命長；

（2）網絡拓撲結構靈活，拓展性好，為未來留下了足夠的空間；

（3）系統具有符合國際標準協議的開放性總線，未來擴展或接入其它線路系統提供便利；

（4）通用和開放的工業以太網技術，代表了工業總線網絡技術發展方向，打破了專用網絡的局限性，大方減少第三方設備的接入成本；

（5）從控制層到企業管理層的信息無縫連接，透明就緒傳輸。為接入路網管理中心，適應企業資產管理，ERP信息化管理系統，建立了良好的基礎。

2.2.2 采用基于硬件冗余的國際知名品牌高端PLC控制器

（1）自動同步程序和數據，無需手動查找；

（2）利用冗余光纖連接，高速同步；

（3）系統具備安全、可靠、高效的性能。

2.2.3 在通訊傳輸層采用了高性能、自診斷、自愈功能100M工業級交換機

2.2.4 在IO層采用環網，大大提高的故障診斷及排查效率，提高了系統的安全可靠性

2.2.5 軟件采用基于地鐵ISCS（綜合監控系統）架構的大型軟件平臺，該平臺具有以下優點（如圖3所示）

（1）成熟的綜合監控應用，穩定性，接口完善；

（2）強大的容錯功能，任何一臺工作站故障停機，都和可以由其它工作站接管控制權；

（3）基于任務的軟件架構；

（4）真正的C/S結構；

（5）優秀的性能；

（6）靈活易擴展；

（7）業界領先的冗余技術；

（8）開放性和集成性；

（9）安全可靠、快速切換，<2s；

（10）內置的冗余，配置簡單無需編程；

（11）Server主從機制，數據鏡像同步，一致性好。

2.3 系統的優點

2.3.1 安全性

（1）基于硬件冗余和網絡冗余的熱備系統；

（2）模塊化、熱插拔，支持多路通訊、遠程通訊、各種通訊協議；

（3）基于任務冗余的軟件架構。

2.3.2 可靠性

（1）抗高濕、粉塵等惡劣環境；

（2）高可靠自愈光環網。

2.3.3 開放性

（1）開放、高可靠的工業以太網；

（2）通用標準協議支持不同廠家設備接入，方便地鐵擴展 。

2.3.4 高效性

（1）e網到底，遠程監控和維護快捷高效；

（2）自動化與信息化無縫融合；

（3）透明傳輸 。

2.3.5 經濟性

（1）光纖到底，經濟實惠；

（2）預留各種標準功能模塊，方便后期項目擴展、接入，節省投資。

2.4 系統軟件功能特點

系統軟件由監控部分和智慧車站信息化部分兩部分組成：

監控軟件部分由基本操作系統、應用管理、數據庫、人機圖形接口、網絡及通信、分析及報表、報警軟件、維護及開發、自診斷、驅動軟件等部分組成，采用系統化程序設計方式，形成模塊化結構。監控軟件人機界面采用分層菜單，監控子系統菜單顯示各子系統受監控對象狀態、故障信息，并可以對控制對象進行啟停等操作。監控軟件采用簡體中文人機交互界面。

（1）對站內機電設備實現監控、報警；

（2）與消防系統配合，完成各種火災模式下的排煙，疏導工能；

（3）根據室內室外溫濕度，實現通風等工況轉換，為乘客提供舒適的環境；

（4）對機電設備運行、維護提供服務；

（5）預留其它系統功能，包括空調、節能、視頻監控、門禁、廣播，站務服務等，以便將來地鐵系統擴展接入。

3 智慧車站功能解決方案

面對佛山西交通樞紐站這樣大型的交通樞紐中心，車流大、人流密度大、車站客運人員有限、旅客服務要求提高、以及社會更高的安全關注度，計劃在功能強大的集成系統軟件平臺上，在BAS系統和其它監控子系統接入的基礎上，引入智能車站解決方案來對樞紐進行有效管理，實現由模糊管理到精細管理，由經驗管理到科學管理的目標。

3.1 車站信息化部分功能內容包括：

3.1.1 客運管理

包括應急預案，客運信息，安全防范，消防管理。

3.1.2 站務管理

包括站務人員行為管理，制度管理，考核管理，巡檢管理。

3.1.3 設備管理

包括所有機電設備運行監控管理，維修管理，設備巡檢管理。

3.1.4 運營管理

包括數據采集上傳，數據分析，資產管理，運維管理，培訓管理。

3.1.5 旅客服務

包括車次信息推送，樞紐交通信息，旅客自助，疏導、交通氣象信息。

3.2 功能架構

如圖4所示。

3.3 信息化系統優點包括

（1）提升管理水平，提高工作效率，減少人員數量，使用智能車站管理系統，客運人員采用跑崗方式作業，客運人員可以在不同區域工作，工作人員可以減少1/3。

（2）節能降耗方面，通過對照明，通風，空調系統的優化控制，可以為樞紐降低15%的能耗。

（3）安全生產方面，通過各種移動終端和物聯網技術的支持，實時推送運營、維護、安全、旅客等信息，高效協同，有效組織，提高了響應速度。

（4）客運服務方面，通過手機終端可以為旅客提供高鐵、地鐵、公交等動態交通信息、導向指引、疏導服務等。

4 總結

在設計佛山西交通樞紐站這類大型綜合客運交通樞紐工程時應考慮到全局性、必要性、可行性、合理性、實用性和科學性，處處做到“以人為本”，為乘客盡量創造舒適便捷的條件，充分發揮城市交通樞紐中心的優勢，提高樞紐交通的便捷性和舒適性，充分發揮智慧交通和城市軌道交通的優勢，并注重節省投資，降低工程造價。

參考文獻

[1]佛山西站綜合交通樞紐配套工程一期工程機電系統設備采購及安裝技術規格書.

[2]地鐵設計規范，（GB50157-2013）.

作者單位

佛山市南海區鐵路投資有限公司 廣東省佛山市 528000