地鐵環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

文/侯堯

1 地鐵環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)遵循的設(shè)計(jì)原則

地鐵環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS）其主要對(duì)地鐵車站及隧道內(nèi)的照明系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、安全設(shè)備等進(jìn)行管理與控制，其是地鐵能夠有效運(yùn)行的關(guān)鍵所在。為此對(duì)于BAS的設(shè)計(jì)必須要遵循一定的原則，才能保障整個(gè)系統(tǒng)的完備性、高效性。

1.1 先進(jìn)行

首先根據(jù)系統(tǒng)的特性制定符合技術(shù)要求的設(shè)計(jì)方案，然后構(gòu)建一個(gè)完善的信通平臺(tái)，確保設(shè)計(jì)的流程和操作技術(shù)能夠相吻合，促使系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更加的先進(jìn)、科學(xué)。

1.2 安全性

為了確保BAS系統(tǒng)運(yùn)行及信息傳輸?shù)陌踩裕仨氁獦?gòu)建網(wǎng)絡(luò)防火墻、設(shè)置木馬、病毒攔截，并設(shè)置系統(tǒng)訪問權(quán)限和檢索范圍，避免不法分子進(jìn)入到系統(tǒng)中進(jìn)行惡意操作。

1.3 實(shí)用性

BAS系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須要對(duì)前瞻性及實(shí)用性給予充分的考量，并確保系統(tǒng)的性價(jià)比更高，避免前期消耗大量的成本。

1.4 可拓展新

隨著科技的不斷發(fā)展，相應(yīng)的系統(tǒng)功能也在不斷地拓展，所以在BAS設(shè)計(jì)中必須要考慮其未來(lái)相關(guān)技術(shù)的可拓展新，所以必須要在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置接口。

1.5 開放性

BAS系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后為一個(gè)開放性的信息平臺(tái)，并設(shè)置了相應(yīng)的數(shù)據(jù)接口、網(wǎng)絡(luò)接口、軟件接口等。

1.6 模塊化

對(duì)于BAS的設(shè)計(jì)必須要嚴(yán)格的遵照模塊化的結(jié)構(gòu)模式進(jìn)行研發(fā)，確保某一部門出現(xiàn)問題能夠進(jìn)行替換。

1.7 互連性

BAS要想實(shí)現(xiàn)控制功能，就要與其他的電子設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行連接，各個(gè)網(wǎng)關(guān)之間通過通信協(xié)議進(jìn)行互連。

1.8 便捷性

BAS不僅是一個(gè)信息系統(tǒng)，更是一個(gè)可操作的通信平臺(tái)，隨著平臺(tái)規(guī)模的不斷拓展，必須要確保管理的便捷性。

1.9 可靠性

BAS設(shè)計(jì)應(yīng)具備較高的容錯(cuò)性，確保系統(tǒng)能夠持續(xù)的運(yùn)轉(zhuǎn)，提供可靠性和容錯(cuò)性高的系統(tǒng)，使系統(tǒng)能不間斷正常運(yùn)行，通過系統(tǒng)故障診斷和調(diào)整，確保其具備較高的可靠性。

2 環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)具備的功能分析

BAS主要由組成部分包括：中央級(jí)管理體系、車站級(jí)管理體系，具備中控中心OCC系統(tǒng)、車站控制室、就地控制面板等功能，主要對(duì)地鐵車站及隧道的機(jī)電設(shè)備進(jìn)行監(jiān)管，不僅可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)調(diào)至，還能對(duì)運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)；對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行搜集、整理、傳輸、保存等處理；對(duì)于各項(xiàng)設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)、調(diào)試；擋地鐵車輛出現(xiàn)突發(fā)事件，能夠觸發(fā)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，可及時(shí)啟動(dòng)相關(guān)調(diào)度設(shè)備，確保人員安全疏散。

2.1 中控中心0CC系統(tǒng)功能分析

對(duì)整個(gè)地鐵車站的所有設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行控制，OCC可與ATC、GPS等進(jìn)行信息交互，并將相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸和保存。

2.2 車站BAS系統(tǒng)功能分析

車站BAS系統(tǒng)具備以下功能：

2.2.1 監(jiān)視功能

對(duì)地鐵車站及隧道的受控系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視；對(duì)于車站內(nèi)外的溫度、濕度、氣流等參數(shù)進(jìn)行記錄和監(jiān)測(cè)。

2.2.2 控制與調(diào)節(jié)功能

車站BAS控制系統(tǒng)所具備的功能包括：PID調(diào)控功能、邏輯及模式控制功能；對(duì)車站及隧道內(nèi)的受控設(shè)備進(jìn)行管控；對(duì)相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行獨(dú)立操控、程序控制及全自動(dòng)或半自動(dòng)模式控制；遵照相關(guān)參數(shù)對(duì)所有的空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，如此便能夠確保系統(tǒng)運(yùn)行的有效性、節(jié)約性。

2.2.3 報(bào)警處理功能

可將站內(nèi)相關(guān)系統(tǒng)的運(yùn)行情況、警報(bào)指令、系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸至OCC，同時(shí)對(duì)中控中心發(fā)布的指令進(jìn)行接收；當(dāng)收到車站級(jí)FAS的指令對(duì)相關(guān)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行模式的轉(zhuǎn)換，并將相關(guān)轉(zhuǎn)換的信息參數(shù)傳輸至FAS系統(tǒng)；若車站內(nèi)出現(xiàn)突發(fā)事件可利用IBP將通風(fēng)排煙模式轉(zhuǎn)換為災(zāi)害模式進(jìn)行轉(zhuǎn)換；車站BAS監(jiān)控系統(tǒng)具備自動(dòng)音效報(bào)警、報(bào)警圖像提示、畫警報(bào)識(shí)別及處理。

2.3 就地級(jí)設(shè)備功能分析

就地級(jí)控制主要利用車站網(wǎng)絡(luò)與相關(guān)受控系統(tǒng)進(jìn)行信息的傳遞，當(dāng)系統(tǒng)受到主控級(jí)的指令對(duì)受控系統(tǒng)實(shí)施就地控制。只有對(duì)系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行合理的調(diào)試，并將運(yùn)行參數(shù)傳輸至車站BAS控制系統(tǒng)。就地級(jí)控制系統(tǒng)主要包含模塊箱、遠(yuǎn)程I/O箱兩部分，與其相互關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)主要有三部分：被控系統(tǒng)、傳感器、執(zhí)行器，能夠?qū)ο嚓P(guān)的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行收集、傳輸及管理。

3 環(huán)境與設(shè)備驚恐系統(tǒng)的應(yīng)用性能分析

3.1 系統(tǒng)控制響應(yīng)時(shí)間

中控中心OCC控制系統(tǒng)通過OCC監(jiān)控站將指令傳輸至RI/O并執(zhí)行所需的時(shí)間不超過3s；中控中心OCC系統(tǒng)信息響主要是RI/O將接受的指令傳輸至OCC監(jiān)控站所需的時(shí)間不超過3s。車站BAS系統(tǒng)通過車站監(jiān)控站、BAS系統(tǒng)顯示屏將指令發(fā)送至RI/O并執(zhí)行所需的時(shí)間在2s以內(nèi)。車站BAS系統(tǒng)信息響應(yīng)主要是RI/O將接收到的指令反饋至車站監(jiān)控站、BAS系統(tǒng)顯示屏所需的時(shí)間在2s以內(nèi)。

3.2 系統(tǒng)信息傳輸服務(wù)

在控制層系統(tǒng)中設(shè)置了多個(gè)設(shè)備接口，其能夠?yàn)橄嚓P(guān)系統(tǒng)的接入提供便利性，只要外置設(shè)備能夠與系統(tǒng)有效連接便能夠進(jìn)行信息的上傳、下載、搜集、診斷等功能，不僅無(wú)需相關(guān)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備提供支持，也不會(huì)對(duì)信息的實(shí)時(shí)傳輸產(chǎn)生影響。

3.3 系統(tǒng)容量預(yù)留要求

PLC設(shè)備內(nèi)存預(yù)留容量應(yīng)為其整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)存容量的30%；若系統(tǒng)的運(yùn)行處于巔峰狀態(tài)，必須要保證其內(nèi)存使用率控制在50%-70%，PLC機(jī)架插槽預(yù)留的容量超過20%，RI/O系統(tǒng)及IO點(diǎn)數(shù)可基于車站的類型預(yù)留20%容量，若系統(tǒng)設(shè)備需要大容量?jī)?nèi)存，就要確保預(yù)留容量是系統(tǒng)內(nèi)存的30%；無(wú)論在系統(tǒng)運(yùn)行的哪個(gè)階段，其空間中儲(chǔ)存的程序及數(shù)據(jù)在整個(gè)設(shè)備存儲(chǔ)空間的占比不得超過50%，而系統(tǒng)CPU處理需要預(yù)留60%的容量，網(wǎng)絡(luò)通信需要預(yù)留50%以上的容量。

4 結(jié)束語(yǔ)

眾所周知地鐵屬于地下交通工具，其雖然無(wú)需遵循路面的交通管理模式，但是其所處的環(huán)境也是極其復(fù)雜、惡劣的，地下的空間較為封閉需要設(shè)置給排水、空調(diào)、照明等設(shè)備，而這些系統(tǒng)需要通過環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行控制，通過以上對(duì)BAS設(shè)計(jì)原則及功能進(jìn)行分析，從而確定其在具體的應(yīng)用中需要具備的性能和發(fā)揮的功效。