地铁环境与设备监控系统的设计与应用

文/侯尧

1 地铁环境与设备监控系统遵循的设计原则

地铁环境与设备监控系统（BAS）其主要对地铁车站及隧道内的照明系统、给排水系统、导向系统、安全设备等进行管理与控制，其是地铁能够有效运行的关键所在。为此对于BAS的设计必须要遵循一定的原则，才能保障整个系统的完备性、高效性。

1.1 先进行

首先根据系统的特性制定符合技术要求的设计方案，然后构建一个完善的信通平台，确保设计的流程和操作技术能够相吻合，促使系统的设计更加的先进、科学。

1.2 安全性

为了确保BAS系统运行及信息传输的安全性，必须要构建网络防火墙、设置木马、病毒拦截，并设置系统访问权限和检索范围，避免不法分子进入到系统中进行恶意操作。

1.3 实用性

BAS系统设计必须要对前瞻性及实用性给予充分的考量，并确保系统的性价比更高，避免前期消耗大量的成本。

1.4 可拓展新

随着科技的不断发展，相应的系统功能也在不断地拓展，所以在BAS设计中必须要考虑其未来相关技术的可拓展新，所以必须要在适当的位置设置接口。

1.5 开放性

BAS系统设计完成后为一个开放性的信息平台，并设置了相应的数据接口、网络接口、软件接口等。

1.6 模块化

对于BAS的设计必须要严格的遵照模块化的结构模式进行研发，确保某一部门出现问题能够进行替换。

1.7 互连性

BAS要想实现控制功能，就要与其他的电子设备与网络设备进行连接，各个网关之间通过通信协议进行互连。

1.8 便捷性

BAS不仅是一个信息系统，更是一个可操作的通信平台，随着平台规模的不断拓展，必须要确保管理的便捷性。

1.9 可靠性

BAS设计应具备较高的容错性，确保系统能够持续的运转，提供可靠性和容错性高的系统，使系统能不间断正常运行，通过系统故障诊断和调整，确保其具备较高的可靠性。

2 环境与设备监控系统具备的功能分析

BAS主要由组成部分包括：中央级管理体系、车站级管理体系，具备中控中心OCC系统、车站控制室、就地控制面板等功能，主要对地铁车站及隧道的机电设备进行监管，不仅可以对设备进行自动调至，还能对运行情况进行监测；对相关信息进行搜集、整理、传输、保存等处理；对于各项设备的参数进行检测、调试；挡地铁车辆出现突发事件，能够触发自动报警系统，可及时启动相关调度设备，确保人员安全疏散。

2.1 中控中心0CC系统功能分析

对整个地铁车站的所有设备运行情况进行检测，并对相关设备的运行进行控制，OCC可与ATC、GPS等进行信息交互，并将相关数据进行传输和保存。

2.2 车站BAS系统功能分析

车站BAS系统具备以下功能：

2.2.1 监视功能

对地铁车站及隧道的受控系统的运行参数进行监视；对于车站内外的温度、湿度、气流等参数进行记录和监测。

2.2.2 控制与调节功能

车站BAS控制系统所具备的功能包括：PID调控功能、逻辑及模式控制功能；对车站及隧道内的受控设备进行管控；对相关系统进行独立操控、程序控制及全自动或半自动模式控制；遵照相关参数对所有的空调系统的运行状态进行调整，如此便能够确保系统运行的有效性、节约性。

2.2.3 报警处理功能

可将站内相关系统的运行情况、警报指令、系统数据传输至OCC，同时对中控中心发布的指令进行接收；当收到车站级FAS的指令对相关通风系统的设备进行模式的转换，并将相关转换的信息参数传输至FAS系统；若车站内出现突发事件可利用IBP将通风排烟模式转换为灾害模式进行转换；车站BAS监控系统具备自动音效报警、报警图像提示、画警报识别及处理。

2.3 就地级设备功能分析

就地级控制主要利用车站网络与相关受控系统进行信息的传递，当系统受到主控级的指令对受控系统实施就地控制。只有对系统相关参数进行合理的调试，并将运行参数传输至车站BAS控制系统。就地级控制系统主要包含模块箱、远程I/O箱两部分，与其相互关联的系统主要有三部分：被控系统、传感器、执行器，能够对相关的数据信号进行收集、传输及管理。

3 环境与设备惊恐系统的应用性能分析

3.1 系统控制响应时间

中控中心OCC控制系统通过OCC监控站将指令传输至RI/O并执行所需的时间不超过3s；中控中心OCC系统信息响主要是RI/O将接受的指令传输至OCC监控站所需的时间不超过3s。车站BAS系统通过车站监控站、BAS系统显示屏将指令发送至RI/O并执行所需的时间在2s以内。车站BAS系统信息响应主要是RI/O将接收到的指令反馈至车站监控站、BAS系统显示屏所需的时间在2s以内。

3.2 系统信息传输服务

在控制层系统中设置了多个设备接口，其能够为相关系统的接入提供便利性，只要外置设备能够与系统有效连接便能够进行信息的上传、下载、搜集、诊断等功能，不仅无需相关的驱动设备提供支持，也不会对信息的实时传输产生影响。

3.3 系统容量预留要求

PLC设备内存预留容量应为其整个系统内存容量的30%；若系统的运行处于巅峰状态，必须要保证其内存使用率控制在50%-70%，PLC机架插槽预留的容量超过20%，RI/O系统及IO点数可基于车站的类型预留20%容量，若系统设备需要大容量内存，就要确保预留容量是系统内存的30%；无论在系统运行的哪个阶段，其空间中储存的程序及数据在整个设备存储空间的占比不得超过50%，而系统CPU处理需要预留60%的容量，网络通信需要预留50%以上的容量。

4 结束语

众所周知地铁属于地下交通工具，其虽然无需遵循路面的交通管理模式，但是其所处的环境也是极其复杂、恶劣的，地下的空间较为封闭需要设置给排水、空调、照明等设备，而这些系统需要通过环境与设备监控系统进行控制，通过以上对BAS设计原则及功能进行分析，从而确定其在具体的应用中需要具备的性能和发挥的功效。