张应强
天津轨道交通运营集团有限公司 天津300392
摘要:随着经济和各行各业的快速发展，BAS系统即环境与设备监控系统，会通过对计算机网络以及其他技术的运用，对轨道交通设备、环境展开监控与管理，能够为地铁乘客营造出优良的乘车环境，是现代地铁交通关注重点内容。通过对地铁环控BAS系统的介绍，对BAS系统在地铁环境控制中的具体运用策略展开深层次探讨，旨在提高BAS系统应用水平，保证地铁整体环境控制质量。
关键词:系统设计;环境控制;地铁;BAS系统;局域网
引言
BAS系统具有“机电设备监控”、“执行防灾与阻塞模式”、“环境监控和节能运行管理”以及“设备、环境管理”等功能，可实现对地铁环境的全局性管理与监控，能够在帮助地铁有关部门做好数据设备设置的同时，运用区域性监控功能，对地铁全线车站设备、设施展开监控，可为环境管控工作高质量落实提供可靠技术支撑。为对系统展开科学应用，确保系统所具有的各项优势可以在地铁环控中得到最大限度发挥，对BAS系统展开深度研究极为必要。
1BAS简介
BAS是对地铁车站内的通风系统、空调系统、冷水系统、给排水系统、公共照明、广告照明、区间照明、应急电源、自动电扶梯、人防门等专业进行集中监控和管理的系统。对全线车站、区间隧道、停车场和车辆段环控设备及其他机电设备进行全面、有效地自动化监控及管理，确保设备处于高效、节能、可靠的最佳运行状态，创造一个舒适的地下乘车、候车环境，并能在火灾、阻塞等灾害事故状态下，更好地控制车站设备的正常运行，保证乘客安全。地铁BAS由中央级系统、车站级（包括各车站、物业区域、车辆段、停车场）系统、现场级系统、全线传输网络系统、维修管理系统等组成。在车站、区间隧道、车辆段及停车场等地设置现场控制级BAS设备，BAS在站内单独组网，接入本站综合监控系统网络，并通过综合监控骨干网络，形成连接控制中心的全线监控网络。地下车站通常在大、小里程端的环控电控室各设置1套冗余可编程逻辑控制器（PLC），通过智能低压（MCC）接口，分别采集两端环控设备状态信息。高架站由于环控设备较少，只在大里程端设置1套冗余PLC，以保证系统运行稳定。物业区域、停车场和车辆段的BAS一般不参与消防疏散，因此只设1套非冗余PLC。
2BAS系统在地铁环控中的运用策略
2.1系统设计
系统设计主要分为软件设计、硬件设计两部分内容，其是系统组成重要框架，可对地铁运营环境形成有效控制。在进行硬件设计时，需要保证环境控制动态化优化效果，应避免出现环境失控状况。在进行硬件配置设计过程中，应按照地铁环境控制需求，对硬件配置展开科学设置，并要保证设备功能、型号匹配程度，要尽量避免出现功能不足问题。同时需要做好系统内部硬件分配，应利用分层配置手段保证硬件设计、准备度标准一致程度。此外需要对高架车站BAS系统硬件展开合理设计，要以车站内部控制目标为核心，将电控室作为远程控制基准，在对各种类型管理设备功能展开详细分析之后，再展开系统内部分配，进而达到预期硬件设计效果。实施软件设计时，需要重大对操作系统选择工作的重视程度，应通过合理选择，为后续软件部分设计与使用奠定良好基础。目前常用操作系统主要分为Unix、Windows两个部分。设计人员需要按照地铁环境，有目的、有计划展开设计操作，从而完成各个部分的设计任务。因为操作系统在特性方面存在一定差异，因此在进行系统应用时，需要保证系统和环境控制实况的平衡性，应保证系统整体运行质量，进而对各项运行风险形成有效管控。在完成操作系统设计后，要以此为基础展开运行软件应用平台建设与完善操作，做好编程软件、通讯等软件运行设计，进而达到最优化软件设计要求。
2.2局域网运用方面
在局域网中，BAS系统主要负责各层系统内数据传输，下级工作站会将一系列信息传输到BAS系统之中，进而通过系统与以太网的连接，完成上下级工作站数据传输。通常地铁系统内BAS系统会以正常模式进入到局域网之中，会在局域网内完成数据交换，且会在局域网内下达BAS系统控制指令，会逐步展开各项环控工作。如果在此过程中，系统工作站发生问题，出现指令无法下达或延迟下达状况，此时可通过对局域网的运用，为信息传递提供途径，进而完成BAS报警，确保地铁系统损失可以被控制在最低。
2.3光纤以太网单环网组网方案
光纤以太网单环网组网方案，车站两端各配置1套冗余PLC，两端PLC控制器通过光纤以太环网将各类RI/O、具有智能通信口的现场设备、就地现场小型控制器等设备统一接入。其他可提供标准以太网口的被控专业设备，如智能低压通信管理器、冷水机组控制器、防淹门控制器、给排水泵控制器等也直接接入该以太环网，与BAS冗余主、从PLC进行通信，实现BAS对车站各机电设备的监控和管理。单环网组网方案特点是采用全以太环网的方式进行通信，可实现“一网到底”，大大加强对底层设备的远程“透明”维护功能。网络扩展性强、自愈能力强，通讯介质为光纤以太网，采用工业以太网标准协议，通讯速率可达100Mbps。此方案的缺点是当环网上出现2个故障点时，部分监控设备信息会丢失。车站局域网网络构建需采用数量较多的交换机设备，成本较高。
2.4光纤以太网双环网组网方案
光纤以太网双环网组网方案，车站两端各设1套冗余PLC，A、B端PLC与本端RI/O箱组成独立的光纤环网。A、B端通讯采用光口交换机实现A端主PLC与B端主PLC通信，A端备PLC与B端备PLC通信。现场被控设备通过两端的远程I/O采集状态信息。FAS通过通信模块与BAS连接，由于区间泵房距离车站较远，区间水泵的远程I/O箱通过单模光纤连接至车站站台远程I/O箱中的交换机。双环网组网方案特点是A、B两端采用2个光纤以太环网的方式进行通信，两端设置的冗余PLC各自监控单端的环控及机电设备，稳定性高，网络可扩展性和自愈能力较强，通信速率可达100Mbps。其采用标准工业以太网协议，单端PLC设备故障时不影响另一端设备监控。缺点是当一端主备PLC均故障时（此情况出现的概率较小），部分设备监控信息会丢失。
2.5综合监控系统在车站大端与BAS进行通信集成
BAS通过在车站车控室端PLC设置的4块以太网卡（主备PLC各配置2块），分别与综合监控系统的A、B骨干网交换机连接。此方案的特点是综合监控系统与主端BAS系统的PLC进行通信，从端PLC将机电设备信息传送给主端PLC，由主端PLC将全站机电设备信息上传给综合监控系统。BAS与综合监控系统的4条通信链路可保证足够的传输冗错性，任意3条链路出现故障，都不影响数据的正常传输。目前国内大部分地铁综合监控系统按照此方案进行集成。
结语
由于地铁环控系统相对较为复杂，存在诸多多变特殊因素，所以在进行系统设计时，需要按照地铁运行实况与综合条件，科学展开系统配置，以满足各项环控要求。随着自动控制技术的不断优化与成熟，BAS系统应用也会变得更加完善，系统会在地铁环控中发挥出更大的作用与价值，会为地铁运营环境管控提供更多技术支持，这对于地铁长久性发展而言，极为有利，会对城市交通发展以及社会进步产生极为积极的影响。
参考文献:
［1］张楠．试论依附于BAS系统地铁车站的节能方案［J］．中国设备工程，2018(10):65-66．
［2］袁霄，王旭，林样，等．混合控制系统在地铁BAS系统中的应用［J］．电工技术，2018，474(12):12-13．
［3］张睿．地铁综合监控系统中的环境监控系统时间表实现方法［J］．城市轨道交通研究，2017(07):61-64．