乌鲁木齐城市轨道集团有限公司运营分公司 新疆乌鲁木齐 830000
摘要：城市轨道交通在解决城市拥堵，提升出行效率方面发挥了重要作用。近年来，我国城市轨道交通发展迅速，已开通运营和在建轨道交通线路已达400余条。城市轨道交通大力发展的同时，其对能源的消耗也非常大。本文对轨道交通环境及设备监控系统进行分析，以供参考。
关键词：轨道；交通环境；系统研究
引言
为了满足城市轨道交通的运营要求，环境与设备监控系统对地下车站及地下区间暖通空调系统设备、给排水系统设备、电扶梯系统设备、站台门系统、低压配电与动力照明系统设备等车站设备进行全面、有效地自动化监控及管理，进行程序自动、实时、定时监视设备运行状态，控制开启和关停，检测环境参数，调控环境舒适度及节能管理。采集、处理有关信息，进行历史资料档案和设备维修管理。同时，车站环境与设备监控系统控制器与车FAS系统存在接口，火灾模式下，火灾自动报警系统向环境与设备监控系统下发火灾模式指令，环境与设备监控系统控制器将按预定工况转入灾害模式下启动相关设备。
1 系统的网络结构
BAS系统由中央级监控系统、车站级监控系统组成。
BAS中央级监控系统负责对各个车站的区间隧道通风设备进行监控，对各个车站通风空调设备、给排水设备等设备进行监视或控制。BAS中央级集成在综合监控系统中，设备由综合监控系统负责配置，功能由综合监控系统负责实现。
BAS网络采用自愈光纤以太环网结构，车站级由PLC控制设备、现场传感器、维护终端等组成。监控的对象包括车站隧道通风系统、公共区通风空调系统、车站设备管理用房区通风空调系统、空调水系统、车站给排水系统、电扶梯系统、低压动力照明系统等设备。BAS子系统由主控制器（冗余PLC）、远程I/O（RI/O）、光纤环网、各类传感器等设备组成，分别对车站两端的机电设备进行监控管理。
1.2系统的运行工况
系统所管理的相关设备的控制方式分为点控和模控两种。在人机界面上，将设备控制方式打到点控位，即可对该设备控制单一控制，由其现场控制单元立即执行。当设备处于模控位时，当系统下发相关模式后，该设备根据事先设定好的启、停命令进行自动控制。当设备处于点控位时，不参与正常自动模式控制。但发生火灾或阻塞时，模式相关的设备会在模式启动时自动切换到模控位，然后执行相应的事故模式。
2 管理组织
2.1合理安排调试计划
为保证试运行期间电客列车安全可靠地运行，应在试运行前完成所有涉及行车类设备（如通信、信号、供电、站台门等）的自主系统联调；在实际调试过程中结合工程进度对不同区段各子系统进行分解并逐步开展联调。首个站点可以适当放宽调试时间，以熟悉设备，便于人员之间磨合；随后增加调试人员数量，明确统一的调试标准，便于后续分多组同时开展调试。
2.2实时跟进调试进度
自主系统联调过程中很可能会出现仅有个别站点具备调试条件，或是多个站点同时具备调试条件的情况。为此必须紧盯联调计划，安排专人对每日调试情况进行跟进，同时也应时刻对接建设部门，跟进后续可调站点的计划日程。按照各系统的特点编制了供电、机电、自动化等系统专用联调进度图，针对每日测试的点位信息，以日报制度的方式第一时间收集整理，避免遗漏。每周召开系统联调对接会，严格控制和协调工程进度。
3 BAS设计原则分析
3.1技术先进原则
轨道交通建设是近年来才开始爆发性增长的，这主要是因为轨道交通系统涉及许多新的技术手段，例如互联网、电子通信、大数据、信息技术等，而这些技术也是近年才得到广泛应用的。同时，这些技术仍处在快速的变革之中，更迭速度很快。因此，BAS必须具有技术先进性，才能适应轨道交通行业的快速发展。
3.2开放拓展原则
BAS是多系统的高度集成，需要为轨道交通系统中的各类子系统提供数据接口，并且这些接口要求标准化或具有通用性，这样才能保证所有监测点的数据都可以随时接入BAS，为后期的轨道交通大数据分析及其平台的拓展奠定基础。
4 BAS功能体系分析
4.1主控中心
主控中心是BAS的心脏，是实现轨道交通系统全局环境与设备监控调度的核心，它可以将不同位置的环境设施和机电设备集成到一个统一的平台上，实现远程集中化监控管理。中控中心一方面可以接收各车站控制室上传的监测数据，另一方面还可以根据监测数据的分析结果对车站控制室下发指令，从而使得设备管理、火灾隐患排查、环保、运行优化等工作更加高效。考虑到中控中心的重要性，BAS在中控中心一般会配备冗余服务器和防灾系统，在发生故障或灾难情况下仍可保证系统运行和数据的安全性。
4.2就地设备
所谓的就地设备实际上就是指安装在轨道交通系统一线现场的各类传感器和信号中转设备，是BAS所有监控数据的来源，是整个系统最底层的部分。就地设备在车站控制中心的控制下，按一定的周期进行数据采集，并通过现场网络线路传输至车站控制中心进行分析。车站控制中心负责对车站范围内的所有就地设备进行监控管理。
5城市轨道交通能源管理系统设计优化对策
5.1能源管理系统需准确定位
工作实践中我们发现，地铁结构传声扰民问题与其他噪声源（如水泵、变压器、电梯等）结构传声扰民问题有着共同的特征：评价地点环境振动的单值评价量达标，甚至环境噪声的单值评价量也达标，但频谱评价量相对背景状态却存在明显的异常。因此，加强能源管理，节能降耗、合理用能，降低运营成本成为了行业关注的一个焦点问题。轨道交通能源消耗以电能为主，水和气也有一定的消耗，因此能源管理系统应以电能管理为主，同时，将水和气一并纳入，建设完整的轨道交通能源管理系统。为发挥能源管理系统作用，能源管理系统应具备一定的节能反馈控制功能，如将能源管理功能与BAS节能控制功能融合，实现对通风空调设备的节能优化调控，实现对低压配电设备的节能优化控制等。
5.2加强专业间沟通衔接
基于能源管理系统整体功能定位和功能需求，低压配电、环境与设备监控系统、综合监控系统等多专业需衔接配合，各司其职，做好各自专业范围内的设计工作。个别城市已建立能源管理系统规程，各专业更需在设计之初就对标规程，完善系统设计，避免由于管理和沟通不畅造成系统功能缺失。因此，为做好能源管理系统设计，须安排一个总体协调的角色，着眼顶层设计，基于系统功能需求，梳理参与能源管理系统的各专业分工，统筹做好设计工作。
5.3完善能源管理机制
能源管理应从线路和线网两个方面完善管理机制，明确系统管理归属，确定管理终端部署地点，根据系统定位完善设计方案，以便最大程度发挥能源管理系统功能。
结束语
地铁等轨道交通的运营环境十分受限，因此对环境条件及设备安全具有较为严格的要求，随着各种微电子技术的应用，轨道交通的环境要求将更加苛刻。在这样的发展趋势下，环境及设备监控系统的建设和发展既面临着巨大的挑战，也迎来了全新的机遇。
参考文献
[1]张骁.城市轨道交通环境设备监控系统中多模式控制的设计与实现[D].东南大学,2018.
[2]胡志方.城市轨道交通环境与设备监控系统(BAS)车站网络方案探讨[J].公路,2018,62(05):307-310.
[3]何强.城市轨道交通环境与设备监控系统研究[J].辽宁省交通高等专科学校学报,2017,19(01):19-21.
[4]邱薇华,李健.城市轨道交通环境与设备监控仿真系统.研发[J].重庆交通大学学报(自然科学版),2017,32(05):1002-1005.