4.地铁BAS系统构成及工作原理
合集下载
地铁机电系统之BAS介绍
GE
PAC RX3i
远程I/O FlexIO
RIO Momentum IO Advansys IO M340 Versermax IO
Siemens
S7400
ET200M
现场总线 Controlnet
S908 MB+ 以太网
Genius
Profibus
软件
RSVIEW SE RSLogix5000 Citect/Monitor Pro
广州地铁三号线BAS系统图
典型方案配置及工程案例分析
重庆地铁三号线BAS系统图
典型方案配置及工程案例分析
重庆地铁3 号线B A S 系统——地下站
站内系统网络10/100M 工业级以太双环网
现场工业设备级网络 12M工业级PROFIBUS双总线
IBP PLC ISCS
交换机
百兆工业光纤双环网
S7 400H，A端
Unity Pro
iFix/GE Proficy CIMPLICITY 7.0 Machine Wincc Step7
典型方案配置及工程案例分析
北京地铁四号线BAS系统图
典型方案配置及工程案例分析
广州地铁二八线BAS系统图
典型方案配置及工程案例分析
南京地铁1号线BAS系统图
典型方案配置及工程案例分析
轨道交通BAS系统
一．BAS系统概述 二．监控对象 三．BAS系统构成 四．系统功能 五．BAS系统接口 六．典型方案配置及工程案例
BAS系统概述
名词解释 BAS系统（ Building Automatic System）——环境与设备监控系统
BAS系统目的 对车站机电设备进行自动化监控及管理； 为乘客和运营人员提供舒适的环境； 节约能源、降低运营费用
地铁-BAS系统技术交流
地铁-BAS系统技术交流
• 地铁-BAS系统概述 • 地铁-BAS系统技术原理 • 地铁-BAS系统应用案例 • 地铁-BAS系统发展趋势与挑战 • 地铁-BAS系统未来展望
01
地铁-BAS系统概述
定义与功能
定义
地铁-BAS系统（Building Automation System）是一种用于地铁车站及区间 隧道的自动化控制系统，旨在实现车站环境的智能化管理和节能减排。
现信息共享和协同工作，提升运营效率。
统一平台建设
02
构建统一的地铁-BAS系统管理平台，实现各子系统之间的无缝
对接和高效协作。
标准化与模块化
03
推动地铁-BAS系统的标准化和模块化建设，降低系统复杂度，
便于维护和管理。
服务质量提升
乘客信息服务质量提升
通过优化乘客信息发布系统，提供更加及时、准确、多样化的信 息服务，提升乘客出行体验。
节能减排
提高安全性
地铁-BAS系统具备能源管理功能，能够实 现节能减排，降低地铁车站的能耗和排放 。
地铁-BAS系统能够实时监测车站环境参数 和设备状态，及时发现异常情况并采取相 应措施，提高车站的安全性。
02
地铁-BAS系统技术原理
自动化控制技术
自动化控制技术是地铁-BAS系统的核心，它能够实现地铁车站和区间的环境参数的 自动调节，如温度、湿度、压力等。
采用了地铁-BAS系统，实 现了对车站设备的集中管 理和控制。
广州地铁案例
广州地铁3号线
作为广州地铁的第一条自 动化线路，采用了地铁BAS系统，实现了自动化 监控和控制。
广州地铁5号线
采用了地铁-BAS系统，实 现了对车站环境的自动调 节。
• 地铁-BAS系统概述 • 地铁-BAS系统技术原理 • 地铁-BAS系统应用案例 • 地铁-BAS系统发展趋势与挑战 • 地铁-BAS系统未来展望
01
地铁-BAS系统概述
定义与功能
定义
地铁-BAS系统（Building Automation System）是一种用于地铁车站及区间 隧道的自动化控制系统，旨在实现车站环境的智能化管理和节能减排。
现信息共享和协同工作，提升运营效率。
统一平台建设
02
构建统一的地铁-BAS系统管理平台，实现各子系统之间的无缝
对接和高效协作。
标准化与模块化
03
推动地铁-BAS系统的标准化和模块化建设，降低系统复杂度，
便于维护和管理。
服务质量提升
乘客信息服务质量提升
通过优化乘客信息发布系统，提供更加及时、准确、多样化的信 息服务，提升乘客出行体验。
节能减排
提高安全性
地铁-BAS系统具备能源管理功能，能够实 现节能减排，降低地铁车站的能耗和排放 。
地铁-BAS系统能够实时监测车站环境参数 和设备状态，及时发现异常情况并采取相 应措施，提高车站的安全性。
02
地铁-BAS系统技术原理
自动化控制技术
自动化控制技术是地铁-BAS系统的核心，它能够实现地铁车站和区间的环境参数的 自动调节，如温度、湿度、压力等。
采用了地铁-BAS系统，实 现了对车站设备的集中管 理和控制。
广州地铁案例
广州地铁3号线
作为广州地铁的第一条自 动化线路，采用了地铁BAS系统，实现了自动化 监控和控制。
广州地铁5号线
采用了地铁-BAS系统，实 现了对车站环境的自动调 节。
地铁车站的BAS系统
地下车站机电设备系统自动控制系统联动相关的，机电设备转向火灾模 式，实现地下轨道交通发生火灾时机电设备联动自动化，将火灾的影响 程度降低到最低，保证轨道交通设备和乘客的安全。
当列车在区间发生火灾和阻塞时，联动控制区间隧道通风设备执行火灾 工况；监视车站和相关建筑物内各泵房危险水位；监控区间泵房水位状 态，保证轨道交通安全运行。
2、车站级
系统车站级设于车控室内其主要由计算机 主机，显示器，打印机，网络TAP，控制 器接口，消防报警接口（HLI）等组成车站 工作站。控制器接口通过车站监控系统通 信网络与车站监控工作站及控制中心通信， 接收控制中心指令并控制现场控制器，同 时，将设备运行状态和参数送到车站监控 工作站及控制中心。车站控制系统通过网 络接口设备向上与中央监控EMCS系统连接。
2、不正常运行方式：一旦失电，必须关掉计算机、 打印机，查找失电原因。若供电恢复正常，再开 启计算机、打印机，并通知环控调度和分公司调 度，由专业人员进行处理。若发现计算机病毒， 必须追究责任。
二、计算机操作中注意事项
1、本机电设备自动控制系统一旦安装调试完成，即处于 二十四小时连续工作，操作人员可任意开关计算机和打印 机电源，但不能随便关闭系统电源。
通过对车站机电设备运行状态，保证轨道交通安全运行。通过对车站机 电设备运行状况分析，环境参数的采集，为设备管理提供决策依据，实 现车站机电设备科学管理合理维护。
第二节
地下车站机电设备自动控制系统的组成及主要功能
第二节 地下车站机电设备自动控制系统的组成及主要功能
地下车站机电设备自动控制系统通常由中 央，车站，现场三级实现对环控，给排水， 冷水机组，热泵机组的监视和控制。目前 运营的地下轨道交通线路中只有轨道交通 二、三、四号线实现中央，车站，现场三 级实现对环控，给排水，冷水系统。而轨 道交通一号线只有车站，现场二级实现对 环控，给排水，冷水系统的监视和控制。
当列车在区间发生火灾和阻塞时，联动控制区间隧道通风设备执行火灾 工况；监视车站和相关建筑物内各泵房危险水位；监控区间泵房水位状 态，保证轨道交通安全运行。
2、车站级
系统车站级设于车控室内其主要由计算机 主机，显示器，打印机，网络TAP，控制 器接口，消防报警接口（HLI）等组成车站 工作站。控制器接口通过车站监控系统通 信网络与车站监控工作站及控制中心通信， 接收控制中心指令并控制现场控制器，同 时，将设备运行状态和参数送到车站监控 工作站及控制中心。车站控制系统通过网 络接口设备向上与中央监控EMCS系统连接。
2、不正常运行方式：一旦失电，必须关掉计算机、 打印机，查找失电原因。若供电恢复正常，再开 启计算机、打印机，并通知环控调度和分公司调 度，由专业人员进行处理。若发现计算机病毒， 必须追究责任。
二、计算机操作中注意事项
1、本机电设备自动控制系统一旦安装调试完成，即处于 二十四小时连续工作，操作人员可任意开关计算机和打印 机电源，但不能随便关闭系统电源。
通过对车站机电设备运行状态，保证轨道交通安全运行。通过对车站机 电设备运行状况分析，环境参数的采集，为设备管理提供决策依据，实 现车站机电设备科学管理合理维护。
第二节
地下车站机电设备自动控制系统的组成及主要功能
第二节 地下车站机电设备自动控制系统的组成及主要功能
地下车站机电设备自动控制系统通常由中 央，车站，现场三级实现对环控，给排水， 冷水机组，热泵机组的监视和控制。目前 运营的地下轨道交通线路中只有轨道交通 二、三、四号线实现中央，车站，现场三 级实现对环控，给排水，冷水系统。而轨 道交通一号线只有车站，现场二级实现对 环控，给排水，冷水系统的监视和控制。
BAS系统结构综述
2.2 车站级BAS系统结构
环境与设备监控系统提供的车站BAS构成如下： a) 车站BAS网络采用分层分布式现场总线结构； b) 由PLC控制器、现场传感器、维护终端等组成。 c) 监控对象包括： d) 车站隧道兼公共区通风系统； e) 车站小系统； f) 暖通空调系统； g) 冷水系统； h) 车站给排水系统； i) 电扶梯系统； j) 照明系统等设备。
典型地高架站系统网络图 图 2-3典型车辆段/停车场系统网络图
2.3 BAS现场级网络
地下车站BAS在靠近车控室一侧的环控电控室设一组冗余的 BAS主控制器和BAS维护工作站，在远离车控室一侧的环控电 控室设置另外一组冗余控制器，作为车站BAS的从控制器。车 辆段/停车场BAS在环控设备机房设一组非冗余的BAS主控制器 和BAS维护工作站，控制车辆段/停车场的所有设备 车站BAS主控制器经双以太网与综合监控系统（ISCS）冗 余交换机相连。 地下车站两端BAS冗余控制器通过冗余以太网采用光纤进行 连接。
在车站控制室设IBP盘（综合监控系统提供），作为灾害模 式下紧急后备控制。
系统的构成方案
在靠近车站控制室一端的环控电控室内设置一套冗余PLC控 制器，作为整个车站的主控制器兼作与综合监控系统的接口， 并通过冗余以太网与车站BAS维护工作站、IBP盘PLC、及车 站从控制器进行连接，同时负责本端的设备监控，在每个CPU 上标准配置两个以太网接口，通过工业以太网分别连接到综合 监控系统的两台互备冗余交换机上，实现双冗余通讯。 在远离车站控制室侧环控电控室设置一套冗余PLC控制器， 作为车站BAS的从控制器，通过冗余的工业以太网与车站BAS 主控制器进行通讯连接，同时负责本端的设备监控。
典型高架站系统网络图
图 2-2典型高架站系统网络图
地铁环境与设备(BAS)监控子系统—中央级BAS系统
OCC局域网
OCC 局 域 网 采 用 标 准 100M 工 业 以 太 网 ， 采 用 标 准 TCP/IP协议，符合IEEE802.3标准，OCC设置2台交换 机来构成冗余的局域网，OCC的所有服务器、计算机等 重要设备都必须与双网连接，OCC局域网同时连接通信 主干网，实现OCC与车站级别的BAS连接。
监控工作站
OCC设置2套监控工作站，用于实现BAS调度系统的 日常操作管理。
两工作站的操作方式、人机界面格式、数据形式及硬 件配置相同。
监控服务器
OCC设置2台双机热备监控服务器，每台都与2个通信 接口连接，实现通信冗余，两台监控服务器要实现真正 意义上的双机热备工作方式。
打印机
打印机设置一台，用 于事件的打印、报警打 印、报表打印日常维护 管理打印。
中央级BAS系统
主要位于OCC控制中心，对区间隧道通风和防淹门设备 进行监控，对各个车站各类被监控设备进行监视或控制。
中央级BAS系统由中央实时服务器、中央历史服务器、 操作员工作站、工程师工作站、打印设备、网络设备、大屏 幕或模拟显示设备等计算机及网络硬件构成，软件则包括操 作系统、大型数据库、系统应用软件、应用软件开发与维护 平台、网管软件其他辅助软件等。
UPS
在 OCC 计 算 机 房 设 置 2 台不间断电源（UPS， 当一台UPS故障时，可 以保证调设置，可以 是大型模拟屏，也可以 是大型显示屏，和其他 系统共用。
中心交换机
对于双击冗余设备， 最好配三层工业级交换 机，或者也可根据骨干 网而定，具有双网口， 千兆位口用于服务器， 百兆位口用于桌面且端 口留有余量。
地铁低压配电BASFAS系统介绍课件
3
操作人员根据报警信息进行故障排查和处理，同 时监控系统会记录报警信息和处理过程，以供后 续分析和改进。
04 系统应用与实例
实际应用场景
地铁低压配电BAS/FAS系统在地铁供电系统中扮演着重要的角色，负责 监控和控制地铁供电设备的运行状态，保障地铁运营的安全和稳定。
在实际应用场景中，该系统通过自动化控制和监测技术，实现对地铁供 电设备的远程监控、数据采集、故障诊断和预警等功能，有效提高了地
的安全性和可靠性。
同时，随着城市轨道交通的快速发展， 地铁低压配电BAS/FAS系统的市场规 模将不断扩大，为该领域的发展带来更
多的机遇和挑战。
05 系统优势与挑战
系统优势分析
高效节能
地铁低压配电BAS/FAS系统通 过优化能源管理，有效降低能
耗，减少能源浪费。
智能监控
系统具备实时监控功能，能够 全面掌握地铁低压配电设备的 运行状态，及时发现并处理异 常情况。
02 系统组成
低压配电设备
低压配电柜
低压电器元件
用于分配电能，具有过流过压保护功 能。
如断路器、接触器等，用于控制和保 护低压电路。
变压器
将高压电转换为低压电，满足地铁设 备的需求。
监控系统
01
02
03
数据采集与传输
实时采集各设备的运行状 态和参数。
数据分析与处理
对采集的数据进行整理、 分析，为运营管理提供依 据。
监控主机对接收到的数据进行处理和分析，通过人机界面实时显 示系统的运行状态，同时根据预设的阈值进行自动控制或报警。
FAS报警系统响应流程
1
FAS报警系统负责对地铁低压配电BAS/FAS系统 的异常情况进行报警和处理。
城市轨道交通环境与设备控制系统(BAS)介绍
防排烟与送排风系统的风机和风阀有兼顾共用设备，执行正常 和救灾两种运行模式
系统设计、配置设备均应具备较强的抗电磁干扰、抗静电干扰 能力，满足电车特殊环境条件下正常使用。
3.BAS系统构成
BAS系统采用单独组建局域 网，通信专业负责提供全线 传输通道。车站不设置管理 工作站。被监控的设备应实 现中央级、车站级、现场控
和报警信息。
具有与中央主时钟同步的功能， 接受通信系统的同步时钟信号， 并把时钟信号下达到各车站， 使整个系统的时钟与全线其他
系统保持一致。
4.BAS系统功能
车站级功能
监视本车站和车辆基地的通风空 调系统、给排水系统、自动扶梯、 照明系统、车站应急照明电源等 设备的运行状态，并对故障进行
报警。
控制本车站的通风空调系统、照 明系统等设备运行。在火灾发生 时，按照消防的要求在设备室按 区域切断非消防电源。监视和记 录本车站和车辆基地典型区域测 试点和重要设备房的温度、湿度
• 为乘客和运营 人员提供舒适 的环境；
• 节约能源、降 低运营费用。
• 对车站和车辆 段的机电设备 （通风空调、 动力照明、给 排水、电扶梯、 卷帘门、等） 进行监控管理。
1.BAS系统概述
《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ-19-87）（2001年版）
《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T 16-2008）
相关规范及标准
《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-2013) 《工业控制用软件评定准则》（GB/T13423----1992）
《工业过程测量和控制装置的电磁兼容性》（GB/T13926-92）
《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》（GB/T50169）
《过程检测和控制流程图形符号》（GB2625-81）
系统设计、配置设备均应具备较强的抗电磁干扰、抗静电干扰 能力，满足电车特殊环境条件下正常使用。
3.BAS系统构成
BAS系统采用单独组建局域 网，通信专业负责提供全线 传输通道。车站不设置管理 工作站。被监控的设备应实 现中央级、车站级、现场控
和报警信息。
具有与中央主时钟同步的功能， 接受通信系统的同步时钟信号， 并把时钟信号下达到各车站， 使整个系统的时钟与全线其他
系统保持一致。
4.BAS系统功能
车站级功能
监视本车站和车辆基地的通风空 调系统、给排水系统、自动扶梯、 照明系统、车站应急照明电源等 设备的运行状态，并对故障进行
报警。
控制本车站的通风空调系统、照 明系统等设备运行。在火灾发生 时，按照消防的要求在设备室按 区域切断非消防电源。监视和记 录本车站和车辆基地典型区域测 试点和重要设备房的温度、湿度
• 为乘客和运营 人员提供舒适 的环境；
• 节约能源、降 低运营费用。
• 对车站和车辆 段的机电设备 （通风空调、 动力照明、给 排水、电扶梯、 卷帘门、等） 进行监控管理。
1.BAS系统概述
《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ-19-87）（2001年版）
《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T 16-2008）
相关规范及标准
《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-2013) 《工业控制用软件评定准则》（GB/T13423----1992）
《工业过程测量和控制装置的电磁兼容性》（GB/T13926-92）
《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》（GB/T50169）
《过程检测和控制流程图形符号》（GB2625-81）
地铁车站的BAS系统
2、车站级
系统车站级设于车控室内其主要由计算机 主机，显示器，打印机，网络TAP，控制 器接口，消防报警接口（HLI）等组成车站 工作站。控制器接口通过车站监控系统通 信网络与车站监控工作站及控制中心通信， 接收控制中心指令并控制现场控制器，同 时，将设备运行状态和参数送到车站监控 工作站及控制中心。车站控制系统通过网 络接口设备向上与中央监控EMCS系统连接。
3、现场级
现场级现场控制器相对一般集中于环控电控室， 部分分散设置于现场被监控设备的附近。上海轨 道交通线路地下车站机电设备自动控制系统的现 场控制，设备采用PLC系统。现场控制器具备软 件联锁保护设置；控制被控对象设备顺序动作； 系统各种运行参数的采集存储通过一定的计算， 来实现环境和设备优化控制；对中央级、车站级 下达的控制指令和控制模式、设定值的更改和其 他关联参数的修正，由现场控制器处理后执行。 接收安装于各测试点内的传感器、检测器的信息， 按内部预先设置的参数和执行程序自动实施对相 应机电设备的监控，或随时接收监控工作站及中 央系统发来的指令信息，调整参数或有关执行程 序，改变对相应机电设备的监控要求。
三、轨道交通机电设备自动控制系统计算机操作顺序
3E 如果要对某一设备进行控制，可用鼠标选中该设备的控制 图标按钮，双击左键，出现对话框后，在控制状态窗口 （CONTROL STATE）中，会标示出将要发出的命令，然后点 击关闭对话框，该图标按钮随即会变成绿色，表示命令已发出。 图标按钮延时复位，恢复原始图样。如果点击确认键 （DOWNLOAD）后出现“禁止”对话框，应考虑系统单元控 制器电源是否正常等等。在控制状态对话框顶部标有此点的点 号的10位编号（1、2位表示车站，3、4位表示车站的东端或西 端，5、6位表示该点所属的单元控制器，7、8位表示该点在单 元控制器内的编号，最后二位表示该点的类型）及点的名称和 描述。 编号方法：LLSSUUPPBB LL ―― 控制器网号（01―13） SS ―― 控制器号 （01－04） UU ―― UC的编号 （00－nn） PP ―― 输入 /出点号 （00－07） BB ――输入/出点的类型 DO,DI,DA,AI
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
成都工贸职业技术学院教案
教学过程设计
教学内容教师活动学生活动
复习
提问：1、火灾探测器的分类
2、火灾探测器的布置原则
导入
我们曾一起学习过BAS系统的组成，现在我们一起复习一下它的组成。
BAS系统要监控这么多个系统，那从BAS系统的组成角度而言，可将其进行怎样的划分？各系统之间的接口是怎么样的呢？
布置任务
任务一：BAS系统的构成
问题一：BAS系统的结构划分？
问题二：系统的接口有哪些？
学生准备
BAS系统的结构与构成
从系统组成角度而言包括：
1.中心BAS系统
2.车辆段BAS系统
3.车站BAS系统。
完整的BAS功能系统是一个大型SCADA系统，以骨干网为基础，地理上分散，分层分布式系统结构。
提出问题
引导学生思
考
图片演示
对学生进行
分组
引导学生分
组讨论
问题一：
BAS系统的
结构划分？
讲授
记录问题
讨论
思考
回答
学生4人
为一组
分组讨论
问题，并对
问题答案
进行记录
组长回答
小组讨论
结果
记录答案
听讲
实例思考
系统设备
1.监控设备：主要是指监控层设备
2.接口及控制设备：BAS的控制层设备
3.传感器与执行器：BAS系统的重点设备，用于环境控制系统的设备接口
一、与FAS接口
二、与低压接口
马达控制中心(MCC)：集中对风机、风阀进行电气控制
BAS接口马达控制中心：实现对环控设备的控制
三、与综合监控系统接口
网络接口。
如果BAS集成于综合监控系统，则BAS的中心及车站监控功能由综合监控系统完成。
组织学生实施任务
点评小结
赞扬为主，小结BAS系统的组成及特性接口。
板书设计
BAS系统的概述
1、BAS系统的组成
2、BAS系统的接口演示图片
实例提问该
设备是什么
设备
对学生进行
分组
引导学生分
组讨论
问题二：系
统的接口有
哪些？
评价或赞扬
（为主）学
生的表现
讲授
培养学生严
谨、一丝不
苟的工匠精
神
观看
回答各图
片设备的
名称、功
能、要求
学生4人
为一组
分组讨论
问题，并对
问题答案
进行记录
组长回答
小组讨论
结果
记录答案
听讲
养成良好
的纪律意
识和认真
仔细的习
惯。