环境与设备监控系统(BAS)
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
地铁设计规范(GB_50157-2003)
GB 50157-2003
环境与设备监控系统
地铁BAS定义
地铁环境与设备监控系统，简称地铁BAS系 统（Building Automatic System）； 是对地铁建筑物内的环境与空气调节、通风、 给排水、照明、乘客导向、自动扶梯及电梯、 屏蔽门、防淹门等建筑设备和系统进行集中 监视、控制和管理的系统。
车站事故照明电源系统监控点基本配置
车站照明系统监控点基本配置
注：1. BAS可不监视就地/远程状态； 2. 如果照明系统在车控室手动控制，BAS可不控制照明回路。
车站导向指示系统监控点基本配置
注：1. BAS可不监视就地/远程状态； 2. 如果导向指示系统在车控室手动控制，BAS可不控制指示牌单元。
自动扶梯监控点基本配置
注：速度偏差报警也可分为欠速报警，左、右扶手带速偏差报警。
屏蔽门系统监控点基本配置
注：1.屏蔽门应独立设置门控单元，完成屏蔽门开门、关门操作和各种联锁保护， 该控制器由屏蔽门系统提供； 2.详细的监控点配置宜根据屏蔽门系统与BAS的集成和接口要求进一步细化。
防淹门系统监控点基本配置
执行防灾及阻塞模式功能
能接收FAS系统车站火灾信息，执行车站防 烟、排烟模式； 能接收列车区间停车位置信号，根据列车火 灾部位信息，执行隧道防排烟模式； 能接收列车区间阻塞信息，执行阻塞通风模 式； 能监控车站逃生指示系统和应急照明系统； 能监视各排水泵房危险水位。
环境监控与节能运行管理功能
地铁BAS目标
营造良好舒适环境 降低能源消耗 节省人力 提高管理水平
地铁BAS监控对象
通风空调系统（重点） 制冷系统（重点） 给排水系统 照明系统 乘客导向系统 自动扶梯、电梯 屏蔽门 防淹门 ……
地铁设计规范(GB 50157-2003)
现场总线功能
连接BAS主控制器与远程控制器或远程I/O 模块； 实现系统的分散控制； 可连接智能化仪表； 适应地铁现场环境及具有抗电磁干扰能力。
系统网络技术指标
冗余热备设备的切换时间不大于2s； 画面刷新时间不大于2s； 系统平均无故障时间大于10000h； 系统平均修复时间不大于0.5h。
地铁设计规范
GB 50157-2003
环境与设备监控系统
地铁BAS定义
地铁环境与设备监控系统，简称地铁BAS系 统（Building Automatic System）； 是对地铁建筑物内的环境与空气调节、通风、 给排水、照明、乘客导向、自动扶梯及电梯、 屏蔽门、防淹门等建筑设备和系统进行集中 监视、控制和管理的系统。
地铁BAS硬件设备配置－－车站级
配置工控计算机作为车站级操作工作站； 配置在线式不间断电源，后备时间不应小于30min； 配置一台打印机兼作历史和报表打印机； 配置车控室紧急控制盘（IBP盘），作为BAS火灾 工况自动控制的后备措施。其操作权限高于车站和 中央工作站，盘面应以火灾工况操作为主，操作程 序应力求简便、直接； 操作工作站不应兼有网关功能，即：当操作员工作 站退出时，BAS能正常运行。
注：1.屏蔽门应独立设置门控单元，完成屏蔽门开门、关门操作和各种联锁保护， 该控制器由屏蔽门系统提供； 2.详细的监控点配置宜根据屏蔽门系统与BAS的集成和接口要求进一步细化。
防淹门系统监控点基本配置
监测（DI） 开启状态 1 关闭状态 1 锁定状态 1 故障 1 报警水位 N
注：防淹门宜独立设置控制装置，完成防淹门开门、关门操作和各种联锁保护，该控制 器或控制系统由防淹门系统提供。
中央级网络功能
BAS系统技术规格书
1技术规格书1.招标物资名称及技术规定BAS系统技术条件. 1.1.1工程概况BAS系统（机电设备监控系统）车站内的机电设备如空调机组、新风换气机、送/排风机、风幕机、潜污泵、电/扶梯、风冷热泵、FAS、变配电等设备或系统，采用先进的计算机技术、控制技术和通信技术进行自动监视、控制和管理，以达成节能、安全、提高管理水平的目的。
1.1.2环境条件环境温度1.1.2.1 户外设备：-20℃～+50℃；1.1.2.2 户内设备：0℃～+40℃；1.1.2.3 相对湿度：月≤85%，日≤90%；1.1.2.4海拔高度：≤1000m。
1.1.2.5地震条件: 地震烈度:Ⅶ度1.1.2.6 储运温度：－25℃～+65℃；1.1.3采用标准1.1.3.1重要技术标准所有设备的设计、制造、检查、实验、及特性除本规范书规定的特别标准外，都应遵照使用中国国家标准（GB）、铁道行业标准（TB）和国际单位制（SI）标准。
《铁路电力设计规范》（TB10008-2023）《民用建筑电气设计规范》(JGJ16-2023)《智能建筑设计标准》(GB/T50314-2023)《智能建筑工程质量验收规范》（GB50339－2023）《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2023)《综合布线系统工程设计规范》（GB50311－2023）《综合布线系统工程验收规范》（GB50312－2023）《建筑物防雷设计规范》（GB50057－2023）《商用建筑线缆标准》（EIA/TIA－569）《信息技术互连国际标准》（ISO/IEC11801－95）《自动化仪表安装工程质量检查评估标准》（GBJ131－90）《自动化仪表工程施工及验收规范》（GB50093-2023）《建筑电气工程施工质量验收规范》（GB50303-2023）《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343-2023）其他相关规程规范。
上述技术标准和规范如有局限性之处或未能达成国际最新标准时，招标人应使系统的设计、施工及选用的设备和材料符合最新版本的国际和国家标准、规范以及所采用版本的有关技术资料。
地铁设计规范(GB_50157-2003).
车站事故照明电源系统监控点基本配置
监测（DI）
交流失压信号
1
直流接地信号
1
故障
1
车站照明系统监控点基本配置
设备 控制 DO 启停 照明回路 1 状态 1 监测 DI 就地/远程 1
注：1. BAS可不监视就地/远程状态； 2. 如果照明系统在车控室手动控制，BAS可不控制照明回路。
车站导向指示系统监控点基本配置
1
2 2
1
1 2 2
1
1
1
1
1
1 1 1 1 1 1 1 1 1
地铁空调水系统设备及监控点基本配置
设备 控制 DO 启停 冷水机组 1 AO 调节 运行 1 故障 1 DI 环控/遥控 1 就地/远程 1 开度 温度 1 监测 AI 压力 1 流量 1
冷冻水泵
冷却水泵 冷却塔风机
1
1 1
1
1 1
1
地铁BAS目标
营造良好舒适环境 降低能源消耗 节省人力 提高管理水平
地铁BAS监控对象
通风空调系统（重点） 制冷系统（重点） 给排水系统 照明系统 乘客导向系统 自动扶梯、电梯 屏蔽门 防淹门 ……
地铁BAS设计原则
应针对地铁的特点和各城市的气候环境、经 济情况，设置不同水平的BAS系统； 分散控制、集中管理、资源共享； 应满足地铁运营管理的需要； BAS设备应选择具备可靠性、容错性、可维 护性和工业级控制产品； 事故通风与排烟系统的监控宜采取冗余措施。
1
1 1 1 1
地铁给排水系统监控点基本配置
设备 控制 DO 启停 一般水泵 重要水泵 1 AO 调节 运行状态 1 1 故障 1 1 DI 低水位 1 1 高水位 1 1 监测 AI或PI 水量
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。
地铁车站环境与设备监控系统
城市轨道交通沿线车站作为一种特殊类型的智能建筑，其内部安装 设置的各类机电设备为轨道交通营造舒适的运营环境提供了保证。而且 ，城市轨道车站比传统的建筑还增加了一些特殊设备，如站台门、防淹 门等。因此，环境与设备监控系统也称为BAS。
1. 车站环境与设备监控系统的组成
（3）就地级设备
就地级设备主要包括PLC、远程I/O、传感器和执行器等。其控制器一般相 对集中于环控电控室，在照明配电室、冷冻机房、区间风井、区间泵房等附近设 置就地级监控设备和就地控制箱等。
分析：一个典型地下站的BAS系统网络结构
BAS系统的组网采用三层网络通讯结构。 最底层是设备层（DeviceNet设备网），智能仪表、智能马达、电 扶梯、冷水机组、EPS、UPS等设备，通过DeviceNet或者RS485连接到 通讯模块，通风空调、给排水、照明、各类传感器等设备，通过一般的 工业电缆接到I/O模块； 中间是控制层（ControlNet控制网），通讯模块、I/O模块、PLC控 制器等通过同轴电缆或者光电中继器连接到冗余的ControlNet网络上， PLC机架接收底层设备的状态信息，主PLC与热备的PLC机架之间通过光 缆连接，实现热备冗余模式。 最上层是信息层（Ethernet以太网），主PLC通过工业以太网上传给 车站冗余交换机。综合监控就通过车站的冗余交换机获取BAS系统的各 类监控数据或者下发指令。
系统的组成
系统的监控内容和功能 第三方系统信息交换接
口
项目九 车站环境与设备监控系
统
在《地铁设计规范》（GB 50157—2013）中，将环境与设备监控 系统（BAS）定义为对地铁建筑物内的环境与空气调节、通风、给排水 、照明、乘客导向、自动扶梯及电梯、站台门、防淹门等建筑设备和系 统进行集中监视、控制和管理的系统。
地铁设计规范(GB 50157-2003)
控制 DO AO 启停 调节 2 1 1 1 1 1
2 2
运行 2 1 1 1 1 1 1 2 2
故障 1 1 1 1 1 1
1
监测
DI 环控/遥控 就地/远程
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
AI 温度 湿度
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
地铁空调水系统设备及监控点基本配置
设备
控制
DO AO 启停 调节
冷水机组 1
冷冻水泵 1
在地下线路为三站二区间或以下时，可不设置中央 管理级系统，仅设车站管理级工作站，区间列车火 灾可由车站级工作站控制相邻两站的隧道排烟设备 执行相应排烟模式。
地铁BAS与FAS、PSCADA的关系
当BAS与FAS独立设置（即：不采用综合集成方案， 两系统的监控平台独立）时，系统之间应设置高可 靠性通信接口，防排烟系统与正常通风系统合用的 设备由BAS统一监控，火灾工况由FAS发布火灾模 式指令，BAS优先执行相应的控制程序；
2.详细的监控点配置宜根据屏蔽门系统与BAS的集成和接口要求进一步细化。
防淹门系统监控点基本配置
开启状态 1
关闭状态 1
监测（DI） 锁定状态 1
故障 1
报警水位 N
注：防淹门宜独立设置控制装置，完成防淹门开门、关门操作和各种联锁保护，该控制 器或控制系统由防淹门系统提供。
地铁BAS硬件设备配置－－中央级
地铁BAS硬件设备配置－－现场级控制系统
可选用分布式控制系统（DCS）和可编程逻 辑控制器（PLC）作为地铁BAS控制设备；
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126环境与设备监控系统（BAS
BASS控制中心、车站两级管理，实现控制中心、车站、就地三级控制。
中央级和车站级监控功能由综合监控系统实现。
BAS乍为综合监控系统中的一个子
系统，通过各级的有机配合，最终实现BAS勺整体功能。
BA隘控对象主要以通风系统设备为重点，监控对象主要包括：通风系统；给排水系统；照明系统；乘客导向系统；自动扶梯与电梯等。
14.6 BAS系统质量控制要点
14.6.1质量控制的重点、内容和方法
14.6.2环控主机安装
1•设备安装前应进行检验，要符合下列要求：
⑴设备外形完好无损，内外表面漆层完好。
⑵设备外形尺寸、设备内主板及接线端口的型号、规格符合设计要求，备品备件齐全。
⑶按图纸连接主机、不间断电源、打印机、网络控制器等设备。
⑷设备底座位与设备相符，其上表面应保持水平。
2•中央控制及网络控制器等设备的安装要符合下列规定：
⑴控制室、网络控制器应按设计要求进行排列，根据柜的固定孔在基础槽钢上钻孔，安装时从一端开始逐台就位，用螺栓固定，用小线找平找直后再将各螺栓紧固。
⑵对引入的电缆或导线进行校线，按图纸要求编号。
⑶标志编号与图纸一致，字迹清晰，不易褪色；配线应整齐，避免交叉，固
定牢固。
⑷交流供电设备的外壳及基础应可靠接地。
⑸中央控制室一般应根据设计要求设置接地装置。
当采用联合接地时，接地
电阻不应大于1欧姆。
14.6.3现场控制器DDC勺安装
⑴DDC可安装在被控设备机房中(如冷冻站、水泵房、空调机房等) 。
可在
设备附近墙上用膨胀螺栓安装。
⑵DDC与被监控设备就近安装。
(3)DDC距地1500mn安装。
⑷DDC安装应远离强电磁干扰。
⑸DDC勺数字输出宜采用继电器隔离，不允许用DDC数字输出的无源触点直接控制强回电路。
⑹DDC的输入、输出接线应有易于辨别的标记。
⑺DDC安装应有良好接地。
⑻DDC电源容量应满足传感器、驱动器的用电需要。
14.6.4监控系统的设备安装
1 •温度传感器安装
⑴室内/室外温度传感器的安装。
①室内温度传感器不应安装在阳光直射的地方，应远离室内冷源，如暖气片、空调机出风口。
远离窗、门直接通风的位置。
如无法避开则与之距离不应小于
2m。
②室内温度传感器安装要求美观，多个传感器安装距的高度应一致，高度差不应大于1mm同一区域内高度差不应大于5mm
③室外温度传感器应有遮阳罩，避免阳光直射，应有防风雨防护罩，远离风口、过道。
避免过高的风速对室外温度检测的影响。
⑵水管温度传感器的安装。
①水管型温度传感器不宜在焊缝及其边缘上开孔和焊接安装。
水管温度传感器的开孔与焊接应在工艺管道安装时同时进行。
必须在工艺管道的防腐和试压前进行。
②水管型温度传感器的感温段宜大于管道口径的二分之一，应安装在管道的
顶部。
安装在便于调试、维修的地方。
③水管型温度传感器的安装不宜选择在阀门等阻力件附近和水流流束死角和振动较大的位置。
⑶风管温度传感器的安装。
①传感器应安装在风速平稳，能反映风温的位置。
②传感器的安装应在风管保温层完成后，安装在风管直管段或应避开风管死角的位置。
③风管型温度传感器应安装在便于调试、维修的地方。
2 •湿度传感器的安装
⑴室内/外湿度传感器的安装。
①室内湿度传感器不应安装在阳光直射的地方，应远离室内冷/源，如暖气
片、空调机出风口。
远离窗、门直接通风的位置。
如无法避开则与之距离不应小
于2m
②室内湿度传感器安装要求美观，多个传感器安装距地高度应一致，高度差不应大于1mm同
一区域内高度差不应大于5mm
③室外湿度传感器应有遮阳罩，避免阳光直射，应有防风雨防护罩，远离风口、过道。
避免过高的风速对室外温度检测的影响。
⑵风管湿度传感器的安装。
①传感器应安装在风速平稳，能反映风温的位置。
②传感器的安装应在风管保温层完成后，安装在风管直管段或应避开风管死角的位置。
③风管型湿度传感器应安装在便于调试、维修的地方。
3.压差开关的安装
⑴风压压差开关的安装。
风压压差开关用来检测空调机过滤网堵塞、空调机风机运行
状态。
安装时应注意以下几点。
①风压压差开关安装时，应注意安装位置，宜将压差开关的受压薄膜处于垂直位置。
如需要，可使用“ L”型托架进行安装，托架可用铁板制成。
②风压压差开关安装时，应注意压力的高、低。
过滤网前端接高压端、过滤网后端接低压端。
空调机风机的出口接高压端、空调机风机的进风口接低压端。
③风压压差开关应安装在便于调试、维修的地方。
④风压压差开关不应影响空调器本体的密封性。
⑤导线敷设可选用DG20电线管及接线盒，并用金属软管与压差开关连接。
⑵水压压差开关的安装。
水压压差开关通常用来检测管道水压差，如测量分、集水器之间的水
压压差，用其压力差来控制旁通阀的开度。
安装时应注意以下几占：
八、、•
①水压压差开关应安装在管道顶部、便于调试、维修的位置。
②水压压差开关不宜在焊缝及其边缘上开孔和焊接安装。
水压压差开关的开孔与焊接应在工艺管道安装时同时进行。
必须在工艺管道的防腐和试压前进行。
③水压压差开关宜选在管道直管部分，不宜选在管道弯头、阀门等阻力部件的附近，水流流束死角和振动较大的位置。
水压压差开关安装应有缓冲弯管和截止阀，最好加装旁通阀。
4 •压力传感器的安装
⑴压力传感器应安装在便于调试、维修的位置。
⑵室内、室外压力传感器宜安装在远离风口、过道的地方。
以免高速流动的空气影响测量精度。
⑶风管型压力传感器应安装在风管的直管端，即应避开风管内通风死角和弯头。
风管型压力传感器的安装应在风管保温层完成之后。
⑷水管压力传感器不宜在焊缝及其边缘上开孔和焊接安装。
水管压力传感器的开孔与焊接应在工艺管道安装时同时进行。
必须在工艺管道的防腐和试压前进行。
⑸水管压力传感器宜管道直管部分，不宜选在管道弯头、阀门等阻力部件的附近，水流流束死角和振动较大的位置。
⑹水管压力传感器应加接缓冲弯管和截止阀。
5.水流开关的安装
⑴水流开关应安装在便于调试、维修的地方。
⑵水流开关应安装在水平管段上垂直安装。
不应安装在垂直管段上。
⑶水流开关不宜在焊缝及其边缘上开孔和焊接安装。
水流开关的开孔与焊接应在工艺管道安装时同时进行。
必须在工艺管道的防腐和试压前进行。
⑷水流开关安装应注意水叶子与水流方向。
水流叶片的长度应大于管径的1/2。
6.电动调节阀的安装
⑴电动调节阀应在工艺管道安装时同时进行。
必须在工艺管道的防腐和试压前进行。
⑵电动调节阀应垂直安装在水平管道上，尤其对大口径电动阀不能有倾斜。
⑶电动调节阀一般安装在回水管上。
⑷电动调节阀阀体上的水流方向应与实际水流方向一致。
⑸电动调节阀阀旁应装有旁通阀和旁通管道。
⑹电动调节阀应有手动操作机构，手动操作机构应安装在便与操作的位置。
⑺电动调节阀阀位指示装置安装在便于观察的位置。
⑻电动调节阀安装应留有检修空间。
⑼电动调节阀的行程、关阀的压力、阀前/后压力必须满足设计和产品说明书的要求。
⑽电动调节阀阀门驱动器的输入电压、工作电压应与DDC的输出相匹配。
7.电动风阀的安装
⑴电动风阀与风发驱动器连接的轴杆应伸出风发阀体80mm以上，风发驱动器与风阀轴的连接应牢固；
⑵风阀驱动器上的开闭箭头的方向应与风门开闭方向一致；
⑶风阀驱动器应与风阀轴垂直安装。
风发驱动器的输出力矩必须满足风阀转动的需要；
⑷风阀驱动器的工作电压、输出电压应与DDC的输出相匹配。
14.6.5系统调试
⑴审查调试人员资质；
⑵审查调试大纲；
⑶各项功能测试符合要求；
⑷系统运行正常。