地铁BAS系统组网解决方案_千晓松
轨道交通自动化工程BAS系统设计方案
轨道交通自动化工程BAS系统设计方案轨道交通环境与设备监控系统（EMCS/BAS）1、系统概述轨道交通工程环境与设备监控系统（简称BAS）包含环境调节（Environment Control System）和设备监控（Building Automation System）二部分，对轨道交通全线所有地下车站、高架车站、地面车站、停车场、车辆段、临时控制中心、区间隧道内设置的各种正常运营保障设施(包括通风空调设备、给排水设备、照明设备、自动扶梯、电梯等)和事故紧急防救灾设施(防排烟系统、应急照明系统等)进行实时的监控管理，并确保以上这些系统的安全可靠运行，特别是在地下车站发生火灾事故的情况下，使有关救灾设施按照设计工况及时有效地运行，从而保障人身安全。
车站、车辆段/停车场环境与设备监控系统通过冗余通信接口与ISCS连接，将信息集中上传至ISCS，实现环境与设备监控系统在ISCS中的集成。
1.1系统监控对象BAS系统的监控对象可分为：环控系统车站空调通风系统车站公共区暖通空调系统设备及管理用房暖通空调系统空调冷水系统隧道通风系统区间隧道活塞风系统和机械通风系统（TVF）区间隧道配线通风系统站台下/轨道顶排热通风系统（UPE/OTC）机电设备系统电扶梯系统照明系统应急照明系统给排水系统2、系统设计方案系统采用工业以太网加双总线构建车站BAS局域网络。
在车站控制室、A端环控电控室、B端环控电控室分别设置1套冗余的工业以太网交换机（具备光口和电口），使用光纤互连组成100M双环光纤工业以太网。
A端主控制器通过冗余通信接口与ISCS连接，将信息集中上传至ISCS，实现BAS在ISCS中的集成。
A、B两端PLC控制器下设置双总线将各类远端I/O、具有智能通信口的现场设备以及现场小型控制器等设备统一接入，分别对车站A、B两端的环控、机电设备进行监控管理。
在车站控制室，由ISCS统一布设IBP盘，BAS在盘内设置PLC，通过硬接线将盘上与消防联动直接有关的火灾模式手动按钮（隧道通风系统、车站大系统、车站小系统等的火灾模式）连接到PLC上，实现对IBP手动火灾模式指令的接收和模式执行状态信息的反馈。
地铁车站BAS网络化系统的通信研究
地铁车站BAS网络化系统的通信研究摘要：随着城市交通的快速发展，地铁作为一种高效、快速的公共交通方式受到越来越多人的青睐。
为了提升地铁运行的效率和安全性，地铁车站BAS （Building Automation System）的网络化系统逐渐被引入。
本论文针对地铁车站BAS网络化系统的通信问题展开研究，通过对现有通信技术进行分析，提出了相应的优化方案，以提高地铁车站BAS网络化系统的稳定性和可靠性。
关键词：地铁车站；BAS网络化系统；通信；稳定性；可靠性引言:地铁作为一种快速、便捷的公共交通方式，已经成为城市居民出行的首选。
为了提高地铁运行的效率和安全性，地铁车站BAS网络化系统逐渐被引入。
BAS网络化系统可以集成和管理地铁车站内的各种智能设备，实现对车站内部环境、安全设备、能源消耗等方面的监控和控制。
然而，地铁车站BAS网络化系统的通信问题一直是制约其稳定性和可靠性的重要因素，本文将展开对其进行探讨，并提出相应的解决策略。
1.地铁车站BAS网络化系统概述地铁车站BAS（Building Automation System）网络化系统是一种基于计算机网络技术和自动化控制技术的智能化控制系统。
该系统通过将各个子系统进行网络化连接，实现对地铁车站的监控、管理和控制，提高车站的运行效率和安全性。
地铁车站BAS网络化系统主要包括以下几个方面的功能：首先是对车站各个系统的监控和管理功能。
例如，对电力系统、空调系统、照明系统、安防系统等进行实时监控，通过传感器和监测设备获取各个系统的数据，实现对车站设备的远程监控和管理。
其次是对车站设备的自动化控制功能。
通过BAS系统，可以实现对车站设备的自动化控制，比如自动调节空调温度、自动控制照明亮度、自动监测电力负荷等，从而提高车站的能耗效率和运行效率。
此外，BAS网络化系统还具备故障诊断和报警功能，当车站设备出现故障或异常情况时，系统会自动发出警报并提供相应的故障诊断信息，方便工作人员及时处理。
地铁BAS系统不同组网方案对比研究
图 1 西安地铁 1 号线车站网络结构图ISCS 冗余交换机A 交换机B 交换机ControlLogix 冗余控制器ControlLogix 冗余控制器PA72L62ENBT ENBT CNBR CNBR CNBR RM PA72L62ENBT ENBT CNBR CNBR CNBR RM PA72L62CNBRCNBR CNBR RM PA72L62CNBR CNBR CNBR RM 串口通讯模块自动扶梯冷水机组应急照明Flex IOFlex IO AB76006AB76006AB76006智能低压智能低压AB76006AB76006AB76006Flex IO Flex IO 自动扶梯冷水机组应急照明风机风阀变频器软启动器风机风阀变频器软启动器IBP 盘 RI/OFASACNR IB16IB16IB16IB16IB16ACNR OB16OB16OB16OB16OB16AB76006图 2 成都地铁 4 号线车站网络结构图FAS 控制盘通信接口IBP PLC 交换机A 交换机 B综合监控交换机光纤交换机光纤交换机光纤交换机光纤交换机光纤交换机光纤交换机光纤交换机光纤交换机光纤交换机光纤交换机光纤交换机I/O 箱设备I/O 箱设备I/O 箱设备I/O 箱设备B 端现场光纤环网光纤交换机光纤交换机光纤交换机光纤交换机光纤交换机I/O 箱设备I/O 箱设备I/O 箱设备I/O 箱设备A 端现场光纤环网通信接口智能低压PA72PA72EN2T EN2T RM2L72EN2T EN2T RM2L72通信接口智能低压PA72PA72EN2T EN2T RM2L72EN2T EN2T RM2L72。
地铁车站的BAS系统
三、轨道交通机电设备自动控制系统计算 机操作顺序
1、开机
2、进入系统、键入密码，回车，进入 WINDOWS98。
在WINDOWS开始菜单中选择打开RICH WIN 中 文平台软件，键入密码，回车，进入RICH WIN 中文平台软件。
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
3D 火灾报警平面图、车站排水泵系统图只能进 行监视设备状态。车站温湿度系统图获取送排风、 站厅、站台温度和湿度数据。因冷水阀缓装，控 制功能暂不能实现（对公共区空调机的冷水阀进 行最优化节能控制），仅能测量、传输温度和湿 度数据。冷水机组、热泵目前尚且只有状态显示， 还未能实现控制。系统图中有控制按钮的设备， 都能在该系统图上对该设备进行监控。
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
概述地铁BAS系统及故障处理措施
概述地铁BAS系统及故障处理措施本文介绍了西安地铁车站级BAS系统的组成和基本功能要求，并结合西安地铁日常检修和故障处理的实践经验，总结出BAS系统的主要设备故障和故障处理措施，用以提高故障处理的效率和质量，确保车站设备及人员正常的运营服务。
一、BAS系统概况西安市地铁一号线一期工程（后卫寨站～纺织城站）BAS对全线所有地下车站、车辆段、区间隧道内设置的各种正常运营保障设施和事故紧急防救灾设施进行实时的监控管理，并确保以上这些系统的安全可靠运行，特别是在地下车站发生火灾事故的情况下，使有关救灾设施按照设计工况及时有效地运行，从而保障人身安全。
二、BAS系统设备组成BAS系统采用了冗余双总线的全总线网络方案，采用ControlNet总线技术。
A端和B端的冗余PLC、IBP盘、远程I/O模块都挂接在不同的冗余ControlNet 控制网上。
全线BAS系统具体由设置在车站通风空调电控室的BAS设备、车站控制室的BAS设备、车辆段内的BAS设备以及其它现场的各BAS设备等组成，主要的现场级设备有主、从PLC控制器（均冗余配置）、RI/O、各类通信转换接口模块、现场总线、各类变送器和调节阀、不间断电源（UPS）等组成。
三、BAS系统基本功能要求1、BAS在通风空调电控室设置各类通信转换接口模块，在车站控制室、照明配电室、区间泵房及其它相关被控设备现场设置RI/O，实现对相关信息的采集和指令的输出。
2、低压开关柜内的智能模块通过现场总线连接到BAS控制器，控制器通过低压智能模块可以对隧道风机、轨道排热风机、相关风阀、电动蝶阀、新风机、送风机、回/排风机、排烟风机、组合式空调机等设备进行监控及管理。
3、根据热焓计算，对车站通风空调设备进行运行模式的优化控制，从而达到节能的目的。
4、火灾情况下，通过与FAS的通信接口接受FAS的指令控制车站通风空调及相关设备转入灾害模式下运行。
5、冷水机组群控系统通过现场总线与BAS控制器连接，实现两者之间的数据通讯，从而实现BAS与冷水机组群控系统之间的信息交换。
轨道交通自动化工程BAS系统设计方案
轨道交通环境与设备监控系统（EMCS/BAS）1、系统概述轨道交通工程环境与设备监控系统（简称BAS）包含环境调节（Environment Control System）和设备监控（Building Automation System）二部分，对轨道交通全线所有地下车站、高架车站、地面车站、停车场、车辆段、临时控制中心、区间隧道内设置的各种正常运营保障设施(包括通风空调设备、给排水设备、照明设备、自动扶梯、电梯等)和事故紧急防救灾设施(防排烟系统、应急照明系统等)进行实时的监控管理，并确保以上这些系统的安全可靠运行，特别是在地下车站发生火灾事故的情况下，使有关救灾设施按照设计工况及时有效地运行，从而保障人身安全。
车站、车辆段/停车场环境与设备监控系统通过冗余通信接口与ISCS连接，将信息集中上传至ISCS，实现环境与设备监控系统在ISCS中的集成。
1.1系统监控对象BAS系统的监控对象可分为：➢环控系统✧车站空调通风系统✓车站公共区暖通空调系统✓设备及管理用房暖通空调系统✓空调冷水系统✧隧道通风系统✓区间隧道活塞风系统和机械通风系统（TVF）✓区间隧道配线通风系统✓站台下/轨道顶排热通风系统（UPE/OTC）➢机电设备系统✧电扶梯系统✧照明系统✧应急照明系统✧给排水系统2、系统设计方案系统采用工业以太网加双总线构建车站BAS局域网络。
在车站控制室、A端环控电控室、B端环控电控室分别设置1套冗余的工业以太网交换机（具备光口和电口），使用光纤互连组成100M双环光纤工业以太网。
A端主控制器通过冗余通信接口与ISCS连接，将信息集中上传至ISCS，实现BAS在ISCS中的集成。
A、B两端PLC控制器下设置双总线将各类远端I/O、具有智能通信口的现场设备以及现场小型控制器等设备统一接入，分别对车站A、B两端的环控、机电设备进行监控管理。
在车站控制室，由ISCS统一布设IBP盘，BAS在盘内设置PLC，通过硬接线将盘上与消防联动直接有关的火灾模式手动按钮（隧道通风系统、车站大系统、车站小系统等的火灾模式）连接到PLC上，实现对IBP手动火灾模式指令的接收和模式执行状态信息的反馈。
沈阳地铁一号线BAS网络方案
一、技术需求沈阳地铁一号线工程分为一期工程和延伸线工程2部分，同时实施。
沈阳地铁一号线为东西走向，全部为地下线路，其中一期工程线路全长22.156Km，共设18个车站，平均站间距1275m。
其中铁西广场站、滂江街站为一号线与五号线换乘站，沈阳站站为一号线与三号线换乘站，青年大街站为一号线与二号线换乘站，中街站为一号线与四号线换乘站。
在线路的西部张士地区设车辆段和综合维修基地一座，在青年大街站附近设行车指挥中心一座，另设两座主变电站。
延伸线工程线路全长线路全长5.685公里，共设4座地下车站。
沈阳地铁一号线工程环境与设备监控系统（简称BAS）包括22个车站（不含控制中心）和区间隧道的环境和机电设备监控。
该系统对全线22个车站通风空调系统设备、给排水设备、电扶梯、照明设备、人防门、安全门等车站设备进行全面、有效地自动化监控及管理，确保设备处于安全、可靠、高效、节能的最佳运行状态，从而为乘客提供一个舒适的乘车环境。
在火灾等灾害或阻塞事故状态下，能够及时迅速地转入灾害运行模式，保护乘客安全，将灾害损失减到最小。
BAS系统在满足环境标准要求的前提下，尽可能降低车站设备的运行能耗，充分发挥各种设备应有的作用，保证乘客的安全和设备的正常运行。
根据标书要求，网络系统的构成为：OCC局域网应采用工业级的标准10/100M以太网，采用TCP/IP标准协议，系统由双网络设备构成热备用系统，OCC的所有服务器、监控工作站等重要设备都必须与双通信网连接。
OCC局域网同时连接主干网（广域网），实现OCC与车站监控设备连接，通信速率为10/100Mbps。
除双网络设计以外，网络接口应有足够的裕量，以备未来可以方便的增加外部硬件设备。
车站BAS网络由BAS局域网和控制网组成，其中局域网采用冗余光纤双环形标准工业级交换式以太网，传输速率为10/100Mbps，支持TCP/IP协议、IEEE802.3、10Base T、100BaseTX等，车站级BAS局域网上配有符合以太网标准的网络接口，以供便携式计算机使用。
地铁BAS系统组网方案的简要分析
地铁BAS系统组网方案的简要分析在地铁的运行过程中，很多人们都非常重视其安全可靠性。
为了保障地铁的安全平稳运行，就需要运用BAS系统，来实现整个列车运行的监管、通信、维护等。
可见，BAS系统在地铁运行中发挥着非常重要的作用，必须选择一套科学、合理、高效、安全的组网方案，才能充分发挥其价值与功能。
因此本文就针对地铁两种BAS系统组网方案进行了分析，并对两种方案的优缺点展开了详细探讨。
标签：地铁BAS系统；组网方案引言地铁BAS系统，也称之为环境与设备监控系统，它属于地铁综合监控系统中的一个重要集成子系统，具有着承载地铁车站舒适性与节能性的作用。
正是因为有地铁BAS系统，才保障了地铁的安全平稳、可靠高效运行，保障了人们的生命财产安全，推动了我国地铁运输行业的高速发展。
一、地鐵BAS系统组网方案介绍（一）总线式网络结构（1）案例简介某市的地铁三号线线路全长为24千米，共设16个站点，换乘站为3个。
该工程项目于2009年开始动工，于2013年通车试运营。
该地铁车站的BAS系统局域网应用的是总线式网络方案，传输介质为同轴电缆现场总线。
当两个连接点之间的距离超过一千米时，就需要采用光纤进行连接，总线的传输速率为5Mbps。
（2）系统主要设备主端冗余的PLC系统，是由两块处理器、两块冗余同步模块、两块机架冗余电源模块、六块网络通信控制器、四块以太网模式、两块十槽机架、一根冗余同步模块光缆、TAP分支电缆接头组成[1]。
此外，还根据车站的实际情况，配备了适量的I/O箱。
从端配置与主端基本相同，唯一不同点为从端使用了七槽机架，没有配置以太网模块。
配置了专业的火灾自动报警系统接口，具有很强的联动性。
（3）车站网络结构该地铁车站的网络结构图如下：从图一中可以看出，主端与从端都使用了两套冗余的同型号PLC控制器。
本文以主端为例，展开详细的讲解：在主端A交换机中的PA72电源模块中，应用了背板总线的方式，能够为整个机架都提供220V的直流电源；在L62电源模块中，应用了工业级微处理器，也就是PLC系统，具有很高的精确性，能够展开I/O扫描与程序扫描。
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5. 传统的双母线接线，换乘车站 BAS 系统之间通信 的处理是非常困难的。由于转运站阶段开设，设备需求， 迟投标招标前的设备连接。双母线，两个设备之间必须使 用特殊的网关设备。在招标阶段的设备无法预测的选择， 等后仅仅两设备选择网关。而以太网方案的使用，各种品 牌的 PLC 产品可以通过以太网通讯方便，如果你担心相 互干扰，还可以通过串行到以太网或特殊的 FEP。选择的 解决方案种类多样，价格合理，可以实现我们的客户方面 的期望。
小结
综上所述，采用环线环网的 BAS 系统方案具有系统 可靠性高，抗干扰能力强以及调试、维护方便等特点，对 比传统双总线方案具有更大的实用优势。
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A端
冷
站厅层环控机房远程 控制柜
A端 站厅层照明配电室远程
控制柜
UPS
A端
站台层照明配电室远程
控制柜
事
故
照
B端
站台层照明配电室远程 控制柜
事 故
照
水
明
明
机
电
电
组
源
源
图2
B端 站厅层照明配电室远程
控制柜
B端 站厅层环控机房远程
控制柜
区间废水泵房远程 控制箱
PLC 冗余控制器与远程 I/O 之间采用符合国际标准 协议的冗余 MB ＋工业总线通过屏蔽双绞线实现控制， BAS 系统与采用硬线接口的设备采用点对点的方式连接； BAS 系统通过 RS485 总线与 FAS 相连。
地铁 BAS 系统普遍采用两种通用解 决方案，使得 BAS 系统在正常状态下保 证各地铁车站及区间内机电设备运营安 全、各项公共设备可靠、节能运行在灾害 状态、事故状态下确保各系统设备的应急
运行。 地 铁 BAS 系 统 一 般 采 用 两 种 常 用 的 解 决 方 案， 使
BAS 系统保证地铁车站机电设备安全运行区间，公共设备 可靠，节能运行正常情况下，确保紧急运输在灾害系统设 备，事故状态。
DOI：10.3969/j.issn.1001-8972.2014.21.035
地铁 BAS 系统组网解决方案
地铁 BAS 系统概述
地铁 BAS 系统在所有地下车站，高架车站，全方位 建立仓库，停车场，区间隧道，保证各种设备的正常运行 （包括通风和空调设备，供水和排水设备，照明设备，自 动 / 自动扶梯）和应急防灾设施（防排烟系统，应急照明 系统）的实时监控和管理，确保这些系统的安全可靠运行， 尤其是在地铁站火灾事故案件的发生，使救灾设施符合设 计条件的及时和有效的操作，以保证人身安全。车站 / 仓 库 BAS 冗余通讯接口和综合监控系统连接，集中的信息 上传到综合监测系统，实现集成监控系统楼宇自动化系统 的集成。
图1
-9ห้องสมุดไป่ตู้-
信息技术推广
综合监控系统交换机 BAS系统主端冗余控制器
中国科技信息 2014 年第 21 期·CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Nov.2014
FAS系统
电 源
IBP盘
BAS系统从端冗余控制器
100Mbps 光纤环网
区间风机房远程控制箱
方案介绍
解决方案一：MB ＋冗余现场总线方式（见图 1）。 车站两端主、从冗余 PLC 采用 Modicon unity 系列 最高端冗余 PLC，CPU 模板采用 140CPU67160 处理器 模板。车站两端冗余 PLC 以及 IBP 盘 PLC 通过 MB ＋光 纤自愈环网组网，实现站内 PLC 之间的数据通信，车站 主 PLC 通过冗余工业以太网方式与车站综合监控系统冗 余交换机实施通信，实现车站 BAS 系统与综合监控系统 之间的设备状态信息上传以及控制命令下发。
PLC 冗 余 控 制 器 与 远 程 I/O 之 间 采 用 符 合 国 际 标 准协议的自愈环形光纤工业以太网络方式，通信速率为 100M，BAS 系统与采用硬线接口的设备采用点对点的方 式连接；BAS 系统通过 RS485 总线与 FAS 相连。
两种方案详细对比
1. 传统的双总线方案，在 BAS 系统设备站分别负责 冗余 PLC 端。需要一些设备联动操作，如冗余 PLC 的正 常模式分布之间的风扇，空气阀联动不同的端站，空调系 统在连杆两端消防模式都需要在第一次相互联动的两端， 确保设备状态执行下一步行动。
解决方案二：工业以太网自愈环形光纤网络方式（见 图 2）。
车站两端主、从冗余 PLC 采用 Modicon unity 系列 高端冗余 PLC，CPU 模板采用 140CPU67160 处理器模板。 车站两端冗余 PLC 以及 IBP 盘 PLC 通过光纤自愈环网组 网，实现站内 PLC 之间的数据通信，车站主 PLC 通过冗 余工业以太网方式与车站综合监控系统冗余交换机实施通 信，实现车站 BAS 系统与综合监控系统之间的设备状态 信息上传以及控制命令下发。
2. 传统双总线方案中，双总线均采用平行布线方式， 两条总线紧靠着分布到就地控制箱。
3. 传统的双总线方案，主要是传输介质的通信电缆。 在复杂的环境中，通信电缆容易受到各种地铁内的电磁干
扰源的干扰。而光纤介质的使用可以避免从根系统的电磁 干扰的影响。
4. 传统的双总线结构，控制器制造商使用专用协议通 信，现场调试和诊断可以做到只需要专用工具或专用软件。 与开放标准的 Modbus TCP ／ IP 协议光纤环网，调试和 诊断，通过 RJ45 接口，笔记本电脑调试和维护都很方便。
BAS 系统由中央级监控系统、车站级监控系统和现场 控制级系统组成。
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 网络采用现场总线分布式结构， 由 PLC 控制现场设备，维护终端传感器， 等等。监测对象包括公共区站隧道通风系 统，空调系统，车站设备管理区室的通风 空调系统，空调水系统，车站给排水系统， 电梯系统，低压电力照明系统设备。BAS 子系统由主控制器（PLC 冗余），远程 I / O（RI / O），设备，各种现场总线传 感器等。
中国科技信息 2014 年第 21 期·CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Nov.2014
千晓松
千晓松
南京国电南自轨道交通工程有限公司
信息技术推广
BAS 系统（楼宇自控系统）环境与设备监控系统，是一个系统的环境和空气的条件下， 对建筑给水排水，地铁通风，照明，旅客导向，自动扶梯和电梯，门，集中监测大厦闸门 设备及系统，控制和管理。本文对地铁 BAS 系统普遍采用两种通用解决方案进行了比较。