长沙轨道交通6号线工程BAS初步设计说明书-东西段20170506

I 目 录 1概述概述 1 1 1工程概况 1 1 2系统概述 1 2设计依据设计依据 1 3设计规范 标准设计规范 标准 1 4工可专家审查意见及执行情况工可专家审查意见及执行情况 2 5设计范围设计范围 2 6设计原则设计原则 2 7主要技术指标主要技术指标 2 7 1环境条件 3 7 2主要技术指标 3 8系统构成系统构成 3 8 1车站 BAS 设计方案 3 8 1 1 控制器配置方案 3 8 1 2 车站控制网络配置方案 5 8 1 3 BAS 节能控制方案 6 8 2车站 BAS 设备 6 8 2 1 车站级设备 7 8 2 2 就地级设备 7 8 3换乘站 BAS 构成方案 8 8 4维修 培训 测试系统构成 9 8 4 1 维修系统 9 8 4 2 培训系统 9 8 4 3 测试系统 9 9系统功能系统功能 9 9 1中央级功能 9 9 2车站级功能 10 9 3就地级功能 10 9 4系统维护管理功能 11 9 5监控对象 监控内容 控制模式 11 9 5 1 监控对象 11 9 5 2 监控内容 11 9 5 3 控制模式 11 10与其它专业的接口与其它专业的接口 14 10 1BAS 与动力配电与照明系统 PDZM 的接口 14 10 1 1物理接口 14 10 1 2功能要求 14 10 1 3接口划分示意图 14 10 2BAS 与火灾自动报警系统 FAS 的接口 14 10 3BAS 与自动电 扶梯系统的接口 15 10 3 1物理接口 15 10 3 2功能要求 15 10 3 3接口划分示意图 15 10 4BAS 与给排水系统的接口 15 10 4 1物理接口 15 10 4 2功能要求 15 10 4 3接口划分示意图 15 II 10 5BAS 与通风空调系统的接口 16 10 5 1物理接口 16 10 5 2功能要求 16 10 5 3接口划分示意图 16 10 6BAS 与 UPS 的接口 16 10 6 1物理接口 16 10 6 2功能要求 16 10 6 3接口划分示意图 17 10 7BAS 与智能疏散的接口 17 10 7 1物理接口 17 10 7 2功能要求 17 10 7 3接口划分示意图 17 10 8BAS 与区间感温光纤探测系统的接口 17 10 8 1物理接口 17 10 8 2功能要求 17 10 8 3接口划分示意图 17 11设备选型及国产化设备选型及国产化 18 11 1设备选型 18 11 2设备国产化 18 12电源 电源 接接地及防雷地及防雷 18 12 1电源 19 12 2接地及防雷 19 13设备布置和布线设备布置和布线 19 14组织 机构及定员组织 机构及定员 19 15房屋配置房屋配置 19 16附件附件 19 1 1 概述 1 1 工程概况 轨道交通 6 号线为东西向骨干线路 快速衔接河西副中心 城市主中 心 星马片区南部 空港组团和黄花机场 加强城市 一主两次 跨江联 系 引导城市东西向拓展 6 号线自西向东通过了望城区 岳麓区 开福 区 芙蓉区 雨花区 长沙县 6 个行政区 6 号线西起梅溪湖国际新城 东至黄花机场 线路全长约 48 10km 预 留继续往东延伸至东航站区的条件 全为地下线 设车站 34 座 全为地下 站 其中换乘站 12 座 与地铁 1 2 3 4 5 7 8 9 12 号线 磁悬 浮换乘 与规划西环城际 长株城际换乘 平均站间距为 1 44km 最大站 间距 2 667km 为桐梓坡站至文昌阁站区间 最小站间距 0 807km 为文昌 阁站至芙蓉中路站区间 在线路西侧起点设梧桐路停车场 在河东东六线 附近设黄梨路车辆段检修基地 与 2 12 号线共享梅溪湖主变 与 9 号线 共享麓枫路主变 与 8 号线共享合平路主变 新建东四线控制中心 6 号线分西 中 东三段实施 并预留继续往东延伸的条件 6 号线中 段 枫林路站至东四线站 线路长为 30 12km 均为地下线 设站 23 座 均为地下站 6 号线西段 梧桐路站至枫林路站 线路长为 5 98km 均为 地下线 设站 4 座 均为地下站 6 号线东段 东四线站至西航站区站 线路长为 12 0km 均为地下线 设站 7 座 均为地下站 6 号线主方向为东西向 从西往东主要沿东方红路 桐梓坡路 湘雅 路 迎宾路 人民路敷设 线路自西往东依次经过的主要大型客流集散点 有 梅溪湖 湖南一师 商学院 省肿瘤医院 湘雅医学院 湘雅附三 湘雅医院 烈士公园 湘雅附二 黄花机场等等 1 2 系统概述 为给轨道交通乘客营造安全 舒适的乘车和候车环境 长沙市轨道交 通 6 号线工程的地下车站 区间隧道内均设有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 导向设备 自动电 扶梯等 和 事故紧急防救灾设施 水消防系统 防排烟系统 应急照明系统等 为确 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 保障人身安全 设置 环境与设备监控系统 Building Automatic System 简称 BAS 显得尤为重 要 2 设计依据 1 长沙市轨道交通 6 号线工程系统四标设计合同 2 长沙市轨道交通 6 号线工程可行性研究报告 3 长沙市城市综合交通体系规划 2010 2030 4 长沙市轨道交通线网规划修编 2011 年 5 长沙市国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要 6 长沙市经济社会发展研究报告 2011 2030 7 长沙市轨道交通建设规划 2012 2018 8 长沙市轨道交通 6 号线工程初步设计文件组成与内容 9 长沙市轨道交通 6 号线工程文件编制规定 10 长沙市轨道交通 6 号线工程初步设计机电对土建的要求 3 设计规范 标准 1 地铁设计规范 GB50157 2013 2 2 城市轨道交通技术规范 GB50490 2009 3 消防联动控制系统 GB16806 2006 4 智能建筑设计标准 GB 50314 2015 5 综合布线系统工程设计规范 GB50311 2007 6 火灾自动报警设计规范 GB50116 2013 7 工业建筑供暖通风与空气调节设计规范 GB50019 2015 其它相关的规范和标准 4 工可专家审查意见及执行情况 工可专家审查意见执行情况 1 可研报告 中BAS 所确定的设计原则 以及BAS系统的车站级 中央级纳入综合 监控系统的方案基本可行 属于肯定意见 5 设计范围 BAS 的设计范围包括长沙市轨道交通 6 号线工程西段 梧桐路站至枫 林路站 4 座车站 东段 东四线站至西航站区站 7 座车站 含车站物业 和地下区间等范围内 BAS 的设计 不含车辆段 停车场 被监控的设备包 括车站通风空调设备 隧道通风设备 给排水系统设备 自动扶梯和电梯 照明和导向系统 车站应急照明电源以及环境监测等设备 通风空调设备 运行模式由通风空调专业设计提供 6 设计原则 1 全线各车站机电设备 通风空调设备 给排水设备 照明设备 自 动扶梯 电梯 导向标志 环境监测设备等 均纳入 BAS 的监控范围 在 满足正常监控要求的同时 考虑节能优化控制 2 区间隧道通风设备和给排水设备 原则上由提供电源的车站的 BAS 负责监控 3 BAS 与火灾自动报警系统 Fire Alarm System 简称 FAS 之间设 置可靠的通信接口 当车站发生火灾时 FAS 探测火灾发生的位置 通过 设在车站控制室的通信接口 发布对应的火灾模式指令给 BAS 由 BAS 优先执行相应的控制程序 从而控制防排烟及其它相关设备进入救灾状态 4 区间发生火灾或列车阻塞停车时 隧道排烟或通风控制命令由控制 中心综合监控系统 Integrated Supervise Control System 简称 ISCS 发布 模式控制命令 车站 BAS 接收命令并执行 5 系统采用开放性的工业控制系统 系统配置优先考虑设备的国产化 以节约工程投资 降低运营管理维修费用 6 BAS 按全线车站及区间同一时间只发生一次火灾的原则设定救灾 模式 换乘站也应按同一时间只发生一次火灾的原则设定救灾模式 7 系统配置的设备均应具备较强的抗电磁干扰 抗静电干扰能力 满 足轨道交通特殊环境条件下正常使用的要求 另外应考虑设备防尘 防腐 蚀 防潮 防霉 防震等 为了确保系统运行可靠 要求采用工业环境使 用的设备 8 监控设备选用技术先进 安全可靠 智能化 模块化结构 并具有 远程编程功能的设备 输入输出模块具有带电插拔功能和隔离措施 9 变送器的输出为标准电信号 10 系统软件 硬件的设计应充分考虑系统的可靠性 容错性 可维 护性 可扩展性并具备故障诊断 在线修改的功能 11 软件系统应与硬件系统配置相适应 在成熟 可靠 开放的监控 系统软件平台的基础上 按轨道交通功能需求开发应用软件 3 7 主要技术指标 7 1 环境条件 BAS 设备的使用环境条件见下表 7 1 1 BAS 设备使用环境表 表 7 1 1 项目车站控制室环控电控室现场 温度 工作 10 40 5 45 5 50 温度 存贮 9 9 43 2 9 9 43 2 9 9 43 2 湿度 工作 10 95 10 95 10 95 湿度 存贮 10 95 10 95 10 95 机械冲压 4g10g10g 机械振动地震烈度 7 度地震烈度 7 度地震烈度 7 度 7 2 主要技术指标 1 冗余热备设备的切换时间不应大于2S 2 实时数据上行上映时间不应大于2S 3 实时数据下行相应时间不应大于2S 4 系统平均无故障时间 MTBF 10000 小时 5 系统故障恢复时间 MTTR 30 分钟 6 系统不能因单点设备故障 影响整个系统的正常运转 7 系统的所有设备具有抗电磁干扰能力 满足相关的标准和规范要求 8 系统构成 本线 BAS 由中央级系统 车站级 包括各车站 其中车辆段 停车场 属于智能化 系统 就地级系统 全线传输网络系统 维修系统等几个部 分组成 各站点的 BAS 作为主干传输网上的同层网络节点 BAS 全线网 络包括监控管理信息网络和维修管理信息网络两部分 BAS 全线网络利用 ISCS 组网 由 ISCS 在综合监控设备室提供专用的通信接口和独立的逻辑 传输通道 组成 BAS 全线监控及维修管理信息的传输网络 8 1 车站 BAS 设计方案 车站 BAS 采用分层分布式结构 由可编程序控制器 Programmable Logical Controller 简称 PLC 控制设备 现场变送器等组成 监控的对象 包括车站隧道兼公共区通风系统 车站小系统 通风空调系统 冷水系统 车站给排水系统 电扶梯系统 照明系统 导向等设备 FAS 和 BAS 专业在选择相互之间的通信连接方式时 要求 FAS 确保 数据准确无误地传送到 BAS 同时也要求 BAS 能准确无误地接收到 FAS 的信息 既能保证规范的要求 又使得硬件设备比较容易实现 这样才能 确保灾害情况下 相关模式的正常启动 BAS 在控制柜内所配置的 I O 模 块 须具有抗干扰抗静电能力强 可靠性高 可以实现点隔离和点诊断功 能的优点 使 BAS 能在线诊断消防联动控制盘与环控电控室内的消防控制 设备接口的每一个接点的运行情况 保证接口的准确可靠 满足消防重要 性的要求 8 1 1 控制器配置方案 1 方案一 车站两端各配置一套冗余 PLC 的方案 该方案在车站两端环控电控室内各设一套冗余的 PLC 控制器 以靠近 车站控制室端的 PLC 控制器为主控制器 另一端的 PLC 控制器为从控制 器 主 从控制器均配置有与智能低压控制柜设备 冷水机组 变频器 自动扶梯 应急照明电源等设备的数据通信接口以及与给排水水泵 电梯 4 照明箱设备 导向配电箱设备等的硬线接口 实现对相关设备的监控 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 主控制器配置与 FAS 的通信接口 实现对 FAS 火灾模式指令的接收 和模式执行状态信息的反馈 在车站控制室 由 ISCS 统一布设综合后备盘 Integrated Backup Panel 简称 IBP BAS 在盘内设置 RI O 通过硬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 RI O 模块上 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 本方案的特点是 两组冗余控制器分开布设 控制器及 RI O 之间全部 采用双总线进行通信 可靠性高 分散了控制风险 系统层次简单 网络 结构清晰 接口明确 工程布线相对较简单 但系统调试较复杂 投资稍 高 该方案为目前国内地铁地下车站常用方式 适合规模较大和监控对象 多的地下车站 2 方案二 车站单端集中设一套冗余 PLC 的方案 该方案在车站靠近车站控制室一端的环控电控室集中设置 1 套冗余的 PLC 控制器 另外一端环控电控室仅设置远程 RI O 车站所有的被控设备 均通过控制层网络连接到车站 PLC 控制器进行监控 PLC 控制器配置有与 智能低压控制柜设备 冷水机组 变频器 自动扶梯 应急照明电源等设 备的数据通信接口以及与给排水水泵 电梯 照明箱设备 导向配电箱设 备等的硬线接口 实现对相关设备的监控 PLC 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 PLC 控制器配置有与 FAS 的通信接口 实现对 FAS 火灾模式指令的 接收和模式执行状态信息的反馈 在车站控制室 由 ISCS 统一布设 IBP 盘 BAS 在盘内设置 RI O 通 过硬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 RI O 模块上 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 本方案的特点是 PLC 控制器集中布设 监控管理集中 投资相对偏 低 编程方便 调试简单 但工程布线相对较复杂 部分与相关专业的通 信线缆需穿越整个站厅或站台 3 方案比选 对于以上两种车站 BAS 控制器配置方案的比较详见下表 8 1 1 所列 车站 BAS 控制器配置方案技术性能比较表 表 8 1 1 比较项目方案一方案二 网络拓扑双端冗余 PLC 方案单端冗余 PLC 方案 PLC 组数 21 风险性评价 适应范围广 采用两组冗 余 PLC 体现了集中管理 分 散控制的自动化设计理念 系 统的风险性低 集中设置一组冗余 PLC 风险性较方案一略高 系统可靠性高略低 网络结构简单简单 系统调试较复杂简单 适用范围 采用双端送风 的标准地下车站 采用单端送风的 规模较小的车站 系统投资较高较低 经过以上综合比选可以得知 以上两个方案均有各自不同的优势和适 5 用范围 结合本线各车站具体布置方案和规模的大小 对于环控电控室两 端布置的地下车站 采用方案一 8 1 2 车站控制网络配置方案 1 方案一 双总线网络方案 本方案中 对于车站两端各配置一套冗余 PLC 的方案 两端 PLC 控 制器分别通过双总线将各端的 RI O 具有智能通信口的现场设备和就地现 场小型控制器等设备统一接入 分别对车站两端的机电设备 通风空调 电扶梯 低压照明 给排水等正常和火灾情况下合用设备 进行监控管理 车站 FAS 与车站 BAS 主控制器之间存在通信接口 火灾情况下 FAS 向 BAS 下发火灾模式指令 车站 BAS 控制器将按预定工况控制相关设备转 入灾害模式下运行 本方案示意图如 8 1 1 所示 本方案的特点是 采用传统的总线方式进行通信 方案成熟 靠性高 实时性好 网络自愈能力强 通讯设备成本较低 通讯介质可采用屏蔽双 绞电缆或同轴电缆 通讯速率可达 12Mbps Profibus DP 或 5Mbps Controlnet RI O FAS控控制制盘盘 IBP盘盘 车车站站控控制制室室综综合合监监控控设设备备室室 A 端端 环环 控控 电电 控控 室室 硬硬线线 IBP按按钮钮 冗冗余余主主控控制制器器 B 端端 环环 控控 电电 控控 室室 冗冗余余从从控控制制器器 A 端端 被被 控控 设设 备备 隧隧道道通通风风系系统统 车车站站防防排排烟烟设设备备 车车站站通通风风空空调调系系统统 空空调调水水系系统统 区区间间给给水水蝶蝶阀阀 应应急急照照明明电电源源 环环境境检检测测设设备备 车车站站给给排排水水设设备备 自自动动电电扶扶梯梯 车车站站导导向向系系统统 车车站站公公共共区区照照明明 广广告告照照明明 隧隧道道通通风风系系统统 车车站站防防排排烟烟设设备备 车车站站通通风风空空调调系系统统 空空调调水水系系统统 区区间间给给水水蝶蝶阀阀 应应急急照照明明电电源源 环环境境检检测测设设备备 车车站站给给排排水水设设备备 自自动动电电扶扶梯梯 车车站站导导向向系系统统 车车站站公公共共区区照照明明 广广告告照照明明 网网关关 B 端端 被被 控控 设设 备备 ISCS交交换换机机 latigid FACP 冗冗余余现现场场总总线线 冗冗余余以以太太网网线线 冗冗余余现现场场总总线线 冗冗余余现现场场总总线线 图 8 1 1 典型车站 BAS 双总线网络方案示意图 2 方案二 以太网方案 本方案中 对于车站两端各配置一套冗余 PLC 的方案 两端 PLC 控 制器通过以太环网将各类 RI O 具有智能通信口的现场设备和就地现场小 型控制器等设备统一接入 其它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 电 扶梯控制器 给排水水泵控制 器 应急照明电源装置等也直接接入该以太环网 与 BAS 冗余主 从控制 器进行通信 实现 BAS 对车站机电设备 通风空调 电扶梯 低压照明 给排水等正常和火灾情况下合用设备 的监控管理 车站 FAS 与车站 BAS 主控制器之间存在通信接口 火灾情况下 FAS 向 BAS 下发火灾模式指令 车站 BAS 控制器将按预定工况控制相关设备转入灾害模式下运行 本方 案示意图如 8 1 2 所示 6 与与F FA AS S通通信信网网关关 I IB BP P盘盘 FACP IBP 按按钮钮车车站站控控制制室室 B B 端端 环环 控控 电电 控控 室室 冗冗余余从从控控制制器器 综综合合监监控控设设备备室室 冗冗余余主主控控制制器器 A A 端端 环环 控控 电电 控控 室室 B BA AS S车车站站以以太太环环网网 RI O 电电 源源 A 端端 被被 控控 设设 备备 车车 站站 导导 向向 系系 统统 自自 动动 电电 扶扶 梯梯 车车 站站 给给 排排 水水 设设 备备 应应 急急 照照 明明 空空 调调 水水 系系 统统 车车 站站 通通 风风 空空 调调 系系 统统 隧隧 道道 通通 风风 系系 统统 电电 源源 B B 端端 被被 控控 设设 备备 电电 源源 车车 站站 导导 向向 系系 统统 自自 动动 电电 扶扶 梯梯 车车 站站 给给 排排 水水 设设 备备 应应 急急 照照 明明 空空 调调 水水 系系 统统 车车 站站 通通 风风 空空 调调 系系 统统 隧隧 道道 通通 风风 系系 统统 电电 源源 车车 站站 照照 明明 系系 统统 车车 站站 照照 明明 系系 统统 I IS SC CS S交交换换机机 F FA AS S控控制制盘盘 图 8 1 2 典型车站 BAS 以太网方案示意图 本方案的特点是 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 网络自愈能力强 通 讯介质为以太网 采用工业以太网标准协议 通讯速率可达 100Mbps 但 车站局域网络构建需采用数量较多的交换机设备 成本较高 同时也要考 虑网络安全问题 通过对以往同类工程的了解得知 以上两个方案均在轨道交通工程中 有过成功的应用经验 方案均可行 现阶段暂按推荐方案二进行设计 即 以太网方案 随着以太网方案的不断发展和推广 以太网方案的应用前景 将会越来越广阔 8 1 3 BAS 节能控制方案 1 BAS 信息全面 可实现基于负荷预测的前馈控制 地铁列车及其空调冷凝器的发热量 新风负荷 人员负荷随行车密度 及客流量波动 不同时期 不同时段需要轨道排风量 车站所需的冷量 新风量都因行车密度 客流量及屏蔽门开启时间的变化差异很大 负荷变 化大导致需要的冷量和风量变化大而且风量和冷量需求均随客流变化是地 铁通风空调系统的一大特点 因此 风量和水量均应随客流变化而变化 由于影响地铁空调负荷的因素大部分是可统计的 如客流 屏蔽门开启时 间 外界温度 或是可以预测的 如行车密度 同时由于地铁公共区空间 大 温度变化缓慢 基于负荷预测的前馈控制策略是最适合地铁通风空调 系统的控制策略 前馈控制的基本概念是测取进入过程的干扰 并按其信 号产生合适的控制作用去改变操纵变量 使受控变量维持在设定值上 采 用前馈控制可以在影响车站环境温度还没有偏离设定值之前 就直接调节 空调系统相关参数 也就是使得空调系统冷量输出及时跟踪空调负荷需求 避免造成浪费 达到节能目的 BAS 设置了新风温度传感器可以实现对外界温度的实时监测 综合监 控系统与信号 屏蔽门 自动售检票系统互联 掌握了行车密度 屏蔽门 开启时间 客流等信息可以及时准确地进行负荷预测 因此 BAS 在及时 跟踪空调负荷需求方面信息全面 在实现节能控制方面有很大的优势 2 BAS 调节手段多 多变量综合调节是节能的最有效的手段 由 BAS 实现通风空调系统各个环节的控制 可以为综合利用空调风机 变频 二通阀调节 空调水系统水泵变频控制和冷水机组合理加减载等调 节手段提供有利条件 短期负荷波动我们可以利用空调风机变频来适应 持续时间较长的空调负荷的变化我们可以利用二通阀调节来适应 持续时 间长的 趋势性的空调负荷变化我们才利用冷水机组的加减载来适应 通 过统筹风水 实现减少冷水机组加减载的次数 减少冷冻水水流动能损耗 以及风量供给 按需分配 从而实现节能 8 2 车站 BAS 设备 7 8 2 1 车站级设备 监控工作站 监控工作站设在车站控制室内 由 ISCS 提供 8 2 2 就地级设备 1 主 从控制器 PLC 主 从控制器设在车站两端的环控电控室内 均采用高可靠性 高处 理能力的工业级控制器 冗余配置 负责对车站及所辖区间的所有相关机 电设备进行监控 主 从控制器可以实现与智能低压 ISCS FAS 应急 照明电源装置 冷水机组 自动扶梯等之间的数据通信 2 主控制柜 在车站两端环控电控室内均设置 BAS 主控制柜 主控制柜为前后开门 型 防护等级满足环境要求 柜内主要设有控制器 I O 模块 通信接口模 块 维修工作站等 所配置的模块 具有抗静电干扰能力强 可靠性高 I O 模块可以实现点隔离和点诊断的功能 接口模块有光电隔离 使 BAS 能在线诊断接口的每一个接点的运行情况 保证接口的准确可靠 3 远程控制箱 柜 在各照明配电室 环控机房 车站出入口 区间泵房等被控设备附近 设置 BAS 远程控制箱 柜 控制箱 柜采用前开门 壁挂式或落地式 防护 等级满足 IP55 要求 控制箱 柜内设置 RI O 用来采集通风空调系统温湿 度参数 监控水系统电动二通阀 监控车站公共区照明 设备区照明 广 告照明等回路 检测水泵的运行状态 同时 在火灾模式下 切除与消防 无关的电源 强制控制电梯运行至安全层 并实现对车站导向系统的控制 4 通信电缆 光缆 控制电缆 BAS 冗余主 从控制器 RI O 以及与相关专业通信接口之间采用通信 电缆或光缆进行连接 RI O 与被监控对象之间采用控制电缆进行连接 实 现数据的采集和通信 通信电缆采用带屏蔽层的符合国际和国家通用标准 的开放通信协议的工业现场总线 传输距离至少可以达到 1000m 且不带 中继器情况下 总线传输速率应不小于 100kbps 光缆采用具有钢护带 具 备良好地抗拉伸 抗侧压性以及优良的防湿防潮性能的多模 4 芯光缆 控 制电缆采用阻燃耐火型且阻燃性能不低于 B 类的屏蔽电缆 5 与 ISCS 的通信接口模块 通过通信转换接口将 BAS 监控的设备信息传送到 ISCS 中 通信接口 必须满足数据通信的实时性要求 6 与冷水机组的通信接口模块 冷水机组内部的信息 通过通信转换接口传送到 BAS 主 从控制器中 通信接口必须满足数据通信的实时性要求 7 与 FAS 的通信接口模块 FAS 的火灾模式信息通过通信转换接口传送到 BAS 主控制器中 通信 接口必须满足数据通信的实时性要求 8 与低压柜智能设备的通信接口模块 车站的低压柜智能设备通过通信转换接口接入到 BAS 主 从控制器中 要求通信速率必须满足实时性要求 9 与应急照明电源的通信接口模块 车站应急照明电源通过通信转换接口接入到 BAS 主 从控制器中 要 求通信速率必须满足实时性要求 10 与自动扶梯的通信接口模块 车站自动扶梯通过通信转换接口接入到 BAS 主 从控制器中 要求通 8 信速率必须满足实时性要求 11 与 BAS 系统 UPS 的通信接口模块 BAS 系统自配的 UPS 通过通信转换接口接入到 BAS 主 从控制器中 要求通信速率必须满足实时性要求 12 电动二通流量调节阀 在车站环控机房设置空调机的电动二通流量调节阀 要求带手动控制 操作器 以便于现场调试 13 变送器 1 地铁外大气温 湿度变送器设置在各车站新 进 风道 轨顶 风室 轨底风室内 2 室内温 湿度变送器及二氧化碳浓度变送器分别设置在站厅和 站台公共区天花 设备管理用房墙壁上 3 管道式温湿度变送器分别安装于各类管道上和风室内 4 流量变送器安装在相关的设备及管道上 5 空调水系统管道上设置压力 压差变送器 8 3 换乘站 BAS 构成方案 换乘站 BAS 构成方案应结合车站建筑形式 建设工期等分别考虑 对 于本线换乘站 采用如下方案进行设计 对于换乘各线路车站土建 机电设备系统和建筑装修均同期实施的换 乘车站 车站 BAS 采用合设方案 整个车站及换乘线路中客流较大的线路 区间纳入换乘线路中客流较大的线路 BAS 进行监控 另一条线路的区间纳 入该线路 BAS 进行监控 正常情况下 BAS 对车站通风空调大系统 小 系统 水系统 隧道通风系统设备 包括车站隧道和相邻区间隧道 及其 它相关机电设备的控制均由站级联动完成 火灾情况下 对车站通风空调 大系统 小系统 水系统设备及其它相关机电设备的控制由站级联动完成 对隧道通风系统设备 包括车站隧道和相邻区间隧道 的控制由所在线路 中央级监控系统发布指令 站级 BAS 执行联动完成 对于中央级的监控管 理权限 应以换乘线路中客流较大的线路为主 管辖整个换乘车站及所在 线路区间 以其它线路为辅 仅管辖该线所在线路的区间 对于换乘各线路土建同期 机电系统分期建设的车站 由于本工程与 换乘线路的建设时序相差 2 年以上 虽为土建同期 但相关机电系统均采 用分期实施的方式 从工程实施便利性的角度考虑 全站 BAS 采用按线路 分设的方式分别进行设计 分别纳入各自的车站级 ISCS 进行监控管理 本 次设计仅负责本线部分 并预留与后续建设线路车站 BAS 底层连接的通讯 接口条件 正常情况下 车站及区间设备分别由不同线路各自负责监控 火灾情况下 全站的消防救灾权限将根据 FAS 的指令 由各线路分别指挥 含后建线路区间火灾 对于换乘线路预留节点 机电系统分期建设的车站 全站 BAS 亦采用 按线路分设的方式分别进行设计 分别纳入各自的车站级 ISCS 进行监控管 理 本次设计亦仅负责本线部分 并预留与后续建设线路车站 BAS 底层连 接的通讯接口条件 正常情况下 车站及区间设备分别由不同线路各自负 责监控 火灾情况下 全站的消防救灾权限将根据 FAS 的指令 由各线路 分别指挥 含后建线路区间火灾 各换乘车站接入系统设置情况如下表所示 序号车站名称换乘方式换乘线路BAS 1金菊路站站厅通道换乘 西延线 西环城际 分设两套 2西航站区站站厅通道换乘磁浮分设两套 9 8 4 维修 培训 测试系统构成 8 4 1 维修系统 BAS 全线维修系统网络及设备均由 ISCS 负责统一构建 BAS 全线维修系统设置在车辆段 在维修工作站上 可监视全线各车 站 车辆段 停车场 BAS 的设备运行情况 对全线 BAS 设备进行集中管 理 还可以对全线 BAS 软件进行维护 组态 运行参数的定义 系统数据 库的形成及用户操作画面的修改 增加等 同时具有操作记录 通过对硬 件设备故障进行判断 及时通知维修人员处理 保证系统工程师在维修车 间能对系统进行实时监控及维护 必要时 BAS 维修工作站可作为 BAS 全线的后备操作终端 BAS 维修工作站由综合监控系统统一设置 8 4 2 培训系统 BAS 培训系统网络及设备均由 ISCS 负责统一构建 BAS 培训系统设置在车辆段 使学员处于模拟仿真的 BAS 操作环境 对学员进行各种 BAS 操作培训 包括仿真单点的设置 遥控 组控 模式 控制等功能 8 4 3 测试系统 BAS 测试系统网络及设备均由 ISCS 负责统一构建 BAS 测试系统可对整个 BAS 的硬件 软件的功能进行测试 满足 BAS 的硬件测试 接口测试和软件安装测试及今后软 硬件维护等功能的 需求 9 系统功能 9 1 中央级功能 BAS 中央级监控功能由 ISCS 负责实现 具体包括以下内容 1 监控功能 1 监视全线车站的通风空调系统 给排水系统 配电照明系统 导 向 电 扶梯等设备 2 区间隧道通风系统设备进行正常模式控制及事故灾害模式控制 含阻塞模式 并可对隧道通风设备点动控制 3 根据地铁运行环境及车站其它系统的监控要求 可修改和增加控 制模式时间表内容 并可修改环境参数预设值 4 可对机电设备模式控制和时间表控制 5 监视 记录各车站站厅 站台和管理设备用房的温度 湿度等环 境参数 2 正常显示功能 1 在环调工作站进行车站综合画面 车站机电设备分类画面 环控 模式等显示 2 在综合显示屏指定区域显示区间隧道风机的工作状态 区间水位 状态等 3 故障显示功能 1 对 BAS 故障进行报警 2 各类报警应具有声光报警 报警画面弹出和确认 4 运营统计功能 1 对操作 报警等进行实时记录 历史记录 历史记录 1 年 2 进行故障查询 可自动生成日 周 月的报表 进行档案资料的 记录和存储 10 3 打印介入设备数据统计报表 操作和报警记录 9 2 车站级功能 BAS 车站级监控功能由 ISCS 负责实现 具体包括以下内容 1 监控功能 1 对本车站及所辖区间隧道通风空调系统 防排烟系统 给排水系 统 空调水系统 电扶梯 照明 导向标志 车站应急照明电源装置等设 备的运行状态监视及报警 2 监视和记录车站典型区域的温度 湿度等环境参数 3 实现对监控设备模式控制 点动控制 修改参数预设值 4 在车站火灾情况下 车站 FAS 向车站 BAS 发送灾害模式指令 同 时接收 FAS 火灾模式指令及监视 BAS 执行防灾模式的情况 5 监视各排水泵房危险水位 紧急情况下 可对区间排水泵进行远 程启动 6 在紧急情况下 可通过 IBP 手动启动救灾模式 2 正常显示功能 1 应能在车站工作站进行车站综合显示 分类画面的显示 环控模 式的显示 2 监视系统设备的工作状态 3 故障显示功能 1 对被监控的设备进行故障报警 2 对各类报警声光报警 报警画面弹出和确认功能 3 进行故障查询 可自动生成日 周 月的报表 带时段 进行 档案资料的记录和储存 4 运营统计功能 1 对操作 报警等进行实时记录 历史记录 历史记录 3 个月 2 进行故障查询 可自动生成日 周 月的报表 进行档案资料的 记录和存储 3 打印各类数据统计报表 操作和报警记录 9 3 就地级功能 BAS 就地级监控功能由 BAS 自身实现 具体包括以下内容 1 控制通风空调设备按预定模式运行 实现对空调水系统的群控功 能 并根据采集到的相关环境参数 进行统计分析 判断环境的实际需求 加强对通风空调末端设备的 PID 自动调节功能 在满足地铁整体环境舒适 度要求的前提下 实现对通风空调系统节能控制的要求 2 接收 FAS 的车站火灾信息 控制通风空调 电梯 扶梯 导向照 明 事故照明等设备执行车站防烟 排烟模式 3 根据中央级 BAS 指令控制隧道风机 执行隧道防排烟模式 阻塞 通风模式 4 根据时间表控制隧道风机执行隧道通风模式 5 根据车站级 BAS 指令对相关设备进行单点控制 6 实现状态监视信息的采集 信号的转换和控制信号的输出 7 提供通信接口 实现不同通信要求的转换 保证通信数据的采集 和控制信号的输出 9 4 系统维护管理功能 BAS 全线维护管理系统网络及硬件设备均由 ISCS 负责构建 BAS 设 备的维护管理软件由 BAS 专业负责提供 BAS 全线维护管理工作站监视各车站 车辆段 停车场 BAS 的设备 11 运行情况 对全线 BAS 设备进行集中管理 还可以对全线 BAS 软件进行 维护 组态 运行参数的定义 系统数据库的形成及用户操作画面的修改 增加等 同时具有操作记录 通过对硬件设备故障进行判断 及时通知维 修人员处理 保证系统工程师在维修车间能对系统进行实时监控及维护 必要时 BAS 维护管理工作站可作为 BAS 全线的后备操作终端 9 5 监控对象 监控内容 控制模式 9 5 1 监控对象 1 通风空调系统 1 隧道通风系统设备 区间隧道通风系统 隧道风机 射流风机 风阀 车站隧道通风系统 轨道风机 风阀 变频器 2 车站通风空调系统 大系统 空调机组 新风机 回 排风机 电动风阀 变 送器和变频器等 小系统 设备用房的送风机 排风机 排烟风机 电动风 阀 水系统 冷水机组 变送器 电动蝶阀 水泵 冷却塔和 各种调节阀 2 照明系统 节电照明 工作照明 广告照明 出入口照明 区间照明 应急 照明电源设备 3 给排水系统 生活给水管电动蝶阀 消防给水管电动蝶阀 各种排水泵 4 自动电 扶梯 站内自动扶梯 出入口自动扶梯 站内电梯 5 导向系统 各类车站导向灯箱指示设备 9 5 2 监控内容 详见本说明书附图中 监控对象表 中所列 9 5 3 控制模式 1 通风与空调系统设备 通风与空调系统包括区间隧道通风系统 车站隧道通风系统 车站大 系统 车站小系统 车站水系统 监控系统根据正常 阻塞 火灾等环控 工况要求 对设备进行模式控制 隧道通风系统 BAS 对隧道通风系统设备实行中央级 车站级 就地级三级监控 中 央级监控设备由 ISCS 在控制中心内设置 车站级监控设备由 ISCS 在车站 控制室内设置 就地级监控设备由本系统在相关现场设置 隧道通风系统 又可分为区间隧道通风系统和车站隧道通风系统 对于区间隧道通风系统 先由中央级下达运行模式指令到车站级 再由车站级对其设备进行模式控 制 对于车站隧道通风系统 则模式控制指令直接由车站级下达 对隧道 通风系统设备的控制操作以中央级为主 当车站级 BAS 工作站控制失效时 由人工通过操作车站 IBP 盘上的紧急模式按钮进行控制 在中央 还可以 直接对隧道通风系统单台设备进行控制 对于隧道通风系统设备的控制模 式包括以下内容 1 正常运行 12 早间运营前隧道通风系统进行半小时的机械通风 列车正常运行时 车站隧道通风系统投入运行而区间隧道通风系统停 止运行 利用列车活塞效应通过车站两端的活塞风井进行通风换气来 排除区间隧道的余热余湿 夜间收车后区间隧道通风系统进行半小时的机械通风 通风完毕后打 开所有风道内风阀 2 阻塞运行 当列车因故阻塞在区间隧道时 区间隧道通风系统开 启对阻塞的区段进行机械送 排风以满足阻塞区间的空气环境条件 3 火灾事故运行 当着火列车停在车站隧道内疏散乘客时 隧道通 风系统按照预定的模式进行排烟 当着火列车停在区间隧道内疏散乘客时 车站隧道通风系统运行排烟 区间隧道通风系统按预定的隧道内火灾模式 运行排烟 并诱导乘客疏散 列车发生火灾时的处理流程见下图 9 5 1 所 示 列车发生火灾 列车火灾位置报警或 乘客报警给司机 列车继续驶向 前方车站 列车不能开动 而停在区间 1 在前方车站疏散乘客 2 利用前方车站消防设施灭火 3 利用前方车站轨道排风系统排烟 1 根据列车火灾位置 头 中 尾部 组 织乘客疏散 2 向控制中心报告火灾情况 包括列车火灾 位置 列车所在区间和多数乘客疏散方向 控制中心根据多数乘客撤离方向 列车火灾 位置和列车所在区间位置 确定相应的隧道 通风系统火灾运行模式 启动相应的隧道通风系统火灾运行模式 图 9 5 1 列车火灾处理流程图 车站通风空调系统 BAS 对车站通风空调系统的设备实行中央级 车站级 就地级三级监 控 控制操作以车站级为主 车站通风空调系统又分为车站公共区通风空 调系统 车站大系统 和车站管理设备用房通风空调系统 车站小系统 BAS 对于车站大系统的控制模式为 1 正常运行 在列车正常运营时段 大系统采用焓值控制 根据季 节变化设有空调工况小新风 空调工况全新风和非空调工况全通风三种基 本运行模式 夜间列车停止运营后 停止大系统及其水系统的运行 2 车站乘客过度拥挤 当发生突发性客流 区间堵塞 线路故障及 13 其它原因引起车站乘客过度拥挤时 大系统的组合式空调器 制冷机 冷 冻水泵 冷却水泵 冷却塔等空调设备均应根据相关环境参数的判断按小 新风空调 全新风空调 全新风非空调三种基本运行模式运行 3 火灾事故运行 车站公共区发生火灾时 立即停止车站大系统的 空调水系统 转换到车站大系统火灾运行模式 当站台层发生火灾时 利 用站台回 排风系统及隧道通风系统同时运作排烟 车站内人员迎着新风方 向从站台经站厅疏散至地面 当站厅层发生火灾时 利用站厅层回 排风系 统进行排烟 站厅内人员迎着新风方向向地面疏散 无论是站厅排烟还是 站台排烟 均利用车站出入口 通道自然补风 同时停止该端小系统运行 BAS 对于车站小系统的控制模式为 1 正常运行 当采用全空气空调系统时 空调系统运行采用焓值控 制 采用空调工况小新风 空调工况全新风和非空调工况通风三种模式运 行 当采用风机盘管加新风空调系统时 空调工况采用风机盘管加新风运 行 非空调工况对这些房间送新风和排风 通风系统的设备管理用房全年 按通风模式运行 2 火灾事故运行 当设备管理用房发生火灾时 小系统立即转入到 预定的火灾运行模式 立即排除烟气或隔断火源 烟气 设有排烟系统的 内走道实施排烟 设有加压送风的楼梯实施加压送风 2 给排水系统设备 地下车站排水泵 废水泵 污水泵 雨水泵根据高低水位自动启停 中央级 车站级监视所有水泵的运行状态 并进行设备故障和危险水位报 警 紧急情况下 BAS 可对区间排水泵进行远程启动控制 地下车站给水管上的电动蝶阀由车站级按预定时间表自动开启和关闭 中央级 车站级监视电动蝶阀运行状态 进入地下区间的消防水管上的电动蝶阀 中央级和车站级监视其运行 状态 蝶阀平时处于打开状态 当区间发生爆管或需要维护 检修时 由 车站级手动将其关闭 3 自动电 扶梯 正常情况下 自动扶梯在现场控制 中央级 车站级对其运行状态进 行监视 火灾情况下 BAS 对电梯进行强制其运行至安全层的控制 4 照明系统 对车站照明系统 进行车站级 就地级两级控制 就地级设在照明配 电室 控制操作以车站级控制为主 中央级 车站级进行监视 BAS 对照明系统的控制模式包括 正常模式 节电模式 公共区火灾 模式 设备区火灾模式 区间火灾模式 停运模式 1 正常模式用于正常运营时客流高峰期或节假日 2 节电模式用于正常运营时非客流高峰期 3 火灾模式用于车站或车站相邻区间火灾 以 BAS 收到 FAS 火灾命 令为准 火灾时切除广告照明和火灾发生区域的工作照明 包括节电照明 一类导向照明 屏蔽门光带 安全照明 火灾发生区域分为车站公共区 车站设备区和区间 广告照明瞬时切除 车站工作照明 公共区工作照明 公共区节电照明 设备区工作照明 延时切除 延时时间可调 设备区应 急照明瞬时强制开启 4 停运模式用于停止运营时间段 停运模式随运营公司实际运营时 间表确定 5 客流高峰期由本线客流预测确定并可根据运营实际调整 客流高 峰期的时间段数及时间范围可调 6 车站公共区 区间应急照明常亮 5 车站应急照明电源 14 中央级和车站级对车站应急照明电源的运行状态进行监视 对应急照 明回路的强启 对其设备故障进行报警 6 导向系统 车站级根据导向模式要求对车站的导向系统设备实现监控 BAS 对导向系统的控制模式包括 正常模式 火灾模式 停运模式 1 正常模式用于正常运营时段 BAS 监视一类导向灯箱的状态 一 类导向灯箱为常亮 2 火灾模式用于车站火灾 以 BAS 收到 FAS 火灾命令为准 火灾时 BAS 控制二类导向灯箱开启 并监视其状态 BAS 控制三类导向灯箱中 A B 灯的转换 并监视其状态 3 停运模式用于停止运营时间段 停运模式随运营公司实际运营时 间表确定 10 与其它专业的接口 详见 综合监控系统初步设计文件 ISCS 与环境与设备监控系统 BAS 接口 10 1 BAS 与动力配电与照明系统 PDZM 的接口 10 1 1 物理接口 在车站环控电控室智能低压通信管理器 环控机房变频器 蓄电池室 应急照明电源装置的通信接口和照明配电室照明及导向灯箱配电箱二次控 制回路无源干接点接线端子上 10 1 2 功能要求 实现 BAS 对通风空调设备 照明配电回路 导向灯箱配电回路 变频 器 应急照明电源装置的监视和控制 10 1 3 接口划分示意图 BAS 与动力配电与照明系统的接口划分如图 10 1 1 所示 BAS PDZM 1 PDZMBAS 分分界界 照照明明配配电电室室 端端 子子 排排 环环控控电电控控室室 智智能能控控 制制单单元元 智智能能控控 制制单单元元 智智能能控控 制制单单元元 端端 子子 排排 照照明明 导导向向 控控制制箱箱 环环控控机机房房 端端 子子 排排 端端 子子 排排 变变频频器器 单单元元 变变频频器器 单单元元 蓄蓄电电池池 充充电电柜柜 蓄蓄电电池池室室 PLC 智智能能低低压压 通通信信管管理理器器 端端 子子 排排 端端 子子 排排 通通信信电电缆缆 硬硬线线电电缆缆 远远 程程 I O 远远 程程 I O 硬硬线线电电缆缆 通通信信电电缆缆 BAS PDZM 2 BAS PDZM 3 BAS PDZM 4 图 10 1 1 BAS 与动力配电与照明系统的接口示意图 10 2 BAS 与火灾自动报警系统 FAS 的接口 详见 火灾自动报警系统初步设计文件 FAS 与 BAS 的接口 10 3 BAS 与自动电 扶梯系统的接口 15 10 3 1 物理接口 1 在自动扶梯控制器的通信接口上 2 在电梯控制器的无源干接点接线端子上 10 3 2 功能要求 1 在 BAS 与自动扶梯之间建立通信通道 实现 BAS 对其的自动监 视 2 火灾情况