《城市轨道交通设备管理》课件：第十四章 设备监控系统（2）

1,城市轨道交通设备管理第十四章设备监控系统（2）,2,第十四章设备监控系统（2）,主要内容第四节系统功能一、中央级监控系统二、车站级监控系统三、就地级监控系统,3,一、中央级监控系统,整个BAS系统的监控核心面向地铁运营和维护日常调度和防灾指挥功能全局性的监控和管理数据设备、关键设备控制高效实用的监控手段,4,一、中央级监控系统,5,一、中央级监控系统,6,一、中央级监控系统,1、中央级监控功能1）设备监控与管理(1)设备监控及操作控制权限，优先策略。遥控设备。遥控设置工作许可。BAS的全局性监控和调度管理功能。监控其受控状态。,7,一、中央级监控系统,(2)全局性监控及检索查询图表概貌和事件概貌。概貌图、总览图。查询和检索实时库。事件记录列表。,8,一、中央级监控系统,(3)统计管理统计分析。计算。生成报表。,9,一、中央级监控系统,(4)报警管理报警信息管理。声光报警。报警雪崩管理。报警禁止。,10,一、中央级监控系统,(5)趋势管理实时趋势和历史趋势。一个页面多个记录。选择启动趋势记录。多种方式显示。,11,一、中央级监控系统,(6)事件管理事件管理功能。事件记录。事件过滤。查询特定类型的事件。定义查询组合。打印和保存查询结果。自动记录。,12,一、中央级监控系统,(7)报表管理所见即所得报表系统。查看和编辑。打印支持多种方式。报表可组态成日报、周报或月报。设备发生故障时，自动添加信息。选择报表摸板。,13,一、中央级监控系统,2）运营调度及管理OCC的模式控制与操作包括两方面：一是对隧道系统的非正常及灾害模式和早晚换气模式的控制二是给车站系统提供模式表,14,一、中央级监控系统,(1)模式监控与操作早晚换气模式BAS中央系统自动触发。BAS中央级的灾害模式控制隧道发生火灾时的模式控制和操作。环调操作员管理阻塞工况。,15,一、中央级监控系统,模式控制OCC实现。下图描述了在OCC自动模式、手动模式如何实现及最终模式编号如何产生,16,一、中央级监控系统,17,一、中央级监控系统,时间判断：根据时间表设定随时进行时间判断。满足时间条件时输出相应的模式编号。时间表控制自动控制方式。,18,一、中央级监控系统,事件判断：针对两种典型事件阻塞和火灾。列车发生火灾输出相应的火灾模式编号。该控制模式半自动控制方式。,19,一、中央级监控系统,人工干预：手动控制模式一种后备控制模式。手动模式触发，通过MCS监控工作站BAS的车站PgMTIBP,20,一、中央级监控系统,(2)时间表管理制定运营时间。查看时间表信息。系统至少要提供3种时问表：当前时间表预定时间表特殊日时间表,21,一、中央级监控系统,当前和预定时间表要包括：工作日周末夜间特殊日时间表。系统至少能存储8个,22,一、中央级监控系统,OCC可以修改每个车站的时间表。时间表修改结束立即下载定时下载,23,一、中央级监控系统,(3)系统运行参数设置OCC实现参数化管理功能确定系统运行与监控方案。通过参数设置参数设置修改完毕后下载到各车站的控制器中具有回读功能,24,一、中央级监控系统,25,一、中央级监控系统,二通阀参数设置上图按点动后出现下面参数设置部分,26,一、中央级监控系统,27,一、中央级监控系统,这些参数包括：系统运行时间大功率设备启动间隔隧道早晚换气时间互备设备切换时间设备运行请求报检时间,28,一、中央级监控系统,灾害模式自动手动触发模式选择设备故障互备开关自动手动加权选择空调系统调节方式中自动手动加权选择,29,一、中央级监控系统,3）在线帮助与决策支持说明和解释。鼠标右键弹出。决策性支持功能。,30,一、中央级监控系统,4）系统安全管理安全控制和权限管理。密码保护。密码统一管理。解除车站密码。,31,一、中央级监控系统,5）通用人机界面功能人机交互。直观、生动。可组态。,32,一、中央级监控系统,6）时钟同步主时钟信息。同步到BAS系统各车站冷站车辆段,33,一、中央级监控系统,2、中央级维护功能和OCC的监控系统集成OCC监控系统注重全局的监控及管理车辆段系统注重BAS系统的维护OCC监控系统的后备系统,34,一、中央级监控系统,1）全线BAS系统工程管理BAS维护系统设备全线BAS系统工程管理中心。备份原始文件随时调用这些资料恢复系统或分析系统故障,35,一、中央级监控系统,2）全线BAS系统监控与维护主要监控对象全线的BAS系统设备维修工作站实时掌握运行情况基于数据库的维修管理工具系统维护和管理信息化,36,一、中央级监控系统,3）全线后备监控与操作中心监控系统不能正常工作时车辆段的BAS维护系统接管对车站的监控与操作功能实现后备的功能需求,37,二、车站级监控系统,车站BAS系统相对独立的系统主要目的是：正常工况下全面的监控非正常情况下协调和调度,38,二、车站级监控系统,1、实时监控与联动控制各PLC控制器完成PLC是车站BAS系统的控制核心。系统本身进行监视和故障诊断,39,二、车站级监控系统,2、车站环境参数监控正常工况下车站大系统维持车站公共区的温湿度小系统维持车站重要设备与管理用房的温湿度,40,二、车站级监控系统,实时监控传感器值，包括：室外温湿度(一般位于车站新风井)大系统回风温湿度大系统送风温湿度大系统出风温湿度站厅站台温湿度信号机械室温湿度通信机械室温湿度,41,二、车站级监控系统,3、车站空调系统控制采集空调水系统相关参数值硬线方式读取传感器参数值通过优化算法实现对大系统水系统的控制,42,二、车站级监控系统,包括：风量控制(如果采用变风量系统)；二通阀开度控制；冷机台数控制；回路压差控制。,43,二、车站级监控系统,4、大系统设备的优化与智能控制正常工况下实时计算空气焓值。采用定时处理方式。,44,二、车站级监控系统,5、设备控制BAS系统的被控对象车站的各种机电设备支持下述设备控制功能：焓值自动控制；时间表控制。单体设备控制：设备组控制；模式控制。,45,二、车站级监控系统,BAS系统支持三类时间表的运行：当前时间表预定时间表特殊日时间表当前和预定时间表包括三套：工作日周末夜间,46,二、车站级监控系统,车站监控工作站监控任何一个时间表。模式触发可有两种方式：人为触发(HMI，IBP)自动触发(车站FAS系统),47,二、车站级监控系统,按动/自动按钮进行点动或自动选择,48,二、车站级监控系统,6、防灾联动控制车站BAS系统部分消防联动控制功能。串口接入。接收来自OCC的模式命令,49,二、车站级监控系统,有效应对和处理车站火灾隧道火灾隧道阻塞车站突发事件,50,二、车站级监控系统,7、紧急后备操作IBP(IntegratedBackPlant)综合后备盘实现紧急模式控制功能。IBP盘的功能定义模式控制BAS系统实现,51,二、车站级监控系统,8、子系统独立性环控(ECS)和(BS)可相对独立工作具体措施是：ECS和BS子系统的被控对象之间无工艺连锁关系ECS和BS子系统分别由各自的控制器完成,52,二、车站级监控系统,正常情况下两个子系统控制器通过车站监控局域网网络发生故障时两个系统可完全保持独立的运行。,53,二、车站级监控系统,9、智能、优化与调节控制(1)设备运行均衡控制均衡控制。累计运行时间基本相同。,54,二、车站级监控系统,(2)互为备用的设备自动切换控制定时自动切换设备运行均衡控制。设备故障时自动切换不受故障设备的影响。,55,二、车站级监控系统,(3)设备顺控功能“顺控”众多大功率设备同时启动冲击电网,56,二、车站级监控系统,(4)PID调节控制PID优化算法冷水系统供回水压力控制末端冷量控制,57,二、车站级监控系统,(5)时钟同步中心的对时信息同步所有控制器。专门的对时程序l天对时一次。,58,二、车站级监控系统,10、用户友好的监控功能人机界面体系。面向操作与维护人员而设计。彩色动态的监控画面。,59,二、车站级监控系统,车站地图：车站平面结构为地图显示房间内设备查看设备详细情况实施操作控制,60,二、车站级监控系统,BAS系统结构画面：实际构成情况控制箱柜的相对位置各个控制器的运行状态网络运行状态,61,二、车站级监控系统,62,二、车站级监控系统,工艺系统画面：隧道风系统车站大系统车站各个小系统车站空调水系统给排水设备电扶梯设备照明、导向,63,二、车站级监控系统,模式监控画面：模式触发操作运行反馈信息监视监控模式的具体运行情况动态比较,64,二、车站级监控系统,事件监控画面：事件列表事件分析事件记录模糊查询功能,65,二、车站级监控系统,报警监控画面：监控报警处理情况不同底色表示不同的报警级别无底色用表示确认的报警模糊查询手段在线存储和打印功能,66,二、车站级监控系统,设备列表：监控各个被控对象的情况，包括：设备标记所在位置当前运行状态统计信息提供查询手段,67,二、车站级监控系统,11、系统安全措施用户与权限管理车辆段实现集中管理权限与用户数据存放于服务器可查询、可更改设置身份识别系统,68,二、车站级监控系统,登录进入系统电子身份证和密码规定时间内无操作自动注销用户授权用户可以在线修改自己的密码,69,二、车站级监控系统,12、报警监控与管理功能车站BAS的报警监控和管理功能中心BAS系统的相关功能相同,70,二、车站级监控系统,13、消防联动火灾工况下防灾联动控制功能其他设备的联动控制电源控制导向控制屏蔽门,71,二、车站级监控系统,14、系统恢复与保持功能供电一类负荷智能接口实现同UPS连接发现供电中断时屏蔽所有设备的控制输出触发报警和记录事件检测供电恢复后依次恢复,72,二、车站级监控系统,15、系统自诊断功能完善的自诊断故障处理功能,73,二、车站级监控系统,(1)PLC系统的自检测与诊断：诊断系统自身的各种故障。自身功能通过编程实时反馈给HMI根据情况触发报警。,74,二、车站级监控系统,(2)UPS的监控：提供智能接口接入控制系统可实时监控UPS的工作状态各种电量参数电池状态保护系统的运行环境,75,二、车站级监控系统,(3)网络状态的监控：监控网络运行状态局域网控制网对故障点进行诊断。当出现故障时触发报警转入紧急处理程序,76,二、车站级监控系统,16、系统状态监控多级控制系统MCS系统车站BAS系统就地控制设备均可以对某个设备进行控制多处操作监控,77,二、车站级监控系统,17、参数化系统面向运营维护的系统可参数化的系统称之为用户可组态的系统。在线动态调整。,78,二、车站级监控系统,操作权限允许在线进行参数设置。参数设置时工艺合理性判断输入值合理性判断并有恢复默认值功能。参数设置修改完毕后具有回读功能,79,二、车站级监控系统,这些参数应包括如下。调节参数设置；阀值设置；现场设备操作参数调整；系统控制方式选择；,80,二、车站级监控系统,空调系统回路调节方式选择；自动控制参数；温度传感器选择；冷水机组操作顺序；泵操作顺序；,81,三、就地级监控系统,1、信号采集、转换及传输功能通过硬线连接的现场信号有两类：开关量模拟量,82,三、就地级监控系统,开关量输入信号中间继电器产生一个无源触点信号BAS就地远程IO模块接收该信号光电隔离二进制信号,83,三、就地级监控系统,模拟量传感器或变送器标准信号，即420mA或010V远程IO模块接收该类型的信号AD转换、滤波、线性化浮点数值,84,三、就地级监控系统,其他数据包括电信号和光信号通信方式传递通信接口装置或转换器接收这些信号解码并整理形成可识别和可处理的数据,85,三、就地级监控系统,2、显示与诊断功能状态指示功能。PLC的远程模块，其表面设有：电源状态指示通道通断状态指示通信状态指示模块具有自诊断功能。,86,三、就地级监控系统,3、数据传输和协议转换功能现场数据的传输远程IO总线技术控制网技术协议转换接口开发予