南京地铁BAS系统设计与应用

1、南京地铁BAS系统设计与应用楼宇智能化系统所涉及的内容众多。采用智能化系统分散管理。BAS系统利用计算机编程及网络通信 技术，对这些设备的测量控制点进行集中管理和自动监测，对减少运行、操作、维护人力，保持设备 的正常运转。南京地铁 BAS ( Building Automation System)本着"安全、可靠、节能”的原则进行设计，将现代科技的计算机及网络技术结合机电设备自动化控制原理，以专门的地铁环境通风空调及防灾处理等理论为基础的自动化控制系统，利用分布式微机监控系统对地铁车站及区间隧道内的空调通风、给排水、照明、电梯、自动扶梯、导向标识等机电设备进行全面的运行管理与控制，在

2、发 生火灾或列车阻塞等事故情况时，能够及时迅速地进入防灾运行模式，根据火灾报警系统发送的着火点信息或列车自动控制系统发送的阻塞点信息自动调度送风和排风，进行通风排烟，弓I导人员疏散， 极大地提高地铁运营的智能化和安全性。BAS可通过采用前反馈、后反馈众多调控形式进行实时在线 运行与自动控制，并将在保证地铁热环境控制要求前提下，实现设备自动、稳定、安全、节能的运行关键词PLC楼宇自动化 通风空调系统目次1概述12南京地铁1号线BAS系统监控对象及功能 32.3 BAS系统主要功能42.4 BAS系统的接口 63南京地铁1号线BAS系统的软件体系73.1 BAS系统软件的组成73.2南京地铁BAS

3、系统采用的第三方软件 83.2.1环境优化控制软件93.2.2 BAS与FAS通讯软件93.2.3故障管理软件94南京地铁BAS系统构成及网络结构94.1.1车站级BAS系统的构成94.1.2中央级BAS系统的构成94.2 BAS系统构成的主要部件 104.2.1 PLC的应用领域104.2.2 FLEX I/O 154.2.3变频器154.3 BAS系统的网络结构165南京地铁环控工艺与BAS系统设计195.1通风系统的构成215.1.1大通风系统215.2通风系统265.2.1大系统的通风模式265.2.2小系统系统的通风模式275.2.3隧道的通风模式275.2.4灾害模式下的通风模式2

4、85.3冷水系统28结论30参考文献31致谢32BAS英文名称Building Automation System，也就我们经常提到的楼宇智能化系统。楼宇智能化系统所涉及的内容众多。目前一座现代化建筑基本都涉及到：楼宇智能化系统。随着现代化建筑物高度的提高、规模的增大，智能化设备的种类、数量不断增加， 要监测控制点位类型可多达几百甚至几万点。设备的测量控制点非常分散，涉及到建筑物的每层和各个角落，所以我们采用智能化系统分散管理。BAS系统利用计算机编程及网络通信技术，对这些设备的测量控制点进行集中管理和自动监测，对减少运行、操作、维护人力，保持设备的正常运转，具 有很大的意义。同时 BAS系统

5、通过计算机系统程序及时开启和和停止各类有关设备，不仅避免了机 电设备不必要的运转，又可以降低系统运行所产生的能耗。综上所述，BAS系统发展的主要目的是：提高机电系统管理水平；减少维护管理人员工作量，减少人员成本；降低设备运行能耗.为了满足轨道交通的运营要求，在所有地铁车站设置了保障正常运营的照明、空调通风、给排水、自动扶梯等各 类机电设备；于此：同时，为满足火灾等灾害紧急状态的报警、乘客疏散、防排烟等要求，在地铁车站里还设置了 火灾报警系统和水消防系统、气体灭火系统、防排烟系统、等各类机电设备和控制系统。为了让这些 设备和系统之间能够有序联动形成控制和监视，在城市轨道交通车站内设置了BAS “

6、环境与设备监控系统”的自动控制系统，与各类系统组成了一个完善的城市轨道交通车站运营保障系统。BAS将现代科技的计算机及网络技术结合机电设备自动化控制原理，以专门的地铁环境通风空调及防灾处理等理论为基础的自动化控制系统，利用分布式微机监控系统对地铁车站及区间隧道内的空调通风、给排水、照明、电梯、自动扶梯、导 向标识等机电设备进行全面的运行管理与控制，在发生火灾或列车阻塞等事故情况时，能够及时迅速地进入防灾运行模式，根据火灾报警系统发送的着火点信息或列车自动控制系统发送的阻塞点信息自 动调度送风和排风，进行通风排烟，引导人员疏散，极大地提高地铁运营的智能化和安全性。系统以 节能为特色，综合考虑列车

7、、客流、车站设备、通风等影响空调通风系统负荷的各种因素，根据地铁 热环境变化的规律，对空调通风系统的全年运行方式自动进行调整，不仅可以保障地铁车站机电系统设备的安全可靠运行，创造安全、舒适、高效的乘车环境，而且能降低空调通风系统的运行能耗，减 少地铁运营成本。南京地铁一号线PLC( Programmable Logic Controller)监控软件采用 AB的RSVIEW32，安装在车站综合控制室的监控工作台上，OCC服务器的OCC调度员工作站，通过I/ O Driver将相关数据采集至 RSVIEW32的实时数据库 中，并将数据按要求显示在画面上。根据设定生产和记录报警，实现对车站级所有设

8、备进行监控，并 通过网络将车站数据上传至行车调度指挥中心控制室。另外，BAS系统还提供电动碟阀+执行器、电动二通调节阀+执行器、风阀驱动器、室内温湿度传感器、风管式温湿度传感器、压力传感器、电磁流量计及变频器等，其中变频器采用美 国AB公司的PowerFlex700系列，用以实现空调机组与回排风机自动节能运行，降低能源消耗。2南京地铁一号线BAS系统监控对象及功能2.1设计原则按照“安全、可靠、节能”的目标进行作业凭借现代化电子技术、针对车站内的所有系统实行监控和管理，从而提高整个系统的运作效率及劳动成本。2.2南京地铁一号线环境与设备监控对象图2.1南京地铁一号线BAS系统控制区域南京地铁一

9、号线共有11个地下车站、5个地面车站和一座地铁控制中心OCC （Operated ControlCenter ）大楼（图 2.1 ）。图2.2南京地铁一号线南京站 BAS系统控制对象以南京地铁一号线南京站 BAS系统为例（图2.2）所示，监控对象包括：通风空调系统、给排水系统、电扶梯系统、照明系统以及导向照明系统。空调通风系统包括车站公共 区的空调、通风及防排烟系统（车站大系统），车站设备及附属管理用房的空调、通风、防排烟系统（车站小系统），区间隧道通风系统、事故通风系统，冷冻、冷却水系统（空调水系统）。车站给排水系统主要是监视车站污水泵、废水泵、车站排水泵、区间排水泵的运行状态以及污/废水池

10、的水位，在岀现异常情况时发岀报警。2.3 BAS系统的主要功能（1）满足车站机电设备智能运行管理需要;车站、中央级控制网络采用工业 10/100M 以太网、采用光交换式组网结构，星形拓扑。（足够冗余） 加强车站机电设备管理，提高其安全可靠性，降低事故风险；采用先进的控制技术实现节能运行，降低地铁运营成本；实现管理信息化，提高地铁整体管理水平。（2）BAS系统设中央和车站两级管理，构成中央、车站和就地三级控制。并具有手动/自动（M/A）操作方式的切换能力。（3）BAS系统的某些设备在运行时是相互关联的，需 要连锁控制或时序控制等，这些控制功能往往是为一组设备在不同运行模式和不同运行状态下设置 的

11、，称之为“群控功能”。（4） BAS系统根据控制类型及信号源的不同，按照命令发岀的先后，控制优先权、设备的当前运 行状态、设备的状况，自动地对运行模式和命令的冲突进行检测，并确认一种执行方式，以便禁止非法操作，保证系统的安 全运行。（5） BAS系统自动检测系统的当前运行模式及各台设备的当前运行状态，并在车站控制工 作站上显示岀来。（6） BAS系统车站级配备设备管理系统，能显示设备的“在修”、“故障”状态，能建立车站各类系统设备及备件规格型号、性能参数、安装位置等数据的详细档案，供机电设备维护与管理人员使用。（7）车站BAS系统设置故障检测与诊断 专家系统，及时发现机电设备，传感器及仪表和控

12、制系统的隐患与故障,及时报警并指导检修人员进行维修作业。（8） BAS系统设置实时数据库和 Web浏览器功能，并定期生成各类图表。（9）BAS系统的运行分为正常运行和事故运行：BAS在正常运行情况下应有完善的节能方案，能根据历史数据建立并修正空调通风系统控制模型，并以该控制模型为基础，通过优化分析，确定能效比最高的总体运行方案，并将总体运行方案下达给 车站分控级，协调车站空调系统各类设备的运行。BAS系统正确监控所有在线设备的性能，通过监测 运行参数，保证系统的监控功能得到正确地发挥，并能根据授权，及时评价和修改设备状态。操作员 能及时掌握设备运行状态的变化，必要时，操作员能在授权范围内干预和

13、改变控制，包括修改运行模 式，修改设定值等。操作员可通过操作员工作站人机界面监视设备性能和运行时间。事故情况下，BAS系统能根据来自FAS、信号系统的报警指令，自动地、安全地按预先设定的程序进入灾害运行模式。2.4 BAS系统的接口BAS与FAS的接口 ：BAS系统与FAS系统在各车站的车控室中的BAS系统车站计算机与 FAS系统的车站通讯单元MK7002之间采用无冗余点对点串行接口（RS232 ）的连接方式实现连接。在控制中心 OCC中有BAS系统与FAS系统之间的接口，同时，在每个车站BAS系统为FAS系统提供一个DO 口。RS-232无冗余点对点连接当本车站有火灾发生时，FAS系统通过其

14、通讯单元MK7002发给BAS系统防灾模式。防灾模式表是FAS系统和设计院共同提供给 BAS系统的车站活在通风系统的运行模式。每个车站防 灾模式的种类不多于20种。在每种防灾模式中详细的给岀本防灾模式对应的防火区域以及对应此防 灾模式时通风设备应该运行的状态。按地铁防灾设计原则：全线同一时间只考虑一次火灾。对于车站 火灾，FAS系统将防灾模式指令发给 BAS系统，如果有两种以上的防灾模式发送给BAS系统时，BAS系统将以最先收到的防灾模式为准，动作相关的通风设备。所谓统一时间是指火灾报警发生起至 FAS系统复位为止的这段时间，BAS系统除通讯时的应答信息发送给FAS系统外，没有其他的信息通过R

15、S232发送给FAS系统。当BAS系统执行完相应的防灾模式后，输岀一个DO信号给FAS系统（每个车站一个）。BAS与扶梯的接口：BAS系统与每台扶梯是通过各车站的环控电控室中的BAS系统的PLC与扶梯的控制器之间采用无冗余点对点串行接口（ RS-485 ）的连接方式实现连接，扶梯厂家负责在扶梯控制箱内完成RS-232至RA-485的转换。RS-485无冗余点对点连接BAS系统按照扶梯通讯协议中规定的时间像扶梯发送数据索要信息帧，扶梯控制器在收到索要信息帧后，按照协议中规定的格式向 BAS系统发送扶梯的状态信息帧，BAS系统完成对状态信息帧的解析工BAS与冷水机组的接口:作。BAS系统只对扶梯的

16、状态进行监视，不对扶梯进行任何控制冷水系统给BAS系统传送其相关信息；BAS系统给冷水机组传送冷冻水岀水温度的的设定值和冷水 机组的启停命令，冷水机组根据接收到的控制命令完成相应的设备工作，实现冷水机组与BAS系统的集成。BAS系统与冷水机组在BAS系统与PLC与冷水机组之间采用无冗余点对点的连接方式实现 连接。BAS系统在冷水机组控制器中读取冷冻站中的工艺参数，BAS系统完成上述参数在 BAS系统内部的传送和显示。同时，BAS系统根据地铁的环控工艺，对相关数据进行处理后，向冷水机组控制器发送冷冻水岀水 温度的设定值和冷水机组的启停命令，冷水机组的控制器完成对相关设备控制。BAS与风机的接口：

17、BAS系统与风机在BAS系统的PLC与风机的电器柜之间采用无冗余电气干接点接口方式实现连接。BAS系统从风机电气柜中获得风机设备的状态，BAS系统完成上述设备状态在 BAS系统内部的传送和显示。同时，在风机的设备控制方式为 BAS系统控制模式时，BAS系统根据地铁的环控工艺，向风机电气柜发送风机的启停或高低速，正反转选择命令，完成对相关设备的控制；当风机的设备控制方式不 是BAS系统控制模式时，BAS系统只检测和显示设备的状态，风机电气柜不执行BAS系统发送给风机的命令。风机内部设备之间的互锁和设备的顺序控制由风机电气柜完成。BAS与空调机组的接口：BAS系统与空调机组在BAS系统的PLC与空

18、调机组的电器柜之间采用无冗余电气干接点接口方式实现连接。BAS系统从空调机组电气柜中获得空调机组设备的状态，BAS系统完成上述设备状态在 BAS系统内部的传送和显示。同时，BAS系统根据地铁的环控工艺，在风机的设备控制方式为BAS系统控制模式时，向空调机组电气柜发送空调机组风机的启停或高低速，正反转选择命令，完成对相关设备的控制；当空调机组 的设备控制方式不是BAS系统控制模式时，BAS系统只检测和显示设备的状态，空调机组电气柜不 执行BAS系统发送给风机的命令。空调机组内部设备之间的互锁和设备的顺序控制由空调机组电气 柜完成。BAS与电梯的接口：BAS系统与电梯在BAS系统的PLC与电梯的控

19、制柜之间采用无冗余电气干接点接口方式实现连接。BAS与GPS的接口：BAS系统与GPS （时钟）是通过 OCC控制大厅的BAS系统工作站与通信系统的时钟信号端子之间 无冗余点对点串行接口（RS-485 ）的连接方式实现连接。 BAS系统负责在 BAS端完成由至RS-485 RS232的转换。RS-485无冗余点对点连接控制中心（OCC）的BAS工作站获得时钟信号的相关信息，BAS系统完成时钟信号BAS系统内部的 传送和显示。BAS与ATC的接口 ：BAS系统与ATC系统在OCC进行集成。采用串行，异步，点对点的连接方式实现连接，串行方式采用四线制的RS-422，工作方式为半双工，串行接口数量为

20、一个。串行无冗余点对点 连接BAS与大屏的接口：BAS系统与大屏在OCC进行集成。同时采用多种连接方式实现连接（ RGB，RJ45），实现BAS系统中央监控工作站的画面在 OCC大屏幕上的正确，可靠显示。BAS与通信的接口：BAS系统与通信（OTN ）在各车站和OCC均有接口。接口形式：RJ45，超五类屏蔽/非屏蔽双绞线；直通接法（两端 RJ45头接法相同）；TCP/IP协议，通信专业的接口位置，无论是车站还是 OCC均在通信设备室内的接线架上。BAS专业，车站接口的位置为车控室5#PLC的ENBT模块，OCC接口位置为BAS系统OCC局域网交换机。BAS与低压的接口：BAS系统监控的设备中，

21、有部分设备没有独立的控制箱，对于这些设备，BAS系统通过与低压配电系统的接口，来实现监控功能。通过低压接口监控的设备包括：冷却水泵，冷冻水泵，小系统送风机，排风机。注：BAS与低压的接口采用无冗余干接点方式实现连接。3南京地铁一号线BAS系统的软件体系3.1 BAS系统的软件组成南京地铁一号线BAS系统的软件体系有三个部分组成，分别是负责PLC编程的下位程序、显示提供 人机界面的上位程序以及优化控制的第三方软件。下位程序：采用的是美国AB公司的Logix5000软件，该软件支持梯形图、结构文本、功能块的编程方式，对 车站设备进行科学智能的编程，保证BAS监控的设备可以正常可靠的运行。第三方软件

22、：此软件为自主开发的软件，其作用是用来优化相关控制，例如环境控制软件，它通过计算当前温度与设定值之间的关系，从而得岀应当运行的模式号，并将其送入上位及下位软件，使其按照其得岀的结论运行。3.2南京地铁BAS系统米用的第三方软件321环境优化控制软件软件功能：1、该软件负责和上位软件进行通讯，从上位软件中采集现场传感器反馈回来的温湿度值，并自动计算岀焓值，然后根据设计院给岀的相关公式计算岀相关数据。根据计算岀的结果，给岀相关的通风模式代码给上位软件；同时在空调季节（每年的5月-10月）也对是否需要开启冷水机组给岀判断，同样给岀需求模式号。岀于智能化角度的考虑，该系统可以根据记录的历史数据，给岀经

23、过计算的温度设定推荐值。2、可以手动设定时间表，把一天分成若干个时间段，相关设备可以按照规定 的时间段投入运行,车站内用时间表控制的设备一般有小系统送排风机以及照明系统。小系统风机运行2小时停运2小时，如此间隔反复；对于照明，在地铁运营时间段开启，非运营时间段关闭。当然运营时间也是可以根据 实际情况手动设定。322 FAS与BAS通讯软件该软件负责BAS与FAS之间传递数据的解析工作，如果该软件岀现问题，那么在岀现灾害的情况下， 将不能执行相关的火灾模式运行，所以其重要性可见一斑。FAS和BAS的传输接口前面已经介绍过了， 通过的是 RS232传递到BAS主机的串口上，该软件实 时检测串口上接

24、收到的数据，如果是握手信号，则表示数据传输正常，同时没有火灾情况发生；当传 递过来火灾信号的时候，该软件就按照设计院给岀的模式对应关系在程序内部进行“查表”操作， 得 岀BAS需要执行的模式代码，同时将该代码传递给上位软件；当如果没有找到对应的火灾模式的时 候，给岀报错信息。3.2.3故障管理软件该软件实现的功能是设备的智能管理，该软件可以访问故障数据库，经过数据加工，给岀相关的统计信息；可以实现按车站查询、设备查询、故障查询、日期查询等相关操作，同时根据设备故障情况，按照修程给岀相关的设备的维护提示信息。4南京地铁BAS系统的网络架4.1 BAS系统的构成车站环境与设备监控系统（BAS ）主

25、要由中央级控制系统、通信系统网络、车站级监控系统、车站通 信系统网络、现场控制及各类监控设备模块组成。南京地铁BAS系统由（中央控制级和车站级）两级设备管理体系，实现（控制中心、车站、就地）三级设备控制功能。BAS控制中心设备主要包括历史监控服务器、图形显示器、BAS设备中央级监控工作站、网络打印机、声光报警装置、网络交换机、不间断电源等；车站级监控系统由车站BAS监控工作站、车站监控系统网络构成；就地级设备由现场控制柜及监控、检测、调节等各设备组成。4.1.1车站级BAS系统的构成车站级BAS系统由以下设备构成：操作员工作站、打印机、声光报警器、PLC控制器、远程FLEX I/O、变频器、U

26、PS、IBP操作盘构成。4.1.2中央级BAS系统的构成中央级BAS系统由以下设备构成：操作员工作站2台、打印机、历史数据服务器、交换机、UPS构成。下面就中央级主要设备作简要介绍：1 OCC局域网 中央级监控系统由OCC局域网络构成，网络内包括主备监控站、数据库服务器、工程师工作机、操 作员监控工程站等设备。2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与管理。两个工作站的操作方式、人机界面格式、数据库形式及硬件配置是一样的。可根据操作人员的需求进 行不同的显示与操作。3监控服务器OCC系统采用双机热备工作方式，监控服务器2套，每套都与2个通信接口连接，实现通信冗余

27、。2台监控服务器应实现真正意义上的双机热备工作方式。监控服务器应具有大存储空间，存储现场实 时数据、历史数据及计算数据，应配置企业用中文界面，与国际标准（当时先进）操作系统完全兼容 的数据库。监控服务器放置在计算机机房。 4不间断电源（UPS）在OCC计算机机房设置2台不间断电源UPS，电源之间不作级连，当1台UPS故障时，可以保证 调度系统的正常操作。BAS与FAS系统共用UPS电源。4.2 BAS系统构成主要部件4.2.1 PLC日常维护（1）设备简介:自动化专业PLC控制柜为专业核心控制部件 PLC （Programmable Logic Controller，可编程逻辑 控制器）放置容

28、器，通过它能够实现设备的通讯，控制及逻辑计算功能。其具体犹如下子设备构成：1控制器（电源模块，CPU模块，Control Net适配器模块，Ether Net 模块，冗余模块）2 Ab7006通讯适配器模块3多协议网关4开关电源5空气开关（2）PLC控制柜整体检查：1确认柜内各部件安装是否牢靠。2确认空气开关是否处于合闸状态。（备用空气开关除外）3确认设备温度有无异常，正常温度为 50度以下。4确认控制柜外观良好，柜内无异味。6检查柜体封堵是密封。PLC机架上的模块:1确认PLC的各个模块均在同一平面上，没有模块突岀50摄氏度。Pwrok2用手触摸个模块表面，感受是否有异常发热，正常情况下设备

29、应低于3确认模块中没有异味发岀(4)电源模块:1确认电源模块右上方指示灯绿色常亮，二号线显示屏显示绿色英文2检测各界线是否牢固3用无纺布擦拭模块表面灰尘。(5) 一号线CPU模块:1确认钥匙处于 RUN或者REM状态，当处于 PROG状态时应拨回RUN或者REM2确认RUN指示灯绿色常亮，当岀现其他颜色时请检查 CPU钥匙状态。3确认I/O指示灯绿色常亮，从控制器的I/O灯不亮，当岀现绿色闪烁时请检查有无脱网设备。4确认FROCE及RS232指示灯不亮5确认BAT指示灯不亮，当岀现红灯时请及时更换电池。6确认OK指示灯绿色常亮，当岀现其他颜色灯时需返厂修理。7用无纺布擦拭模块表面灰尘。二号线C

30、PU模块:1确认OK指示灯绿色常亮。2确认AT指示灯绿色常亮，当岀现红灯时，请检查网络。3确认模块下方同轴电缆连接牢固4用无纺布擦拭模块表面灰尘。以太网模块:1确认NET指示灯绿色常亮，如岀现其他颜色请检查网络。2确认0K指示灯绿色常亮，当岀现其他颜色灯时需返厂修理。3确认link指示灯绿色闪烁。4确认模块下端网线连接是否紧固5用无纺布擦拭模块表面灰尘。(8) 二号线以太网模块:1确认显示屏第一行显示为绿色英文Active，如未显示请检查背板配置。2确认显示屏第二行显示为绿色英文3确认显示屏第三行显示为绿色英文Ready，如现实有红色Fault，则请检查各接线。Run.如显示红色英文Coll闪

31、烁，发生以太网冲突。5确认显示屏第五行显示为绿色英文 Tx Act闪烁，第六行显示绿色英文 Rx Act闪烁，第八行显示绿色英文 100MB 和 Fduplex.6用无纺布擦拭模块表面灰尘。(9) 南延线冗余模块：1确认指示灯绿色常亮。2主控制器冗余模块显示 PRIM。3从控制器冗余模块显示SYNC。4确认光纤线连接牢固。5用无纺布擦拭模块表面灰尘。(10) 一号线模拟量模块：1检查模块安装是否牢固2确认OK指示灯绿色常亮。3用无纺布擦拭模块表面灰尘。(11) 一号线数字量模块:1检查模块安装是否牢固2确认OK指示灯绿色常亮。3部分点位灯黄色常亮，岀于工作状态。4用无纺布擦拭模块表面灰尘。(1

32、2) 号线光电转换模块:1检查模块安装是否牢固2检查控制器网络连接是否牢固3检查网络指示灯绿色常亮。4用无纺布擦拭模块表面灰尘。(13) 南延线AB7006通讯适配器模块:2灯灭1确认134.5灯处于常绿状态，6灯处于绿闪状态,2检查圆孔处的网络连接线紧固，连接正常。3用无纺布擦拭模块表面灰尘。(14) 南沿线多协议网关:1确认P1-P7灯为黄，绿闪烁。2确认就绪灯常绿。3确认各接线连接牢固4用无纺布擦拭模块表面灰尘。(15) 二号线多协议网关:1确认P1-P7灯为黄，绿色闪烁。2确认Ready灯常绿。3确认L1N1灯常亮。4确认显示屏显示的站名和网址正确5确认各接线连接牢固6用无纺布擦拭模块

33、表面灰尘。(16) PLC整柜保养(季)：1确认各类控制信号线及电源线连接牢固2测量空气开关上端电压是否为 AC 220V3测量开关电源输岀电压是否为 DC 24V.422 FLEX I/O众所周知，地铁车站面积较大，如果所有设备都敷线连接至PLC控制柜，那么其线路上的经济开销、信号损耗将是很大的，所以在这个应用环境下，远程 FLEX 1/ O应运而生，它一般放置于一些远离主控 PLC，被控对象又 相对较多的地方，其用一根同轴电缆通过控制网与 PLC相连，因此可以把它看作为是 PLC的一个拓 展。它的构成主要是以下模块：电源模块：其作用同PLC电源模块。I/O适配器：用于FLEX I/O与PL

34、C之间的通讯。I/O模块：与PLC的I/O模块同，不再赘述。423变频器BAS系统设计的一个目标就是节能，所以在对于大功率的风机（车站公共区的送风机和排风机）控制 上，采用变频变风量的控制策略。变频器通过专用的通讯模块，用同轴电缆连接在车站的控制网上，程序中则通过PID算法对目前应该应用的频率进行计算，并通过控制网下达频率值，风机则照此执行。4.3 BAS系统网络结构南京地铁车站设备监控系统分中央级、车站级、就地级三级对环控设备及其它机电设备进行监控，系统网络图如下（图4.1、图4.2）:图4.1南京地铁一号线BAS系统网络结构示意图 图4.2南京地铁一号线地下车站BAS系统结构图 图4.3南

35、京地铁一号线地下车站 BAS控制系统图图4.3就为一个整体的控制图，从高级到低级。控制程序全放在5个PLC中，通过PLC自动运行控制所有设备，也可以在上位机手动控制各个设备。 南京地铁每个地下车站都有 5个专门用于控制设备的 PLC（新街口站为7个），其中一个专门用于通讯的网关PLC，另外4个PLC每2个一组通过同轴电缆相连分别位于车站的南北两端，网关PLC通过以太网适配器连接至地铁公共传输网；中央级通过次公共传输网获取BAS系统上传的数据，从而实现车站级与中央级的通讯。对于车站级，网关PLC通过光纤环网和其他4个PLC相连，实现数据的交互；而 PLC与下层的设备（FLEX I/O和变频器）通

36、过控制网相连。5南京 地铁环控工艺与BAS系统设计BAS系统的控制主要集中在环控设备上，因为通风系统是BAS系统的主要组成部分，用来保证地铁车站及隧道内的环境温湿度条件及改善环境对乘客感受舒适度影响。5.1通风系统的构成通风系统由3个部分组成，它们分别是:5.1.1大通风系统大通风系统（公共区通风，也就是站厅和站台）：由于车站面积较大，所以要用功率较大的风机进行送排风，它的构成包括每个车站每端用 2台送风机、 2台排风机，共计8台风机以及相关风阀，具体见下图（图 5.1、图5.2、图5.3、图5.4 ）。图5.1大 通风系统示意图通过图形、菜单等方式，操作人员可以方便的利用车控室或OCC控制中

37、心的工控机，控制各个现场设备。可对现场各PLC控制系统的调节参数、设定值进行修改，使得系统在最理想的状态下运行。可通过优化软件让系统自动处于最优状态下运行。对各设备运行状态、参数、温湿度数值及温湿度（含历史）曲线等的显示，且各状态、数值、曲线的显示简洁明了，一目了然。5.1.2小通风系统小通风系统（车站设备用房通风系统）：该系统给车站的设备用房通风，保障相关设备正常运转。主要由若干台小功率送风机、排风机和相关风阀组成。具体见下图（图 5.5、图5.6）:图5.5小系统通风示意图5.1.3隧道通风系统兼事故排风系统隧道通风系统兼事故排风系统:该系统负责隧道内的通风，以及在事故模式下，站台及隧道内

38、的排烟通风，由于其直接参与事故模式的排烟，所以在地铁中的地位相当重要。它主要由4台TVF风机和若干风阀构成。4台TVF风机分别负责站台两端两个隧道的共计四个区域的排风。该风机为双速双向风机，用途主要是早晚的隧道通风以及灾害模式下的排烟，前者一般用低速运转（37KW），后者为了能够迅速排烟，故用高速运转（90KW ）。其转向定义为正转排风，反转送风。具体见下图（图 5.7、图5.8）:图5.7隧道通风系 统示意图图5.8 TVF风机的（车站手动）启停控制操作图5.2通风模式5.2.1大系统的通风模式根据不同季节不同气候，BAS系统制定了相应的通风模式，针对各自的应用，做一个简单的介绍：停运模式：

39、该模式运行下，所有的风阀关闭，所有的风机关闭。在车站的温度较为适宜，只要通过列车产生的活 塞风以及车站岀入口的自然通风就可以满足环境要求，这个时候就应用停运模式。平衡通风模式: 该模式下，车站的全部8台送风机排风机全部开启，回风阀关闭，其余风阀打开，送风机将新风全部送入车站，排风机将车站的空气全部排岀，便于快速换气；但是介于次模式 8台风机全部要开启，所 以节能方面做得不是很好， 所以在自动判断的时候不会运行此模式， 只是在需要快速换气的时候可以 手动运行此模式。只排不送模式：该模式下，送风机关闭，排风机打开，进风阀、回风阀关闭，排风阀打开。应用此模式，由于排风机 不断将车站内空气抽岀，站内的

40、气压就低，这个时候通过岀入口，大量的风就会灌入地铁站，从而也 实现了换风功能；相较平衡通风模式，节省了 4台风机的运行，虽然通风效果可能稍差，但是从经济 角度考虑，其性价比绝对优于平衡通风模式。此模式一般用于过渡季节，外界温度凉爽，可以通过此 将外界温度引入从而达到降温效果。只送不排模式：此模式下，送风机打开，排风机关闭，派风阀、回风阀关闭，进风阀打开。应用此模式，由于送风机 不断将外面的新风引入车站，此时车站的气压骤升，空气自然就通过岀入口向外流岀，从而达到卸压的目的。同样可以看岀此模式较平衡通风相比， 节省了 4台风机，节约了能耗。此模式一般用于冬季， 由于车站的温度高于外界温度，这样通过

41、岀入口卸压的过程，可以将车站温度较高的气体流岀车站， 这样乘客在寒冷的冬天进入车站的时候就能感到有股暖流扑面而来，从而体现岀人性化的一面。最小新风模式：此模式下，送风机排风机全部打开，新风阀开20%的开度，排关闭风阀，回风阀打开。应用此模式，风在车站内通过回风阀产生循环，这样在炎炎盛夏不至于将车站的冷量全部排岀车站，产生能量的浪费，同时新风阀开启20%是为了保证有新风的供给，不然会增加凝露的现象。522小系统的通风模式小系统通风相对简单，主要由停运、通风、空调三个模式构成，其构成分别相当于大系统的停运、平 衡通风、最小新风模式，前已说明故不再赘述。523隧道的通风模式隧道通风的模式有2个分别是开式运行和闭式运行，自然通风TVF风机不动作，只通过不同的风阀开法，利用列车牵引产生的活塞风进行隧道的通风，具体如下：开式运行：顾名思义，该模式隧道与外界需要相连，通过自然换风达到降温效果，该模式中隧道上方的轨顶风阀 打开，与外界相连的风阀打开，其余风阀关闭，这样在轨道区域和室外就产生了一条通路，通过此风