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付伟摘要:车站BAS系统的任务是对车站建筑物内的机电设备进行控制和管理,以提供一个安全可靠、节约能源、舒适宜人的乘车环境。文章结合深圳北站BAS系统的成功应用,介绍了在高铁车站中使用的BAS系统结构原理、面对的监控对象以及能够实现的各种监控功能,为高铁车站机电设备的管理提供一定的借鉴。
关键词:BAS系统;高铁;智能控制
中图分类号:U238文献标识码:A文章编号:1009-2374(2012)24-0058-03
高铁车站建筑智能化是现代铁路发展的一个趋势,也是科技高度发展的结晶。楼宇自动化系统(BuildingAutomationSystem,简称BAS系统)在高铁车站智能化建设方面起着非常重要的作用。一是节能,BAS系统在保证车站乘车舒适度的情况下,通过对车站受控环境温度、湿度、照度等参数的检测,及时调整车站设备的运行状况和数量,使其处于最合理的工作模式,达到节能目的。二是集中管理维护,现代化的车站设备众多,且分布比较分散,设备管理维护比较困难,有些设备安装的位置靠人工根本无法调节,而完全依靠人力维持日常检修,劳动量巨大。BAS系统则可以解决这些问题,它能利用软件系统进行集中管理,远程调节设备的工作模式,诊断设备是否发生故障并报告故障位置等,降低工作人员的劳动量,提高工作效率,使整个车站的设备运营管理维护保持在一个较高的水平。
1BAS系统的结构及其功能
深圳北站建筑面积约18万平方米,分上下两层结构,上为候车大厅,下为站台层,BAS系统的中心机房在站台层东侧,整个车站的BAS系统监控点位约3000余个。车站BAS系统在逻辑上分为三个层次,最高层为中央控制层,中间层为网络控制层,最底层为现场控制层。
中央控制层位于主机房内,硬件由三台计算机、网络设备、打印设备以及大屏幕等显示设备构成;软件包含了操作系统、网管软件、软件应用和维护平台、系统化应用软件、大型数据库以及其他一些辅助软件等。
中央控制层的三台计算机中,第一台为工作站,为用户提供系统的操作管理界面,第二台为通讯处理机,用来和六个网络控制器和第三方集成接口通讯,然后将采集到的数据传到工作站,由工作站把这些数据显示到界面并实现交互,另一台为Web服务器及打印工作站,为用户提供Web服务及打印服务。
网络控制层主要是收集和传输数据的作用,由六个WEB-600网络控制器组成,每个网络控制器和低层的直接数字控制器(简称DDC)组成一条总线,共组成六条总线,每条总线上的一台WEB-600网络控制器负责收集这条总线上的DDC的数据,上传给中央控制层进行处理。
现场控制层设备离散地分布在车站内的各监控点或数据采集点,包括现场控制DDC、各类传感器、接口装置、远程I/O模块以及执行器。现场控制层设备与网络控制器之间采用全LON协议通信,使用ZRVVP4×。
现场控制层设备主要起实地监控和数据采集的作用,数据采集后传输给上一层,以便于中央控制层对数据进行正确的判断处理,再由现场控制设备进行相应的动作模式切换。
2BAS系统的监控对象及功能
随着自动化的程度越来越高,BAS系统对于高铁车站设备的管理提供了很好的保障,通过对空调通风系统、给排水系统、变配电系统、照明系统以及电梯扶梯设备的监控,对车站各系统设备进行智能化控制、管理,使其始终处在最佳状态运行。
BAS系统的目的是系统能够智能化地进行相关参数监测,并根据实时监测数据启停风机设备,控制冷冻水阀门,调整风阀开度。空调机组的调节对象是相应区域的温度和湿度,被调区域通过采集装置进行现场监控和数据的采集,将数据信息处理后通过现场总线传送到中央控制层进行处理。空调通风系统一方面作为空气冷热交换的工具,保证车站室内温度适宜;另一方面可用来调整车站的进出风量平衡,利用排风机排出站内较污浊的空气,新风机组补充新鲜空气。车站的空调通风系统的监控对象主要包括空调机组、新风机组、送/排风机、风幕机等。
。监控设备:空调机组。监控功能:对空调机组的启停和故障状态进行监测;控制空调机组的启停;对空调机组的混风温湿度和送风温湿度进行监测;调节空调机的冷冻水阀门开度和空调机的风门;检测室外温度和湿度;当滤网发生阻塞故障时进行报警。
。监控设备:新风机组。监控功能:监控新风机的设备启停状态、故障状态、新风机的送风温湿度;监视机组过滤网阻塞情况;当新风机组出现故障时,及时发出报警
信号。
、排风机的监控。监控设备:送、排风机。监控功能:监控送、排风机的设备启停状态、运行状态、故障状态以及区域新风、室内二氧化碳含量值;根据检测数据设定送排风的定时启停,以保证空气新风量;当设备过载时发出报警信号报警。
。监控设备:风幕机。监控功能:监控风幕机的设备启停状态、故障状态;控制风幕机的高、低速启动和停止;当风幕机出现故障时,及时发出报警信号。
给排水系统主要是对泄污泵房的真空泄污泵、排污泵以及电梯基坑的排污泵进行监视。
监控设备:真空泄污泵、排污泵。
监控功能:对水泵的启停状态、故障状态进行监视;监测基坑、水池的液位报警信号。
车站对不同区域的照明要求有所不同,因此车站根据各区域对照明使用的性质和特点来进行智能的控制。BAS照明监控系统对车站照明进行集中的管理控制,根据季节的变化、不同的功能区域、不同的时间段分别对照明设备进行开关控制,当正常照明出现故障时,立即投入使用该区域的事故照明。照明监控系统主要起两个作用:一是进行环境照度控制,保证车站建筑物内各不同功能区域的照明满足要求,通常采用定时控制和照度传感器控制等方法来实现;二是进行照明节能控制,以节能为目的,对设备进行智能化管理,通常采用区域控制、定时控制和隔灯控制等方法来实现。
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