BAS系统在地铁环境控制中的应用探讨
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【摘 要】BAS系统在地铁环境控制中发挥着十分重要的作用。本文主要是从BAS系统的作用、功能出发，从硬件设计和软件设计两个方面分析其在地铁环境控制中的作用，并探讨其具体应用，为相关从业人员提供理论参考。
【关键词】BAS系统;地铁;环境控制
地铁BAS系统是将计算机和网络技术结合，利用分布式的微机监控系统对地铁内的各种机电设备进行自动化控制。提高地铁运行的安全与智能化，地铁区间内的空调通风等设备的负荷大、耗资大，BAS系统以节能为特点，对其设备进行自动运行调整，不仅保证了地铁车站内机电系统设备的安全运行，更为乘客创造出安全、舒适的乘车环境，还可以减小地铁运营成本。
1、BAS系统的主要作用及功能
BAS系统支持全局性的监控、管理，运用于各种数据设备设置，实现区域性监控手段，对地铁全线车站的空调设备、各线区间通风设施、隧道排水、冷水系统设备等的正常运行进行管控。BAS系统还会对地铁车站里的机电设备实行管理与统计，在设备发生故障的情况下能及时的提出警示，具备信息传输的功能。在火灾等突发事故出现时这一管理系统还能及时的启动灾害模式，接收地铁中FAS系统传出的报警信号。对地铁整体运行中的湿度及温度等条件参数能够进行检测与分析。BAS系统能够对相关的环境控制设备进行管理，接收来自ATS接口的信息然后经过地铁车站中的模拟屏来准确的执行命令，可以有效的避免地铁出现堵车问题。
中央级功能主要是BAS系统的监控核心系统所具备的功能，这一功能针对的是地铁的整体运营与管理、维护等工作，其中有代表性的就是平时的调解、防灾指挥功能，它在对地铁中的机电设备的运行维护中的数据设置、组控等功能中得到运用，为环境控制技术的发展提供了实用、全局化的监控。另一个就是车站级功能，地铁车站中的BAS系统是一个相对独立的系统，只要可以具备车站内BAS系统的功能就足够了。
2、地铁环境控制中BAS系统的设计
地铁环境控制中BAS系统的设计可以分为硬件设计和软件设计两个部分，组成BAS系统的重要框架，深入控制地铁运营的环境。
2.1硬件设计
BAS系统硬件设计的核心是优化地铁环境控制，防止地铁环境中出现失控的风险。首先是BAS系统硬件的配置设计，尤其是I/O控制和传感器配型，需要根据地铁环境控制的需求，确保硬件配置的准确性，与此同时，还要注重设备型号与功能之间的匹配度，以免出现功能不足的问题;然后是地下车站BAS系统的硬件设计，结合车站的运行方式，分配BAS系统内的硬件，部分地铁环境中的设备较多，此时BAS系统硬件的压力较大，可以采取分层配置的方式，确保硬件设计的准确度;最后是高架车站BAS系统的硬件设计，车控制内需要以PLC为主，电控室内以远程控制为主，明确各个控制设备的功能后，分配到BAS系统内。
2.2软件设计
BAS系统中的软件设计最关键的步骤就是对操作系统进行正确的选择，其中的操作系统通常分为Windows与Unix两部分内容，应该根据地铁环境控制的需求情况去执行设计操作。操作系统存在特性方面的差异，所以操作系统的应用也应该与地铁环境控制的实际状况相平衡，使操作系统存在的各种运行风险得到一定的管控。在操作系统确定后，才能为BAS系统内的运行软件提供科学的应用平台，还需重视其中的通讯软件、编程软件等的运行设计，使得设计实践能够真正的应用到软件之中。
3、BAS系统在地铁环境控制中的具体应用
3.1 环控系统的组成及运行
环境控制系统可分为：车站站厅/站台通风空调系统（大系统）;车站设备用房通风空调系统（小系统）;车站冷水机组系统（水系统）;以及隧道通风系统（包括隧道风机、联动风阀、推力风机和组合风阀）。
车站大系统运行模式：大系统正常运行模式的自动判定执行主要根据以下4个条件。据室外温度判定大系统执行空调或非空调季节模式;据车站内外空气焓值的比较判定全新风或小新风模式;根据车站负荷情况判定执行负荷大于50%模式或小于50%模式;根据时间判定夜间或白天模式。正常运营时间划分为三段：夜间、预通风时间、正常运营时间。空调季节采用外界焓值与送风设定焓值的比较来判定。当外界焓值大于设定焓值时，即进入空调季节，为避免空调季节频繁切换引起模式的频繁切换，判断条件采用死区控制，并限时（如20min）转换。全新风及小新风工况选择使用外界焓值与站厅、站台焓值相比较来确定，同样采用限时转换。
车站负荷判定采用水系统分水器温度（冷冻水出水温度）判定，非空调季节则默认执行车站负荷〉50%模式工况。通常环控模式由BAS系统根据计算结果自动判定执行，同时设置手动模式，以便特殊情况下，人工强制选定模式，在灾害情况（如火灾），则优先执行火灾模式（须人工确认后方可执行）。
车站水系统的运行模式：BAS系统根据类似原则选定水系统正常运行的模式。站负荷判定采用水系统分水器温度（冷冻水出水温度）判定，当分水器温度高过某个设定值时，开启两台离心机组，低过该值则开一台离心机组，该值采用死区控制。保护设备，避免冷水机组频繁动作，设定了冷水系统模式最少运行时间（如90min）。在实现环控设备程序控制上，可从以下几个方面考虑设备保护和运行优化的：将模式的主备用转换变为单体设备的转换，合并备用模式。减少了模式转换的频率，提高了模式执行的效率;在设备未运行时，通过主备用设备运行时间的比较，决定下次模式执行时开启哪一台设备，设备开启后，该值保持不变，避免运行中的设备转换：对设备的故障情况进行实时检测，如设备故障或相关设备故障，则启动另一台设备。
3.2 BAS系统的网络结构
在BAS系统的具体应用中需要以具体的城市地铁交通为例，重点对结构、局域网与车站模擬等进行分析，通常它在城市地铁环境控制中具有三个级别的网络结构。第一级被称为中央级工作站，在BAS系统中处于核心位置，其功能主要是对地铁环境控制中的全部设备实行监控，在一般的地铁轨道BAS系统的中央工作站里，PCU控制并不会达到最大的状态，其属于八入八出的控制模式，在系统控制的后期能够按照地铁交通线路的运行情况实现扩展，设置的监控点也比较多，可以达到五百以上，有利于BAS系统进行更加完整的通信。第二级是车站级的工作站，该地铁线路上拥有19个站，其中5个地下站，每一个车控室中都有3块UCI，对不同车站的两端设备实行整体性监控，其中的UCI负责对该地铁车站的内部环境进行监管，确保这一系统能够得到安全操作。第三级是就地级工作站，比如空调房、电控室等监控内容，通过BAS系统对地铁环境控制进行的管理就地级工作站的情况，能够立刻接收到设备传输的信息，使其对工作站的管理工作更加顺利。
3.3BAS系统在地铁环境控制局域网中的应用
BAS系统在局域网环境下负责传输各层系统内的数据，下级工作站将信息输入到BAS系统中，BAS系统会主动连接以太网，实现上下级工作站之间的数据交换。在这一工作模式下地铁运营中的BAS系统会依照正确的需求模式去连接局域网，发生的数据交换都会在局域网内进行，局域网还会下达BAS系统发出的相关控制指令。BAS系统工作站出现故障，则指令就会出现延迟等问题，这时需由局域网设置通信途径，BAS实施报警，减少因为故障造成的地铁系统的损失。
地铁系统的运行环境较为复杂，涉及到诸多影响问题，为保障地铁环境的稳定，需采取自动控制的方式，利用BAS系统满足地铁环境控制的需求，落实各项系统的功能，同时保障地铁环境控制的安全性。BAS系统在很大程度上提升了地铁环境控制水平，推进了地铁环境控制的自动化发展，体现了BAS系统的应用价值。
参考文献：
[1]陈广.地铁火灾自动报警系统工程应用问题及对策[J].建筑电气，2014，33（03）：53-56.
[2]林晓伟，王侠.地铁通风空调系统的优化控制[J].城市轨道交通研究，2012，15（11）：100-104.
（作者单位：郑州地铁集团有限公司）
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