BAS系統在高鐵車站的應用

付偉

摘要：車站BAS系統的任務是對車站建筑物內的機電設備進行控制和管理，以提供一個安全可靠、節約能源、舒適宜人的乘車環境。文章結合深圳北站BAS系統的成功應用，介紹了在高鐵車站中使用的BAS系統結構原理、面對的監控對象以及能夠實現的各種監控功能，為高鐵車站機電設備的管理提供一定的借鑒。

關鍵詞： BAS系統；高鐵；智能控制

中圖分類號：U238文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2012）24-0058-03

高鐵車站建筑智能化是現代鐵路發展的一個趨勢,也是科技高度發展的結晶。樓宇自動化系統（Building Automation System，簡稱BAS系統）在高鐵車站智能化建設方面起著非常重要的作用。一是節能，BAS系統在保證車站乘車舒適度的情況下，通過對車站受控環境溫度、濕度、照度等參數的檢測，及時調整車站設備的運行狀況和數量，使其處于最合理的工作模式，達到節能目的。二是集中管理維護，現代化的車站設備眾多，且分布比較分散，設備管理維護比較困難，有些設備安裝的位置靠人工根本無法調節，而完全依靠人力維持日常檢修，勞動量巨大。BAS系統則可以解決這些問題，它能利用軟件系統進行集中管理，遠程調節設備的工作模式，診斷設備是否發生故障并報告故障位置等，降低工作人員的勞動量，提高工作效率，使整個車站的設備運營管理維護保持在一個較高的水平。

1BAS系統的結構及其功能

深圳北站建筑面積約18萬平方米，分上下兩層結構，上為候車大廳，下為站臺層，BAS系統的中心機房在站臺層東側，整個車站的BAS系統監控點位約3000余個。車站BAS系統在邏輯上分為三個層次，最高層為中央控制層，中間層為網絡控制層，最底層為現場控制層。

1.1中央控制層

中央控制層位于主機房內，硬件由三臺計算機、網絡設備、打印設備以及大屏幕等顯示設備構成；軟件包含了操作系統、網管軟件、軟件應用和維護平臺、系統化應用軟件、大型數據庫以及其他一些輔助軟件等。

中央控制層的三臺計算機中，第一臺為工作站，為用戶提供系統的操作管理界面，第二臺為通訊處理機，用來和六個網絡控制器和第三方集成接口通訊，然后將采集到的數據傳到工作站，由工作站把這些數據顯示到界面并實現交互，另一臺為Web服務器及打印工作站，為用戶提供Web服務及打印服務。

1.2網絡控制層

網絡控制層主要是收集和傳輸數據的作用，由六個WEB-600網絡控制器組成，每個網絡控制器和低層的直接數字控制器（簡稱DDC）組成一條總線，共組成六條總線，每條總線上的一臺WEB-600網絡控制器負責收集這條總線上的DDC的數據，上傳給中央控制層進行處理。

1.3現場控制層

現場控制層設備離散地分布在車站內的各監控點或數據采集點，包括現場控制DDC、各類傳感器、接口裝置、遠程I/O模塊以及執行器。現場控制層設備與網絡控制器之間采用全LON協議通信，使用ZRVVP4×1.0線纜進行連接。

現場控制層設備主要起實地監控和數據采集的作用，數據采集后傳輸給上一層，以便于中央控制層對數據進行正確的判斷處理，再由現場控制設備進行相應的動作模式切換。

2BAS系統的監控對象及功能

隨著自動化的程度越來越高，BAS系統對于高鐵車站設備的管理提供了很好的保障，通過對空調通風系統、給排水系統、變配電系統、照明系統以及電梯扶梯設備的監控，對車站各系統設備進行智能化控制、管理，使其始終處在最佳狀態運行。

2.1空調通風系統

BAS系統的目的是系統能夠智能化地進行相關參數監測，并根據實時監測數據啟停風機設備，控制冷凍水閥門，調整風閥開度。空調機組的調節對象是相應區域的溫度和濕度，被調區域通過采集裝置進行現場監控和數據的采集，將數據信息處理后通過現場總線傳送到中央控制層進行處理。空調通風系統一方面作為空氣冷熱交換的工具，保證車站室內溫度適宜；另一方面可用來調整車站的進出風量平衡，利用排風機排出站內較污濁的空氣，新風機組補充新鮮空氣。車站的空調通風系統的監控對象主要包括空調機組、新風機組、送/排風機、風幕機等。

2.1.1空調機組的監控。監控設備：空調機組。監控功能：對空調機組的啟停和故障狀態進行監測；控制空調機組的啟停；對空調機組的混風溫濕度和送風溫濕度進行監測；調節空調機的冷凍水閥門開度和空調機的風門；檢測室外溫度和濕度；當濾網發生阻塞故障時進行報警。

2.1.2新風機組的監控。監控設備：新風機組。監控功能：監控新風機的設備啟停狀態、故障狀態、新風機的送風溫濕度；監視機組過濾網阻塞情況；當新風機組出現故障時，及時發出報警

信號。

2.1.3送風機、排風機的監控。監控設備：送、排風機。監控功能：監控送、排風機的設備啟停狀態、運行狀態、故障狀態以及區域新風、室內二氧化碳含量值；根據檢測數據設定送排風的定時啟停，以保證空氣新風量；當設備過載時發出報警信號報警。

2.1.4風幕機的監控。監控設備：風幕機。監控功能：監控風幕機的設備啟停狀態、故障狀態；控制風幕機的高、低速啟動和停止；當風幕機出現故障時，及時發出報警信號。

2.2給排水系統

給排水系統主要是對泄污泵房的真空泄污泵、排污泵以及電梯基坑的排污泵進行監視。

監控設備：真空泄污泵、排污泵。

監控功能：對水泵的啟停狀態、故障狀態進行監視；監測基坑、水池的液位報警信號。

2.3照明系統

車站對不同區域的照明要求有所不同，因此車站根據各區域對照明使用的性質和特點來進行智能的控制。BAS照明監控系統對車站照明進行集中的管理控制，根據季節的變化、不同的功能區域、不同的時間段分別對照明設備進行開關控制，當正常照明出現故障時，立即投入使用該區域的事故照明。照明監控系統主要起兩個作用：一是進行環境照度控制，保證車站建筑物內各不同功能區域的照明滿足要求，通常采用定時控制和照度傳感器控制等方法來實現；二是進行照明節能控制，以節能為目的，對設備進行智能化管理，通常采用區域控制、定時控制和隔燈控制等方法來實現。

監控設備：公共普通照明、室外景觀照明。

監控功能：監視各照明開關的工作狀態；按照預先編制的控制程序實現照明控制；當正常照明出現故障時，立即投入使用故障照明。

2.4其他系統

整個車站還有其他的一些自成套的系統，如冷凍站群控系統、變頻數碼VRV空調、柴油發電機、低壓變配電、EPS應急電源設備、電梯扶梯系統、光伏發電系統等。BAS系統通過第三方通訊接口接入，對他們只進行相關數據的采集，在集中控制軟件系統中監視其相關狀態，不進行控制。

2.4.1冷凍站群控系統。監控設備：冷水機組、冷卻塔、冷凍水泵、冷卻水泵、水流開關。監控功能：監視各設備啟停狀態、故障狀態；各閥門的開啟狀態；水流的方向。

2.4.2變頻數碼VRV空調。監控設備：變頻數碼VRV空調的室外機、室內機。監控功能：監視各設備啟停狀態、故障狀態；VRV室外機的制冷制熱模式、風擋、排氣溫度、壓縮機運行狀態、各項溫度及室內機在線臺數等信息。

2.4.3柴油發電機。監控設備：柴油發電機組。監控功能：監視柴油發電機的總功率、各項電壓電流、油壓、電池電壓、運行狀態、發電機轉速等數據。

2.4.4低壓變配電。監控設備：低壓開關柜。監控功能：監視每個回路的電壓、電流及分合閘狀態。

2.4.5EPS應急電源。監控設備：EPS控制柜、電池組。監控功能：監視EPS的各項輸出電壓電流、各項輸入電壓電流、電池電壓、電池電壓過低報警、過截報警及主電市電工作狀態等數據。

2.4.6電梯、扶梯系統。監控設備：電梯、扶梯。監控功能：監視各設備啟停狀態、故障狀態；各閥門的開啟狀態；水流的方向。

2.4.7光伏發電系統。監控設備：光伏組件、逆變器。監控功能：監視電壓電流，發電量、電網頻率、逆變器溫度等數據。

3結語

隨著計算機技術、網絡技術、信息技術及控制技術的發展，對高鐵車站設備的智能化控制已是減少工作人員的工作量、提高設備管理監測運行維護的效率的必然要求。BAS系統為車站設備的節能提供了可靠的保證，優化了設備的運行，在提供舒適環境的同時，節約能量的消耗。在高鐵車站這一鐵路交通運輸樞紐工程中應用BAS系統，不斷持續改進，優化協調其使用功能，做到整個車站設備的可靠、安全、合理的運行，提高了高鐵車站的自動化管理水平。

參考文獻

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（責任編輯：秦遜玉）