佛山西站交通樞紐工程的系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)

奉澤熙

摘 要 本文對(duì)佛山西站綜合交通樞紐工程機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)進(jìn)行分析，介紹了綜合交通樞紐工程的構(gòu)成、系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)、系統(tǒng)功能及設(shè)計(jì)思路，以期對(duì)國內(nèi)其他城市的綜合交通樞紐工程設(shè)計(jì)提供一些有益的幫助。

【關(guān)鍵詞】綜合交通樞紐 BAS 工業(yè)以太網(wǎng) 智能車站

1 工程概述

按照目前規(guī)劃，建設(shè)中的佛山西站是我國最大的下進(jìn)下出的線下式高鐵站，也是一個(gè)功能完善、換乘便捷的大型綜合客運(yùn)交通樞紐，同時(shí)，它還將成為我國鐵路改制后最先試點(diǎn)建設(shè)的新型城市綜合體車站。整個(gè)工程規(guī)模龐大、涉及面廣、投資主體多、界面復(fù)雜、設(shè)計(jì)時(shí)序不同步，建設(shè)難度較大，且未來有多條城市軌道交通與其對(duì)接。因此佛山西站綜合交通樞紐配套工程作為佛山西高鐵站的重要組成部分，從設(shè)計(jì)伊始，就吸收了地鐵ISCS和BAS的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，從產(chǎn)品選型、系統(tǒng)架構(gòu)、客專軟件功能上，全面提高了系統(tǒng)的可靠性、開放性和可擴(kuò)展性，以便更好的服務(wù)于整個(gè)樞紐的市政配套交通設(shè)施。

佛山西站綜合交通樞紐配套工程主要包含了：佛山西站樞紐高鐵路車場下方以及周邊地塊用地紅線內(nèi)設(shè)置的城市公交車場及停車場、出租車場、社會(huì)車場、長途車場及停車場、支線巴士、機(jī)場快線、旅游巴士，并將接入若干條佛山地鐵線路。如圖1所示。

2 系統(tǒng)介紹

佛山西站綜合交通樞紐配套工程機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS）工程范圍為：主要實(shí)現(xiàn)對(duì)佛山西站綜合交通樞紐配套工程中通風(fēng)空調(diào)、給排水、電扶梯、屏蔽門、智能照明等設(shè)備的監(jiān)視和控制。

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

為了系統(tǒng)可靠性和開放性，本BAS系統(tǒng)采用光纖環(huán)網(wǎng)的組網(wǎng)形式，在車站西端四個(gè)區(qū)和車站東端四個(gè)區(qū)弱電監(jiān)控設(shè)備室各設(shè)置一套世界知名品牌的高端冗余PLC、一套監(jiān)控工作站，對(duì)本區(qū)域設(shè)備進(jìn)行控制；在各弱電監(jiān)控設(shè)備室各設(shè)置一套UPS電源柜，分別實(shí)現(xiàn)對(duì)各區(qū)監(jiān)控設(shè)備供電。在排煙機(jī)房、配電間、弱電監(jiān)控設(shè)備室等地方，就近設(shè)置就地控制箱用以采集各設(shè)備信號(hào)及出口控制。

在控制中心OCC設(shè)置一套綜合管理平臺(tái)，對(duì)車站整個(gè)BAS系統(tǒng)以及其它子系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。該平臺(tái)按照綜合監(jiān)控系統(tǒng)的要求設(shè)置，預(yù)留了智能數(shù)據(jù)接口，可擴(kuò)展接入其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)（列如智能停車管理系統(tǒng)、門禁、視頻監(jiān)控、廣播消防等），從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)樞紐車站的智能管控功能。并通過與FAS、EPS、智能照明等系統(tǒng)設(shè)備的互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)在緊急情況下的應(yīng)急處理功能，為工作人員提供相應(yīng)決策、解決方案指引，從而提高系統(tǒng)在緊急情況下的工作效率和安全可靠性。

系統(tǒng)構(gòu)成詳見圖2。

2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

2.2.1 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用光纖工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)，具有以下優(yōu)點(diǎn)

（1）光纜抗干擾能力強(qiáng)，壽命長；

（2）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)靈活，拓展性好，為未來留下了足夠的空間；

（3）系統(tǒng)具有符合國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的開放性總線，未來擴(kuò)展或接入其它線路系統(tǒng)提供便利；

（4）通用和開放的工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)，代表了工業(yè)總線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展方向，打破了專用網(wǎng)絡(luò)的局限性，大方減少第三方設(shè)備的接入成本；

（5）從控制層到企業(yè)管理層的信息無縫連接，透明就緒傳輸。為接入路網(wǎng)管理中心，適應(yīng)企業(yè)資產(chǎn)管理，ERP信息化管理系統(tǒng)，建立了良好的基礎(chǔ)。

2.2.2 采用基于硬件冗余的國際知名品牌高端PLC控制器

（1）自動(dòng)同步程序和數(shù)據(jù)，無需手動(dòng)查找；

（2）利用冗余光纖連接，高速同步；

（3）系統(tǒng)具備安全、可靠、高效的性能。

2.2.3 在通訊傳輸層采用了高性能、自診斷、自愈功能100M工業(yè)級(jí)交換機(jī)

2.2.4 在IO層采用環(huán)網(wǎng)，大大提高的故障診斷及排查效率，提高了系統(tǒng)的安全可靠性

2.2.5 軟件采用基于地鐵ISCS（綜合監(jiān)控系統(tǒng)）架構(gòu)的大型軟件平臺(tái)，該平臺(tái)具有以下優(yōu)點(diǎn)（如圖3所示）

（1）成熟的綜合監(jiān)控應(yīng)用，穩(wěn)定性，接口完善；

（2）強(qiáng)大的容錯(cuò)功能，任何一臺(tái)工作站故障停機(jī)，都和可以由其它工作站接管控制權(quán)；

（3）基于任務(wù)的軟件架構(gòu)；

（4）真正的C/S結(jié)構(gòu)；

（5）優(yōu)秀的性能；

（6）靈活易擴(kuò)展；

（7）業(yè)界領(lǐng)先的冗余技術(shù)；

（8）開放性和集成性；

（9）安全可靠、快速切換，<2s；

（10）內(nèi)置的冗余，配置簡單無需編程；

（11）Server主從機(jī)制，數(shù)據(jù)鏡像同步，一致性好。

2.3 系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

2.3.1 安全性

（1）基于硬件冗余和網(wǎng)絡(luò)冗余的熱備系統(tǒng)；

（2）模塊化、熱插拔，支持多路通訊、遠(yuǎn)程通訊、各種通訊協(xié)議；

（3）基于任務(wù)冗余的軟件架構(gòu)。

2.3.2 可靠性

（1）抗高濕、粉塵等惡劣環(huán)境；

（2）高可靠自愈光環(huán)網(wǎng)。

2.3.3 開放性

（1）開放、高可靠的工業(yè)以太網(wǎng)；

（2）通用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議支持不同廠家設(shè)備接入，方便地鐵擴(kuò)展 。

2.3.4 高效性

（1）e網(wǎng)到底，遠(yuǎn)程監(jiān)控和維護(hù)快捷高效；

（2）自動(dòng)化與信息化無縫融合；

（3）透明傳輸 。

2.3.5 經(jīng)濟(jì)性

（1）光纖到底，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠；

（2）預(yù)留各種標(biāo)準(zhǔn)功能模塊，方便后期項(xiàng)目擴(kuò)展、接入，節(jié)省投資。

2.4 系統(tǒng)軟件功能特點(diǎn)

系統(tǒng)軟件由監(jiān)控部分和智慧車站信息化部分兩部分組成：

監(jiān)控軟件部分由基本操作系統(tǒng)、應(yīng)用管理、數(shù)據(jù)庫、人機(jī)圖形接口、網(wǎng)絡(luò)及通信、分析及報(bào)表、報(bào)警軟件、維護(hù)及開發(fā)、自診斷、驅(qū)動(dòng)軟件等部分組成，采用系統(tǒng)化程序設(shè)計(jì)方式，形成模塊化結(jié)構(gòu)。監(jiān)控軟件人機(jī)界面采用分層菜單，監(jiān)控子系統(tǒng)菜單顯示各子系統(tǒng)受監(jiān)控對(duì)象狀態(tài)、故障信息，并可以對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行啟停等操作。監(jiān)控軟件采用簡體中文人機(jī)交互界面。

（1）對(duì)站內(nèi)機(jī)電設(shè)備實(shí)現(xiàn)監(jiān)控、報(bào)警；

（2）與消防系統(tǒng)配合，完成各種火災(zāi)模式下的排煙，疏導(dǎo)工能；

（3）根據(jù)室內(nèi)室外溫濕度，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)等工況轉(zhuǎn)換，為乘客提供舒適的環(huán)境；

（4）對(duì)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行、維護(hù)提供服務(wù)；

（5）預(yù)留其它系統(tǒng)功能，包括空調(diào)、節(jié)能、視頻監(jiān)控、門禁、廣播，站務(wù)服務(wù)等，以便將來地鐵系統(tǒng)擴(kuò)展接入。

3 智慧車站功能解決方案

面對(duì)佛山西交通樞紐站這樣大型的交通樞紐中心，車流大、人流密度大、車站客運(yùn)人員有限、旅客服務(wù)要求提高、以及社會(huì)更高的安全關(guān)注度，計(jì)劃在功能強(qiáng)大的集成系統(tǒng)軟件平臺(tái)上，在BAS系統(tǒng)和其它監(jiān)控子系統(tǒng)接入的基礎(chǔ)上，引入智能車站解決方案來對(duì)樞紐進(jìn)行有效管理，實(shí)現(xiàn)由模糊管理到精細(xì)管理，由經(jīng)驗(yàn)管理到科學(xué)管理的目標(biāo)。

3.1 車站信息化部分功能內(nèi)容包括：

3.1.1 客運(yùn)管理

包括應(yīng)急預(yù)案，客運(yùn)信息，安全防范，消防管理。

3.1.2 站務(wù)管理

包括站務(wù)人員行為管理，制度管理，考核管理，巡檢管理。

3.1.3 設(shè)備管理

包括所有機(jī)電設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控管理，維修管理，設(shè)備巡檢管理。

3.1.4 運(yùn)營管理

包括數(shù)據(jù)采集上傳，數(shù)據(jù)分析，資產(chǎn)管理，運(yùn)維管理，培訓(xùn)管理。

3.1.5 旅客服務(wù)

包括車次信息推送，樞紐交通信息，旅客自助，疏導(dǎo)、交通氣象信息。

3.2 功能架構(gòu)

如圖4所示。

3.3 信息化系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)包括

（1）提升管理水平，提高工作效率，減少人員數(shù)量，使用智能車站管理系統(tǒng)，客運(yùn)人員采用跑崗方式作業(yè)，客運(yùn)人員可以在不同區(qū)域工作，工作人員可以減少1/3。

（2）節(jié)能降耗方面，通過對(duì)照明，通風(fēng)，空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化控制，可以為樞紐降低15%的能耗。

（3）安全生產(chǎn)方面，通過各種移動(dòng)終端和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持，實(shí)時(shí)推送運(yùn)營、維護(hù)、安全、旅客等信息，高效協(xié)同，有效組織，提高了響應(yīng)速度。

（4）客運(yùn)服務(wù)方面，通過手機(jī)終端可以為旅客提供高鐵、地鐵、公交等動(dòng)態(tài)交通信息、導(dǎo)向指引、疏導(dǎo)服務(wù)等。

4 總結(jié)

在設(shè)計(jì)佛山西交通樞紐站這類大型綜合客運(yùn)交通樞紐工程時(shí)應(yīng)考慮到全局性、必要性、可行性、合理性、實(shí)用性和科學(xué)性，處處做到“以人為本”，為乘客盡量創(chuàng)造舒適便捷的條件，充分發(fā)揮城市交通樞紐中心的優(yōu)勢，提高樞紐交通的便捷性和舒適性，充分發(fā)揮智慧交通和城市軌道交通的優(yōu)勢，并注重節(jié)省投資，降低工程造價(jià)。

參考文獻(xiàn)

[1]佛山西站綜合交通樞紐配套工程一期工程機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備采購及安裝技術(shù)規(guī)格書.

[2]地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范，（GB50157-2013）.

作者單位

佛山市南海區(qū)鐵路投資有限公司 廣東省佛山市 528000