地鐵綜合監控系統中的環境監控系統時間表實現方法

張睿

地鐵綜合監控系統中的環境監控系統時間表實現方法

張睿

（浙江浙大中控信息技術有限公司，310053，杭州//工程師）

闡述了地鐵綜合監控系統軟件平臺中的BAS（環境監控系統）時間表功能，以及綜合監控和環境監控系統聯合實現BAS時間表的方法。BAS時間表是地鐵環控系統的主要功能之一，能夠靈活編排的BAS時間表，為運營單位提供了便捷的操作方法。

地鐵；綜合監控；環境監控系統；時間表

Author′s addiessZhejiang SUPCON Information Co.，Ltd.，310053，Hangzhou，China

BAS（環境監控系統）作為城市軌道交通綜合監控系統（ISCS）的一個子系統，對車站及地下區間暖通空調系統設備、給排水系統設備、電梯系統設備、低壓配電與動力照明系統設備等車站設備進行全面、有效的自動化監控及管理，自動、實時、定時、現場就地監視設備運行狀態，控制設備啟停，檢測環境參數，調節環境舒適度及節能管理。BAS時間表功能作為BAS系統眾多控制功能中的一種，在日常的運營管理中起著重要作用，并有效促進了地鐵管理方式的智能化。

1 時間表的定義

BAS對設備的控制分為手動與自動兩種。當設備處于手動控制模式時，允許用戶對設備進行單點控制；當設備處于自動控制模式時，允許用戶對設備進行模式控制、時間表控制和焓值控制。其中，時間表控制以模式控制為基礎，通過預先定義不同模式的執行時間，實現模式的自動下發、切換與執行。設備的手/自動控制模式可由用戶進行手動切換，也可由程序進行自動切換。

時間表描述了自然日中不同的時間段，根據實際的運營情況，車站機電設備相應的運行模式。根據執行的自然日不同，時間表分為工作日（周一至周五）時間表、休息日（周六、周日）時間表和節假日（法定或特殊節假日）時間表。其中，節假日時間表具有最高的優先級，工作日時間表與休息日時間表優先級相同。時間表基本結構如圖1所示。

一張完整的BAS時間表由以下部分組成：

·時間表版本號：用于區分不同的時間表；

·時間表啟動時間：描述了從啟動時間開始時間表允許執行，精確到年月日；

·時間表結束時間：描述了截止至結束時間時間表不再允許執行，精確到年月日；

·狀態寄存器：與ISCS互通時間表的當前狀態；

·時間表內容：包括執行模式號和模式執行時間。其中，執行模式號是一串用于描述設備運行序列的數字，在BAS設計時，由通風空調設計單位提出車站中所有可能用到的設備運行序列，并制定有規律的一串數字，用于命名該序列；模式執行時間是模式開始執行的時分，在時間表能執行的情況下，若當前時間到達模式執行時間，該模式開始執行。

每一個執行模式號均對應于一個模式的執行時間，每一張時間表中保留100組模式號和執行時間。

2 時間表的功能

時間表功能體現在兩個方面：一是由綜合監控平臺軟件提供專用的BAS時間表編輯工具，操作人員通過該工具進行時間表的編輯和修改，并向指定的車站下載時間表；二是時間表由目標車站的PLC（可編程邏輯控制器）存儲并根據時間條件進行判斷、執行，通過與ISCS的接口向工作站操作人員反饋當前時間表的運行狀態。

圖1 時間表結構

不同的項目中，BAS時間表在PLC中的存儲方式也存在一定的差異。有的在PLC中只存儲一張待執行的時間表，由ISCS在時間表執行前完成下載，由PLC執行；有的在PLC中存儲了工作日時間表、休息日時間表和節假日時間表，由PLC完成日期時間的判斷，一般情況下，不需要ISCS的干預即可實現時間表在三種類型之間的切換和執行，只有在版本更新時才需要ISCS的參與。本文關于功能的論述，均以第二種方式展開。

2.1ISCS時間表功能

BAS時間表的編輯工具一般隨綜合監控平臺軟件一起部署在ISCS工作站上，由用戶按照一定的權限進行訪問。BAS時間表以車站為單位，由專業工程師進行編制，因此，根據專業工程師的不同運營配置模式，可在車站和OCC（運營控制中心）分別開放專業工程師對BAS時間表的編制權限，也可僅在OCC提供專業工程師對BAS時間表的編制權限。

點擊工具中的BAS時間表按鈕或BAS時間表畫面按鈕，根據不同的畫面風格要求，時間表工具以窗口形式懸浮于監控界面上方，或以畫面的形式向用戶展示。如圖2所示。

2.1.1 時間表編輯功能

BAS時間表編輯工具提供新建、修改和刪除時間表的功能。

（1）新建時間表。新建BAS時間表時，時間表版本號由系統自動生成，版本號用于區分不同的時間表。根據BAS時間表的設計運行時間，輸入指定的啟動時間與停止時間，但對于工作日時間表和節假日時間表，啟動時間與停止時間不用填寫。在定義了時間表的運行時間之后，繼續編輯執行模式號和模式執行時間。執行模式號的信息從配置的數據庫中讀取。配置時間表之前，應由專業工程師完成對車站模式的配置。

圖2 時間表工具界面

（2）編輯時間表。對于現有的BAS時間表，可通過工具修改時間表的啟停時間和時間表內容。

（3）刪除時間表。刪除現有的時間表版本，但并不影響PLC中原本存在的時間表內容。當一張時間表被刪除，且有另一張同樣類型的時間表被下載后，被刪除的時間表將不再執行。

2.1.2 時間表下載功能

BAS時間表編輯工具利用控制服務，通過ISCS與BAS的接口驅動，向BASPLC下載時間表信息。ISCS通過BASPLC與ISCS的狀態寄存器來判斷當前下載狀態，并結合時間表的回讀版本號，實現時間表版本的校驗。

2.1.3 時間表運行監視功能

在時間表運行過程中，BAS PLC實時向綜合監控反饋當前時間表的運行狀態（運行/未運行），同一時刻，只有一張時間表運行。

2.2BAS時間表功能

BAS時間表功能主要是存儲時間表并執行。時間表執行過程中，同一時刻只有一張時間表生效，因此需對三種不同類型的時間表進行優先級判斷。工作日時間表與休息日時間表的優先級相同，節假日時間表的優先級高于工作日與休息日時間表。以下部分代碼以AB公司PLC為參考。

2.2.1 時間表的存儲

當通過ISCS的時間表工具完成時間表的編輯后，ISCS將三種類型的時間表分別下載到BAS PLC中的不同存儲空間中，如圖3所示。

圖3 ISCS與PLC存儲對應表

2.2.2 時間表的下載

時間表開始下載時，ISCS向狀態寄存器中寫入下載中，此時PLC程序等待ISCS下載時間表，但不影響當前正在執行的時間表。當時間表下載完成后，ISCS向狀態寄存器中寫入下載完成，PLC程序檢查兩個數據包中的版本號并比較，一致時寫入經檢驗后的版本號，供ISCS回讀，如出現不一致，則表明有數據包錯誤，PLC將經檢驗后的版本號清空，供ISCS回讀。ISCS回讀BAS校驗后的時間表版本，與下載的版本進行比較，不一致時下載失敗，并寫入狀態寄存器，PLC程序收到下載失敗時，清空當前時間表內容，等待ISCS的下一次下載。

2.2.3 時間表的執行

PLC每天凌晨時間獲取當前的系統時間（見圖4），并根據系統時間中的年月日，利用基姆拉爾森計算公式計算當前日期為星期幾（見圖5）。基姆拉爾森計算公式為W=（d+2×m+3×（m+1）/5+y+y/4-y/ 100+y/400）mod 7，其中d表示日期中的日數，m表示月份數，y表示年數。

根據計算的星期，可判斷調用工作日時間表或休息日時間表（見圖6）。根據時間表的啟停時間，判斷當前日期是否在休息日范圍內，并根據判斷結果啟動時間表調用程序。

圖4 獲取系統時間

圖5 計算某日期為星期幾

圖6 時間表調用判斷

當時間表調用程序啟動后，PLC會將存儲的時間表復制到執行區，程序掃描執行區的每一個模式啟動時間和模式號，并按照計劃執行時間表的內容。

當日期變化時，PLC程序將新的時間表拷貝至執行區，實現時間表的切換。

3 結語

BAS時間表的功能為車站的自動化管理提供了有效途徑，但真正高效的時間表需要通過不斷的運營積累。只有掌握運營時車站機電設備的運行模式，歸納并總結出基于實際的時間表，才能進一步推動地鐵運營向節能、智能方向發展。

［1］祁健.地鐵BAS項目中的西門子系統應用［J］.中國科技信息，2010（19）：67-70.

Realization M ethod of BASSchedule in M etro ISCS

ZHANG Rui

The schedule-control function of BAS on the software platform of metro ISCS is described，the realization of BAS timetable in the combination of ISCS and BAS is discussed.As one of themain functions of BAS，schedule-control plays amaijor role in the daily operation of subway，a flexible arrangement of BAS timetable can provide a convenient way for the subway operation units.

metro；ISCS（integrated supervisory control system）；BAS（building automation system）；timetable

U29-39

10.16037/j.1007-869x.2017.07.012

2015-10-15）