城市軌道交通IBP盤設備概述

◎吳志強

IBP盤是一種人機接口裝置，設置在每個車站的車站控制室，當車站ISCS故障，造成無法通過ISCS進行監控操作時，作為車站ISCS的后備操作手段，在緊急情況下使用的按鍵式模擬監控盤，以支持車站的關鍵監視和控制功能。既然IBP功能如此重要，所以IBP盤使我們調試的重點。

IBP 為PSCADA、ATS、BAS、AFC、FAS、ACS、PSD、QM、CCTV 等系統的設備提供一個統一的硬件安裝平臺，我們都通過IBP對相應的系統進行控制，包括調試也是在IBP上進行的。

我們在車站綜合控制室安裝的IBP盤，它由IBP面板、PLC、人機界面終端、監控工作臺、消防聯動控制盤及我們所說的消防聯動控制盤構成。當出現車站值班操作員在車站設備服務器或者人機界面出現故障時，我們可以通過IBP盤對本車站進行應急管理，或在緊急情況下直接操作IBP盤，采用人工介入方式進行運行模式操作和某些設備的遠程單動操作。發出的控制信號輸入IBP盤PLC再由PLC發出聯動控制指令和某些設備的遠程控制指令。另外，PLC通過通信接口和FAS報警控制器連接，接收FAS報警控制器直接傳來的火災模式指令，并將火災模式信息轉送到現場冗余PLC和BAS工作站。

IBP盤上設置緊急控制按鈕，狀態指示燈等，對重要設備進行應急監控。其控制級別高于各系統操作站。

車站火災專用消防設備的后備控制由FAS消防聯動控制盤完成。聯動盤采用分體結構，嵌入IBP盤中。FAS專業將向賣方提供消防聯動控制盤的尺寸和安裝要求，盤面布置及顏色需與IBP盤面相互協調統一。

車站后備操作系統主要功能：車站后備操作系統由IBP面板和PLC系統組成。主要功能是實現車站綜合控制室BAS監控管理系統的緊急后備操作。適用于當車站BAS及其它工作站操作失靈等緊急情況下的工作模式控制和電梯/扶梯、AFC閘機、PSD等設備的簡單開/關控制。通過IBP盤的系統選擇開關可進行BAS或IBP的控制方式轉換。

由于IBP盤應在BAS工作站失靈時可以對設備進行有限度的操作，因此IBP盤應采用與BAS工作站不同的控制途徑對設備的監控。

在IBP盤的面板上嵌入工業級人機界面終端，工業級人機界面終端廣泛應用于工業現場，具有可靠性高、維護簡單、操作擴展能力強的優點，可替代傳統操作臺，實現現場設備操作及顯示可編程。

IBP盤上的人機界面終端與車站工作站構成熱備，當工作站故障時，人機界面終端可替代工作站完成車站級的操作和設備狀態顯示。

模塊化的設計：IBP盤需采用4塊盤體及落地柜體單元式拼接組成，單體生產、包裝和運輸，進入車站控制室后可方便的組裝，可降低對車站控制室建筑的要求。

IBP盤體的前部安裝馬賽克盤面，盤面由馬賽克拼塊呈積木形式拼接而成，表面 安 裝 PSCADA、ATS、BAS、AFC、FAS、PSD、ACS、CCTV、QM 等系統專業的后備操作按鈕、狀態指示燈、蜂鳴器等電氣元件，并雕刻必要的工藝圖和文字說明。

落地柜的內部可安裝主機和BAS的IBP專用PLC等設備，同時安裝走線槽和端子排，要求落地柜體內可安裝立式或臥式的操作終端。

操 作 臺 上 面 放 置 ISCS、ATS、PIS、FAS、ACS、AFC、CCTV 等專業的顯示器以及PA和CCTV后備操作設備等，CLK時鐘將嵌入在IBP盤面內。

因IBP盤的操作大多發生在事故狀態下，操作人員心情較為緊張。因此，各系統操作風格盡量統一。以便操作人員能夠在緊急情況下從容操作，減少操作失誤。統一操控風格包括以下方面：

1.盤面布置。盤面按不同的被監控系統劃分區域。各區域功能相對獨立。

設置IBP盤綜合區，綜合區包括車站模式控制區及盤面共用區。盤面公用區設置全盤試燈按鈕、蜂鳴器、蜂鳴器消音按鈕、蜂鳴器使能開關等。各系統區域不設單獨的試燈按鈕。

2.兩步操作。為防止誤動作，對IBP盤的操作均需進行2個步驟才能生效。首先需要操作各系統區域使能鑰匙開關，使本系統區域使能；再按動/旋轉相應的功能按鈕/鑰匙開關。

在使能開關無效的情況下，按動/旋轉相應的功能按鈕/鑰匙開關無效。

當使能開關從有效旋轉到無效位置時，已經發出的控制指令也將被取消，IBP盤將回復到無效狀態。

3． 指示燈原則。IBP盤上的指示燈（含帶燈按鈕自帶的燈），不受各個使能開關的狀態影響，始終實時表示相應的狀態。

4．信號類型。IBP盤向相關系統或設備發出的指令信號為脈沖型信號，并采用反饋復位，即：信號脈沖將維持在有效電平，直到IBP收到相關指令已執行完成的反饋信號為止。

IBP盤柜內部結構，設置PLC安裝背板、工作站主機固定安裝板，線槽、接線端子、電源插座、接地排、防塵蓋板等配件，柜內布線整齊美觀。

IBP柜體外布線采用地板下線槽敷設方式。在IBP柜底側開孔，線纜經由孔洞進入IBP柜內。柜內布線采用阻燃線槽，采用端子接線方式。達到以下標準：

1.電氣設備有足夠的電氣間隙及爬電距離以保證設備安全可靠的工作；

2.電氣元件及其組裝板的安裝結構為正面拆裝；

3.強弱電端子分開布置，端子標示序號，端子排便于更換且接線方便；

4.線槽平整、無扭曲變形，內壁光滑、無毛刺，線槽接口平直、嚴密，槽蓋齊全、平整、無翹角。

5.各電氣設備的安裝嚴格符合產品使用說明書的規定。

IBP盤及工作臺下的機柜內部有多臺計算機主機，由于柜體相對封閉，且主機的發熱量較大，需要仔細考慮散熱情況。

計算機主機均為普通PC機或工控計算機，實際能耗按150W/臺計算，全部轉化為發熱量。

AFC緊急按鈕盒，功率未知，發熱量暫按50W計算

IBP盤PLC控制器，能耗＜30W

因此，IBP盤及工作臺內發熱量總數為：

根據IBP盤及工作臺的初步設計，整個工作臺及IBP盤可分為IBP盤面和工作臺兩大部分。盤面后部和工作臺后下部為設備放置空間，主要的設備放置在工作臺后下方的機柜內（以下簡稱機柜）。

其中，IBP盤面在上方，后部空間較小。IBP盤PLC將安裝在盤面后，發熱量約30W。

9臺計算機主機（以下簡稱主機）及緊急按鈕盒等其他設備均安放在機柜下方。整個工作臺包括4個獨立的機柜空間，因此每個機柜放置2臺主機。其他設備分散放置在幾個機柜內，則每個機柜空間最大發熱量為：2×150＋50＝350W。

機柜具有一定的高度，且主要發熱設備放置在下方，因此機柜的上部空間成為一個“煙囪”利用煙囪效應，可以形成自然通風的氣流，達到通風散熱的作用。

機柜后下方設置進氣柵格，上方設置排氣柵格。室內空氣經進氣柵格進入機柜，由主機自帶的風扇吸入，冷卻主機后，熱氣流由主機后部排出，在機柜內部空間自然上升，經排氣柵格排出。

PLC發熱量小，且安裝空間相對較大，因此無需考慮散熱問題。下面主要對機柜內的散熱情況進行討論。

因機柜內空氣溫度較高，密度較小，從而熱空氣上升，形成自然通風的氣流。空氣流動的動力來自熱空氣產生的壓力，稱為熱壓。

當空氣以一定速度流動時，進氣、排氣口等會產生阻力。如果熱壓大于在最小風速下的氣流阻力，則可以保證通風量滿足散熱要求。

綜上所述，軌道交通建設將是一個非常有發展的工程建設，其BAS系統的潛力巨大，隨著軌道交通的發展，對BAS系統的研究也將進一步深入與提高。