淺談天水有軌電車環境與設備監控系統

鄭雅聰

(中鐵第五勘察設計院集團有限公司，北京 100000)

1 工程概況

天水市有軌電車示范線工程(一期)線路全長12.926 km，西起五里鋪，東至天水火車站，設站12座。全線設一段一場，全線設控制中心，位于車輛段綜合樓內。

2 系統構成

在停車場、車輛段設置BAS，實現對場內給排水、照明、風機等機電設備的自動控制。由于各專業所需要監控的設備數量相對較少，因此在停車場、車輛段內只設置1套冗余PLC控制器，在配電室、水泵房、通風空調機房等處設置遠程I/O模塊箱，PLC與遠程I/O間通過冗余總線或以太網通信連接以進行數據交換。

控制中心BAS通過通信專業傳輸系統提供的通道與停車場、車輛段BAS聯網，組成全線BAS系統。

圖1 BAS全線系統構成方案

3 現場網絡方案

車輛段、停車場BAS由設在BAS設備室內的冗余主控制器和監控工作站組成，現場級系統網絡方案構成可采用以下兩種。

方案一：控制器與各現場模塊箱之間采用現場總線

控制器與各現場模塊箱之間采用現場總線。BAS構成方案一見圖2。

圖2 BAS現場組網方案一

該方案的優點是采用現場總線，近距離傳輸速度高，實時性好，可減少布線，投資低，國內運行經驗豐富。不足之處在于通信協議沒有統一標準。

方案二：控制器與各現場模塊箱之間采用環形光纖網

圖3 BAS現場組網方案二

該方案的優點是采用工業以太網，通信介質為光纖，所以其可靠性高并能抗電磁干擾，通信協議易于統一。

不足之處在于投資較高，很多設備需轉換才具備接口。

對于以上兩種控制系統網絡構成方案的比較詳見表1。

目前這兩種方案國內均有實施，因通信和計算機技術的飛速發展，光纖以太網方案近幾年悄然興起，現場總線方案雖然傳統，但其可靠性高，并具備實施經驗，又節省投資。經過以上技術經濟綜合比選可以得知，以上兩個方案均有各自不同的優勢。本工程采用方案二。

表1 BAS網絡構成方案技術性能比選表

4 系統功能

4.1 控制中心系統功能

中心級BAS系統能夠確定停車場、車輛段機電設備的運行模式、更改運行工況，能夠對監控設備發布運行工況的調控指令，可預設多組通風空調模式，實現通風空調設備的優化和節能控制；能夠接收停車場和車輛段機電設備的運行狀態、故障報警信息、環境檢測數據、機電設備運行累計時間、設備開停次數，并完成數據處理，作歷史資料存檔管理。

BAS控制中心監控工作站具有多級動態圖形顯示功能，能夠以彩色動態圖形方式、趨勢圖方式以及文本方式分級分畫面顯示有軌電車停車場、車輛段機電設備的運行狀態、故障狀態和各種工況及環境狀況。

系統可以通過歸檔記錄生成監控設備運行(包括：故障、維護報表等)的班報、日報、月報和年報，且所有生成的報表均能存儲或打印。對各種操作、報警信息進行實時的檔案記錄和存儲。記錄停車場和車輛段主要機電設備的運行狀態，統計設備的累計運行時間，實現設備運行時間的均衡。能夠對各種操作、報警信息進行查詢和分析，可自動生成相應的報表。能打印相應的數據額統計報表、操作和報警信息。

4.2 停車場、車輛段系統功能

停車場、車輛段BAS系統可執行預定的運行方案，更改運行參數，調整運行工況。通過BAS內置最優化控制程序和預設時間程序，對停車場、車輛段管轄范圍內機電設施進行多種控制(點動或自動)。當全線通信網絡發生故障時，數據庫能夠通過對歷史數據的記錄將監控信息暫存，當全線通信網絡貫通后，可將歷史數據傳送至控制中心。系統還具有短期歸檔信息定期自動刷新功能。

停車場、車輛段BAS系統具有設備動態圖形顯示功能、故障報警功能、數據查詢和報表打印等功能。通過趨勢圖和文本方式可以顯示環境參數曲線、水泵液位等過程參數，通過控制模式選擇畫面，并且能夠點選或輸入通風空調工藝模式和照明控制方案。

5 結 論

本文對天水有軌電車環境與設備監控系統的系統構成進行了闡述，對現場組網方案進行了對比分析，對系統的中央級、車站級功能進行了介紹。不同規模的車站、場段的設備分布、監控范圍也不同，BAS系統需要結合實際情況進行設計，利用現代計算機、網絡技術和自動控制技術，對機電設備進行監控，降低能耗，提高運營管理水平。