浅谈地铁中的环境与设备监控系统设计的细节

摘要为确保地铁各个系统的安全可靠运行，特别是在地下车站发生火灾事故的情况下，使有关救灾设施按照设计工况及时有效地运行，保障人身安全，设置环境与设备监控系统显得尤为重要。本文就环境与设备监控系统的主要设计原则、系统主要功能、主要监控模式等进行了全面阐述。
关键词 地铁；环境与设备监控系统；BAS
Abstract To ensure that each subway system is safe and reliable operation, especially in the underground station fire accident cases, so that the relief condition in accordance with design facilities in a timely and effective manner, to protect personal safety, set Building Automac System system is particularly important. This paper elaborates the main design principles and functions of the system, the main control mode for a comprehensive exposition..
Keywords Metro; Building Automac System; BAS

0 引言
随着现代化城市进程的不断加大，为解决路面交通拥挤的突出问题，各大城市均在建设城市轨道交通，其中以地铁为多。为给乘客营造安全、舒适的乘车和候车环境，地铁车站设有各种正常运营保障设施(包括通风空调设备、给排水设备、照明设备、自动电/扶梯等)和事故紧急防救灾设施(水消防系统、防排烟系统、应急照明系统等)。而为确保地铁各个系统的安全可靠运行，特别是在地下车站发生火灾事故的情况下，使有关救灾设施按照设计工况及时有效地运行，保障人身安全，设置环境与设备监控系统（Building Automation System，以下简称BAS）显得尤为重要。
BAS系统按中央、车站两级调度管理，中央、车站、就地三级监控的方式设置，对地铁全线及各相关系统设备运行状况进行监视。通过对现场设备的监测，向车站控制室及线路控制中心(Operating Control Center，以下简称OCC)发出监测结果与FAS(Fire Alarm System 简称FAS)、综合监控系统(Integrated Supervision Control System，简称ISCS)配合或独立实现现场设备的联动控制。
1 主要设计原则
1.1 BAS应遵循分散控制、集中管理、资源共享的基本原则。
1.2全线各车站机电设备(通风空调设备、给排水设备、照明设备、自动扶梯、电梯、导向标志、环境监测设备等)均纳入BAS的监控范围，在满足正常监控要求的同时，考虑节能优化控制。
1.3火灾情况下，BAS作为FAS的联动控制子系统，FAS的主要作用在火灾报警功能方面，BAS主要作用在于正常运营时对相关机电设备进行监控，以及发生火灾时接受FAS的信号，实现救灾模式控制。
1.4 BAS、FAS之间设置可靠的通信接口。当车站发生火灾时，FAS探测火灾发生的位置，通过设在车站控制室的通信接口，发布对应的火灾模式指令给BAS，由BAS优先执行相应的控制程序，从而控制防排烟及其它相关设备进入救灾状态。
1.5 区间发生火灾或列车阻塞停车时，隧道排烟或通风控制命令由控制中心ISCS发布模式控制命令，车站BAS接收命令并执行。
1.6 BAS在车站级与ISCS实现集成，BAS车站级功能、中心级功能由ISCS实现。
2 系统主要功能
BAS的主要系统功能由中央级功能，车站级功能，就地级功能组成。
2.1中央级功能，BAS中央级监控功能由ISCS负责实现，通过监视全线车站、车辆段的通风空调系统、给排水系统、配电照明系统、电/扶梯等设备，采集相关运行信息，并且上传到环调工作站综合显示屏，对所监控的设备的故障信息能及时准确的确认并作出记录。：
2.2车站级功能，由于车站控制室BAS工作站由ISCS设置，BAS车站级监控功能也由ISCS负责实现，通过本车站及所辖区间隧道通风空调系统、防排烟系统、给排水系统、空调水系统、电扶梯、车站应急照明电源装置等设备的运行状态监视及报警，采集相关运行信息，并且上传到环调工作站综合显示屏，对所监控的设备的故障信息能及时准确的确认并作出记录。：
2.3 就地级BAS主要功能表现在收集底层信息、接受上层命令、接收FAS的车站火灾信息，控制通风空调等设备执行火灾运行模式等方面。
3控制模式
3.1通风与空调系统设备
通风与空调系统包括区间隧道通风系统、车站隧道通风系统、车站大系统、车站小系统、车站水系统。监控系统根据正常、阻塞、火灾等环控工况要求，对设备进行模式控制。
3.1.1隧道通风系统：BAS对隧道通风系统设备实行中央级、车站级、就地级三级监控隧道通风系统可分为区间隧道通风系统和车站隧道通风系统。对于区间隧道通风系统，先由中央级下达运行模式指令到车站级，再由车站级对其设备进行模式控制；对于车站隧道通风系统，则模式控制指令直接由车站级下达。隧道通风系统设备的控制操作以中央级为主，当车站级BAS工作站控制失效时，由人工通过操作车站IBP上的紧急模式按钮进行控制。
3.1.2车站通风空调系统：BAS对车站通风空调系统的设备实行中央级、车站级、就地级三级监控，控制操作以车站级为主。车站通风空调系统又分为车站公共区通风空调系统（车站大系统）和车站管理设备用房通风空调系统（车站小系统）。
3.1.2.1 BAS对于车站大系统的控制模式为：正常运行、车站乘客过度拥挤、火灾事故运行，当车站公共区发生火灾时，立即停止车站大系统的空调水系统，转换到车站大系统火灾运行模式。当站台层发生火灾时，利用站台回/排风系统及隧道通风系统同时运作排烟，车站内人员迎着新风方向从站台经站厅疏散至地面；当站厅层发生火灾时，利用站厅层回/排风系统进行排烟，站厅内人员迎着新风方向向地面疏散。
3.1.2.2 BAS对于车站小系统的控制模式为：正常运行、火灾事故运行。当设备管理用房发生火灾时，小系统立即转入到预定的火灾运行模式，立即排除烟气或隔断火源、烟气，设有排烟系统的内走道实施排烟、设有加压送风的楼梯实施加压送风。
3.2给排水系统设备
地下车站排水泵、废水泵、污水泵、雨水泵根据高低水位自动启停。中央级、车站级监视所有水泵的运行状态，并进行设备故障和危险水位报警。紧急情况下，BAS可对区间排水泵进行远程启动控制。
地下车站给水管上的电动蝶阀由车站级按预定时间表自动开启和关闭，中央级、车站级监视电动蝶阀运行状态。
3.3自动电/扶梯
正常情况下，自动扶梯在现场控制，中央级、车站级对其运行状态进行监视。火灾情况下，BAS对电梯进行强制其运行至安全层的控制。
3.4照明系统
对车站照明系统，进行车站级、现场控制级两级控制，现场控制级设在照明配电室。控制操作以车站级控制为主，中央级、车站级进行监视。
3.5车站应急照明电源
中央级和车站级对车站应急照明电源的运行状态进行监视，对其设备故障进行报警。
4 环境与设备系统的发展
随着计算机网络技术的发展，地铁智能系统也在向着以环境与设备监控为核心的综合监控系统方向发展，通过集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合，向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的乘、候车环境。
5 结束语
地铁作为一种地下公共交通工具，通过实时监控相关设备运行状况，实时调节，不仅降低了能源消耗，提高管理水平，而且给乘客营造一种安全、舒适的乘车和候车环境。
参考文献：
[1] 《地铁设计规范》GB 50157-2003, [S]
[2] 《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116-1998, [S]
[3] 《城市轨道交通技术规范》GB 50490-2009, [S]
[4] 《城市轨道交通工程项目建设标准》建标104-2008, [S]