摘 要：介绍苏州轨道交通一号线BAS系统设计的特点。采用先进的系统构建和控制技术，选用美国罗克韦尔自动化的ControlLogix平台产品构成全冗余总线网络方案。实现从控制器、控制网的双重冗余，保证了系统的实时性和可靠性。
关键词：轨道交通；BAS系统；冗余双总线；实时性；可靠性
1、概况
苏州轨道交通一号线BAS系统主要是对全线所有地下车站、车辆段、区间隧道内设置的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（防排烟系统、应急照明系统等）进行实时的监控管理，并确保以上这些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，从而保障人身安全。车站/车辆段BAS通过冗余通信接口与ISCS连接，将信息集中上传至ISCS，实现BAS在ISCS中的集成。
2、系统组成及功能
全线BAS系统具体由设置在车站通风空调电控室的BAS设备、车站控制室的BAS设备、车辆段内的BAS设备以及其它现场的各BAS设备等组成。控制中心中央级集中监控功能、车站控制室车站级监控功能由综合监控系统完成。
2.1中央级
BAS中央级对各个车站的区间隧道通风设备进行监控，对各个车站通风空调设备、给排水设备等设备进行监视或控制。BAS中央级集成在综合监控系统中，设备由综合监控系统负责配置，功能由综合监控系统负责实现。
2.2 车站级
BAS车站级对本车站所辖区间隧道及车站的通风空调大系统、小系统及其水系统、照明系统、导向指示标志、自动扶梯、电梯、给排水系统相关设备进行监控及管理，同时对相关设备用房和公共区的环境温湿度等参数进行监测。BAS车站级集成在综合监控系统中，车站级监控设备均由综合监控系统负责配置，功能由综合监控系统负责实现；
BAS系统采用了冗余双总线的全总线网络方案，采用ControlNet总线技术。A端和B端的冗余PLC、IBP盘、远程I/O模块都挂接在不同的冗余ControlNet控制网上。该总线有着良好的开放性，可以和第三方网络如ProfiBus-DP，Modbus等网络进行互联和通讯。
2.3 现场控制级
BAS现场控制级由主、从PLC控制器（均冗余配置）、RI/O、各类通信转换接口模块、现场总线、各类变送器和调节阀、不间断电源（UPS）等组成。
1） BAS在通风空调电控室设置各类通信转换接口模块，在车站控制室、照明配电室、区间泵房及其它相关被控设备现场设置RI/O，实现对相关信息的采集和指令的输出。
2） 低压开关柜内的智能模块通过现场总线连接到BAS控制器，控制器通过低压智能模块可以对隧道风机、轨道排热风机、相关风阀、电动蝶阀、新风机、送风机、回/排风机、排烟风机、组合式空调机等设备进行监控及管理。
3） 根据热焓计算，对车站通风空调设备进行运行模式的优化控制，从而达到节能的目的。
4） 通过与综合监控系统的通信接口，将车站被监控设备运行状态、报警信号及测试点数据及时送至综合监控系统，并接受中央级和车站级综合监控系统下达的各种监控指令。
5） 火灾情况下，通过与FAS的通信接口接受FAS的指令控制车站通风空调及相关设备转入灾害模式下运行。
6） 变频器通过现场总线连接至BAS控制器，控制器通过变频器对组合式空调机、回排风机、轨道排热风机进行监控及管理。
7） 冷水机组群控系统通过现场总线与BAS控制器连接，实现两者之间的数据通讯，从而实现BAS与冷水机组群控系统之间的信息交换。
8） 自动扶梯采用标准协议，通过现场总线连接到BAS控制器，实现对自动扶梯的状态监视、故障报警。
9） 电梯通过硬线方式，经RI/O及现场总线连接到BAS控制器，从而实现对电梯运行状态的监视以及对电梯紧急情况下的运行控制。
10） 照明、导向设备、二通调节阀及各类变送器，通过硬线方式，经RI/O及现场总线连接到BAS控制器，从而实现对环境参数的采集和对照明、导向设备及二通调节阀的监视、控制及管理。
11） 给排水水泵通过硬线或通信方式，经RI/O连接到BAS控制器，从而实现对水泵的运行状态的监视、设备故障和水位的报警以及紧急情况下通过设置在IBP盘上的按钮对区间排水泵的远程手动紧急启动控制。
12） BAS在相关设备、管道、公共区、设备用房设置各类变送器，并通过RI/O实现对相关环境参数信息的采集。
A. 室内温、湿度变送器分别设置在站厅和站台墙壁或天花板、设备管理用房墙壁上，用于测量各位置的环境温度、湿度。
B. 风管式温度、湿度变送器分别安装于各类风道和风室，用于测量空气的温度、湿度。
C. CO2浓度变送器设置在站厅和站台天花板上，用于测量站厅、站台空气环境的CO2浓度。
3、车站级BAS系统
BAS系统在车站内的网络有两个层面。一个是车站级以太网，网络配置由主体系统完成，车站A端的环控电控室的冗余PLC配置2块以太网卡，接入站级环网。另一个网络系统是现场级网络，由BAS系统负责配置，在环控电控室的控制柜中配置ControlNet网络控制器、远程IO箱配置ControlNet网络适配器，两者通过冗余ControlNet总线实现远程IO与PLC的通讯。
在环控电控室A端的主PLC机架内配置了2块以太网模块，向上接入车站级交换机，向下通过冗余ControlNet总线连接远程IO，实现了数据的有效隔离。接入车站级环网的以太网模块的功能是实现主PLC与综合监控主体系统之间的双向通讯，A端PLC、B端PLC以及IBP盘之间的通讯通过冗余ControlNet总线实现。BAS系统的远程IO和智能低压设备通过冗余ControlNet总线实现与各端PLC的通信。
4、BAS系统设计特点
BAS系统采用先进的系统构建和控制技术，选用美国罗克韦尔自动化的ControlLogix平台产品构成全冗余总线网络方案。BAS控制器采用ControlLogix系列中的高端产品，主备控制器通过冗余模块及采用传输速录恒定的5MBps ControlNet总线技术，实现从控制器、控制网的双重冗余，保证了系统的实时性和可靠性。
同时，结合现场实施及系统控制要求，BAS系统设计充分考虑并预留了与相关专业的接口。在智能低压系统中，运用先进的现场总线技术，采用了罗克韦尔自动化的智能马达保护器（E3Plus）、智能低压网关PLC，由于采用符合国际标准协议（IEC61158）的工业总线，无需复杂编程和I/O映射，即可方便实现互联，为工程实施及系统互联创造了良好的基础。
参考文献
[1]《地铁设计规范》GB50157-2003主编部门：北京城市建设设计研究总院。批准部门：中华人民共和国建设部
[2]《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98 国家质量技术监督局及中华人民共和国建设部联合发布。
