广州地铁5号线环境与设备监控系统的调试.docx
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广州地铁5号线环境与设备监控系统的调试
技术装备
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现代城市轨道交通6/2009MODERNURBANTRANSIT
1系统概况
广州地铁5号线首期工程共设23座车站、3个集中冷站、1座区域控制中心大楼及1座车辆段。
环境与设备监控系统（以下简称BAS由在车站环控电控室的BAS系统设备、车站控制室的BAS系统设备、集中冷站控制室的BAS系统设备、控制中心大楼内的BAS系统设备、车辆段综合楼内的BAS系统设备及现场BAS系统设备等组成（图1。
1.1车站级BAS系统组成
车站分为地下及高架车站。
高架站由于车站规模相对较小,车站BAS系统简单,只设一组冗余的PLC,通过现场总线和R I/O（远程输入/输出与被控设备相连,监控通风空调小系统、照明、导向照明、自动扶梯及电梯、给排水系统等,与综合监控系统、火灾报警系统（FAS、低压配电系统、冷水机组等系统设有通信接口。
地下车站级BAS系统设备由车站BAS总线网络、冗余控制器、BAS一体化维修工作站等构成。
在车站控制室设有综合后备盘（IBP,作为隧道通风系统、车站大系统、小系统在火灾模式或列车阻塞模式、冷站区间爆管模式、冷站火灾模式情况下设备运行控制的紧急后备控制盘。
在靠近车控室一端的环控电控
室设一组冗余的BAS主控制器和BAS一体化维修工作站,BAS主控制器经双以太网与车站综合监控系统冗余交换机相连,BAS冗余主控制器通过RS485总线与FAS相连、通过冗余总线与IBP盘中R I/O相
连、BAS主控制器通过Controlnet冗余总线与车站另一端的冗余的BAS从控制器相连。
1.2就地级BAS系统组成
就地级设备包括就地控制柜（箱
和传感器等,就地设备主要设置在环控电控室、照明配电室、环控机房、扶梯配电房等位置。
各类传感器由现场控制电缆连接至就地控制箱,就地控制柜、控制箱通过Controlnet
滕君祥:
广州轨道交通建设监理有限公司,工程师,广州 510010
广州地铁5号线环境与
设备监控系统的调试
滕君祥
摘
要:
介绍广州地铁5号线环境与设备监控系统的结构组成以及系统
调试。
环境与设备监控系统与众多设备连接,并涉及正常、阻塞和火灾模式运行,因而需要完成相关接口专业的测试和模式调试。
关键词:
环境与设备监控系统;综合监控系统;火灾自动报警系统;冗余测试;接口测试;调试
图1广州地铁5号线BAS系统结构图
骨干网主控系统
现场层
站级监控层
实时控制层
车站生控设备室
车站综合控制室
冷站控制室
MBN
典型（地下站BAS系统结构
集中冷站BAS系统结构车辆段BAS系统结构
控制中心大楼BAS系统结构
A端环控电控室
B
端环控电控室
OCC主
控设备室
OCC消防控制室
车辆段主控设备室
集中监控室
低压开关柜室
总线（1786-RG6进行连接。
2BAS系统调试
BAS系统调试涉及的专业众多,包括低压配电系统、通风空调系统、给排水系统、电扶梯系统、火灾自动报警系统、综合监控系统。
总体上BAS系统调试分为校线及软件配置检查、网络检查、信息点测试、通信接口测试、功能测试五大部分。
2.1校线及软件配置检查
2.1.1校线检查
安装接线检查是对控制箱柜的安装位置、柜内元件安装、箱柜内接线、箱柜与被监控设备的接线、线缆标识、箱柜的外观、箱柜接地、BAS网络连接正确性进行检查。
检测箱柜内硬件配置数量及模块安装位置是否与图纸相符,PLC模块安装位置及型号应与图纸相符,固定、连接牢固;所有熔断器带有熔芯,与图纸容量相符,并留有备用。
检查箱柜内电源系统的绝缘性能、熔断器的熔芯是否安装、供电电源满足箱柜所需电源等级,保证箱柜可安全上电。
2.1.2软件配置检查
为保证系统能够正常工作,实现PLC冗余功能、程序下载、联机调试、网络参数修改及优化,需对PLC模块的软件版本、编程软件、通信软件及网络规划软件的版本进行核对,以满足系统使用环境的要求。
2.2网络检查
检查BAS系统网络连接的正确性,使网络通信正常。
要合理设置网络参数,减小网络负荷,增加网络的稳定性,保证数据传输的可靠性及控制响应的实时性。
检查内容包括:
检查CPU（1756-
L62的工作状态;检查控制网卡
（1756-CNBR的工作状态;检查
箱柜控制网卡及RI/O网络适配器
（1794-ACNR15;检查冗余控制
网（A网、B网通信状态;将PLC
程序下载到对应的CPU中,并使
CPU处于运行状态;设置控制网的
参数;对网络配置参数进行保存并
在线对控制网节电参数进行更新;
检查CPU的I/O状态指示灯、控制
网卡状态指示灯及R I/O适配器状
态指示灯的状态指示。
2.3信息点测试
硬线信息点对点测试是检查箱
柜I/O模块的输出控制及输入是否
与箱柜图纸及箱柜I/O点表所列内
容一一对应,PLC程序中的数据区
与HMI（人机界面的报警库、标
签库、趋势库、页面显示是否一一对
应,以便能够正确地控制设备并能
实际检测设备的状态。
2.4通信接口测试
2.4.1BAS与FAS通信接口测试
BAS与FAS通信采用基于
RS485串口的标准Modbus RTU
协议,通过AB7006串口转换
Controlnet模块与FAS连接。
检查
BAS与FAS报警主机通信链路的状
态及FAS发送火灾报警信息的正确
性,并检查BAS解析FAS发送信息
的正确性,以便在火灾工况下FAS
能准确及时将检测到的火灾报警信
息发送给BAS,实现火灾工况下的
灾害模式控制。
2.4.2BAS与冷水机组通信接口测试
BAS与冷水机组通信采用基于
RS485串口的标准Modbus RTU
协议,通过通信模块AB7006与冷水
机组进行连接。
检查BAS与冷水机
组通信链路的状态及数据信息的
正确性,以便BAS能够对冷水机
组的状态信息进行采集,并能通过
通信链路实现对冷水机组的正确
控制。
2.4.3BAS与变频器通信接口测试
BAS与变频器通信接口采用基
于Controlnet总线的AB7006通信
模块进行连接。
检查BAS与变频器
通信链路的状态及数据信息的正确
性,以便BAS能够对变频器的状态
信息进行采集,并能通过通信链路
实现对变频器的正确控制。
2.4.4BAS与EPS的通信接口测试
BAS与EPS（事故照明电源装
置通信采用基于Modbus RTU
通信协议,通信模块采用AB7006。
检查BAS通信控制器与EPS通信链
路的状态及数据信息的正确性,以
便BAS能够对EPS的状态及参数
信息进行采集,实现综合监控系统
对EPS运行状态及参数信息的监视
功能。
2.4.5BAS与综合监控系统接口测试
BAS与综合监控系统通信接口
采用Modbus总线RJ45接口。
检查
BAS主控制器与综合监控系统通信
链路的状态及数据信息的正确性,
以便综合监控系统能够对BAS上传
的设备状态及参数信息进行采集,
实现综合监控系统对车站机电设备
的运行状态及参数进行监视,并通
过综合监控系统实现对车站机电设
备的控制及参数的设置功能。
2.5功能调试
功能调试是测试BAS实现的功
能,检测功能的完整性和正确性,以
满足正常使用的要求。
BAS对车站机电设备的状态信
息进行采集,并将设备的状态信息
68MODERNURBANTRANSIT6/2009现代城市轨道交通
上传给综合监控系统,实现综合监控系统对车站机电设备运行状态的监视;BAS通过I/O模块对车站环境参数进行检测,并将环境参数上传给综合监控系统,实现综合监控系统对车站环境参数的监视;
BAS通过通信接口与FAS进行连接,接受FAS发送的火灾报警信息,并将火灾报警信息上传给综合监控系统,实现综合监控系统对火灾报警的监视。
（1设备状态及参数监视功能测试。
检查BAS对设备状态及参数信息采集的正确性、数据上传给综合监控系统的正确性及综合监控系统实现监视功能的正确性,保证综合监控系统能够对设备状态及相关参数实时进行正确监视。
（2PLC冗余性能测试。
检查PLC冗余功能,在冗余PLC主机架电源、CPU、通信模块任一模块发生故障情况下,冗余PLC发生主从切换,从机架变为主机架工作,冗余PLC保证发生故障时不影响系统正常使用,在进行主从切换时不会对被控设备造成任何影响。
（3控制网冗余测试。
检查控制网冗余可靠性及冗余功能,在一条网络发生故障时冗余控制网仍能正常工作。
（4R I/O站冗余测试。
测试R I/O站冗余连接的可靠性。
（5与车站级综合监控系统通信的冗余性能测试。
测试通信的可靠性,通信中断恢复时间的响应性。
3模式调试
模式控制包括正常模式控制、阻塞模式控制（隧道系统和火灾模式控制。
模式手动控制是指通过综合监控系统/BAS工作站或IBP盘
人工手动触发模式控制。
（1隧道通风系统模式手动控
制有正常模式控制、阻塞模式控制
和火灾模式控制。
隧道通风系统模
式手动控制测试,是检查隧道通风
系统模式控制优先级,控制操作优
先级及模式执行的正确性,保证隧
道通风系统模式手动控制功能满足
使用需求。
（2车站通风系统模式手动控
制只有正常模式控制和火灾模式控
制。
车站通风系统模式手动控制测
试是检查车站通风系统模式控制工
况优先级,控制操作优先级及模式
执行的正确性,以满足车站通风系
统模式手动控制功能的需求。
（3照明系统模式手动控制测
试,检查车站照明系统模式控制的
正确性,以满足车站照明系统模式
手动控制功能的需求。
（4FAS自动触发模式只对车
站通风空调系统火灾模式有效。
FAS自动触发模式测试,当FAS探
测器检测到火灾信息时,BAS能够
根据FAS发送的火灾报警信号自动
进行模式控制。
（5焓值自动控制是BAS根据
检测到的室内及室外环境参数,经
数学计算自动判断当前车站环境所
处工况,实现车站工况的自动转换,
并根据工况自动对通风空调系统设
备进行自动控制。
（6PID自动调节控制是对车
站公共区通风空调变频风机变风量、
冷水系统二通调节阀和冷水系统变
频泵的调节控制。
（7BAS能够根据车站冷负荷
的需求自动对冷水机组进行台数控
制。
当车站需要的冷负荷大于1台冷
水机组所能提供的冷负荷时,需要
增加运行冷水机组的台数,当车站
所需冷负荷小于1台冷水机组提供
冷负荷的25%时,需要减少冷水机
组的运行台数。
冷水机组台数控制
测试是检验BAS能否实现对冷水机
组进行正确的加机或减机控制。
为
防止冷水机组的频繁启动,在增加
或减少冷水机组台数控制条件中设
定一区域阀值或延时时间,保证在
某一区域内或一段时间内冷水机组
不会频繁启停。
4结束语
由于环境与设备监控系统的机
电设备涉及众多专业接口,分布零
散,且涉及到地铁车站设备的正常、
阻塞和火灾情况下的运行,BAS系
统调试的成败将直接影响到地铁日
后的正常运营。
因此,BAS系统的
设备安装、调试过程必须严格按照
设计施工图纸、设备安装图以及相
关规范等要求进行,才能确保BAS
系统调试顺利完成。
参考文献
[1]GB50157-2003地下铁道设计规
范.
[2]GB/T50314-2006智能建筑设计
标准.
[3]GB50093-2002自动化仪表工程
施工及验收规范.
[4]GB50116-98火灾自动报警系统
设计规范.
[5]GB50166-2007火灾自动报警系
统施工及验收规范.
[6]GB 16806-1997消防联动控制
设备通用技术条件.
收稿日期2009-08-18
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