地铁bas解决方案文档格式.docx

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正常情况下，地铁公共区热负荷主要来自乘客，具有一定的规律性。

　　为阐述上的方便，本节将集中关于EMCS系统如何实现对地铁空调系统的调节与控制，重点围绕包括水系统末端二通阀的调节控制、冷站供回水压力控制、机组台数控制等的控制策略及工程实现方法而展开，如下所述。

　　二．空调水系统

　　1．冷站节能及优化控制

　　1）能量调节及水系统控制

　　为保证冷源及水系统的正常运行，充分利用EMCS系统强大的数据处理与分析功能，恰当地对系统进行调节，从而达到提高运行品质，降低运行能耗的作用，产生经济效益。

　　冷源及水系统的能耗由冷水机组主机电耗、冷冻水、冷却水和各循环水泵电耗、冷却塔风机电耗等构成。

如果冷冻水末端各站都有良好的自动控制，冷水机组供冷量在满足各站需求的前提下，其节能就要靠恰当地调节机组的运行状态，提高其制冷效率（即COP值）和降低冷冻水循环泵、冷却水循环泵及冷却塔风机的电耗来获得。

由于冷站同时为多个车站供冷，冷冻水循环泵须提供足够的循环水量并满足各站的压降，可能的节能途径是减少各个站冷冻水调节阀的节流损失，并尽可能使循环水泵在效率最高点运行。

这样，冷源与水系统的节能控制就主要通过如下3个途径完成：

　　维持各车站的最低冷量需求，尽可能提高冷水机组出口水温以提高冷水机组的COP；

当采用二级泵系统时，减少冷冻水加压泵的运行台数或降低泵的转速，以减少水泵的电耗；

　　根据冷负荷状态恰当地确定冷水机组运行台数，以提高冷水机组COP值；

　　在冷水机组运行所允许的条件下，尽可能降低冷却水温度，同时又不增

　　加冷却泵和冷却塔的运行电耗。

　　2）冷冻水的调节控制

　　目前供冷回路多采用二级泵系统，二级加压泵采用变频调速时，运行费最省。

常规的运行方式是固定冷水机组的供水温度设定值（如7℃），同时按照设计工况要求的各站压头确定末端各站供回水干管压差的设定值Δpset，根据实测出的该点压差与Δpset之关系调整冷冻水加压泵的转速，使该处压差一直维持于Δpset。

这样做可以满足各个站的要求，但并非是最省能的运行方式。

　　如果设计工况下要求各站的资用压头为50kPa，管网压降为100kPa时，冷水回压泵的扬程为15m。

在部分负荷时，如果在7℃供水温度下所有各站都只要求50%流量，则管网压降仅为25kPa，为了仍维持50kPa的末端压差，加压泵扬程应为。

这时若将加压泵转速降至50%，其扬程仅为，因此只能将泵的转速降至70%左右，并使其工作点左移，偏离水泵的最高效率点。

由此加压泵就不能如变频器厂商所宣传的“流量降低至一半，电耗可节约%”，而只能节约50%左右（视泵的工作曲线形状），实际上此时各个站并不需要50kPa压差。

如果不调节阀门，应仅需要kPa压差。

由此只好关小阀门，大部分压力消耗在各站调节阀上。

这时，如果适当提高制冷机供水温度，增加各站需要的水量，可提高冷水机组的COP，从而降低冷水机组电耗；

也可以进一步降低加压泵转速，不去维持末端的50kPa资用压头，减少各站调节阀的消耗，从而进一步减少水泵能耗。

　　实际上各个站对水量和水温的要求不会同时降低，冷冻水系统应满足所有各站的要求，这就要靠EMCS系统观测各个车站的工作状况，确定各站对流量和水温的最大要求，从而做出适宜的调整。

　　当冷冻水系统的各站是用二通阀自动进行变水量调节时，其调节的本质是通过增大水量来降低回水温度，由此使水侧平均温度下降，传至空气侧的冷量增加；

或者减少水量以提高回水温度，从而使水侧平均温度上升，减少传至空气侧的冷量。

这样，当各站的冷水阀开至最大，各站的供回水温差仍很大时，说明各站水侧的资用压头不够，导致流量不足，应通过增加冷冻水加压泵转速来提高各站的资用压头从而提高各站流量；

当各站冷水阀开至最大，而供回水温差已很小时，则表明通过各站的水量已很大，但水温偏高，应进一步降低供水温度。

反之亦然，当各站水阀关得很小而供回水温差仍然很小时，说明资用压头太大，各站水量太高，应降低回压泵转速；

而当水阀关得很小，供回水温差过大时，表明各站在很小的流量上即已满足需求，此时可以适当提高供水温度，使各站流量适当加大。

这样，由各站的阀位状况及供回水温差状况即可判断该各站对水侧压头及供水温度的需求。

　　由于冷冻水系统需同时满足所有各站对水量及水温的要求，因此可按表3-3的逻辑去确定对水温及水泵的调节。

　　两级泵系统的控制逻辑如下表B1-08所述：

　　表B1-08

　　其中Δtmax，Δtmin分别为希望的供回水最大温差和最小温差，当设计的供回水温差为5℃时，可取Δtmax=6℃，Δtmin=4℃。

允许的温差太大可降低要求的流量，但相应要降低冷水机组出口温度设定值，降低冷水机组效率，而允许的温差太小尽管可适当提高冷水机组水温设定值，但将使水泵流量增大，电耗增加。

　　上述调节方式可以在满足各站工况要求的前提下最大限度地提高冷水机组运行效率和降低本泵运行电耗，从而达到最大的节能效果。

同时这种调节方式还具有很好的稳定性。

例如当Vmax大于90%，Δt1＞Δtmax时，按照上述逻辑，应加大水泵转速。

由此使各个站流量增大，空气侧温度降低，各调节阀相应地逐渐关小，至开度最大的阀门阀位降至90%以下，水泵的调节停止。

　　而按照维持末端压差的传统方法时当各站要求减少流量而关小阀门时，末端压力升高，由此使水泵转速降低，这将导致各个站流量又偏小，空气侧温度逐渐升高，于是又纷纷开大阀门，使流量加大，引起末端压力监测点的压力降低，进而又导致水泵转速增加。

由于各个站是根据工况来调节其阀门，具有较大热惯性和时间延迟，而阀门及水泵的调节作用导致的末端压力的变化惯性很小，由此很容易造成上述的振荡过程发生，需要小心地设计控制算法，整定好调节参数，才能消除此振荡。

与此相比，表B1-11的调节方式却是从其机理上就具备自稳定性质的调节过程，建议采用这种方案。

　　上述的调节方法的条件是各车站空调为两通阀变流量调节，并均有控制器控制。

各车站的现场控制器都需要具有与冷站的控制器通讯功能。

通过通讯得到各个冷水站的实际需求，从而实现这种恰好使各站的要求得到满足的调节。

　　如果广州地铁四号线的工程现状不具备上述调节的条件，我们研究了一套压差方法调节的优化方案，并在以往的工程实际应用中，十分成功。

此方案具体描述如下图B1-14所示：

　　上述调节方法中的表B1-08的控制逻辑中，不难发现供回水管的温差及阀门的开度的变化，其目标在房间的冷量需求，其源在冷水机组的出水口水温及供回水压差，即房间冷量的需求影响着阀门的开度，当阀门开到最大程度，将会影响着供回水管的温差的增大，当温差变化达到极限后，还不能满足房间冷量的需求时，需调节二级泵增压，二级泵转速达到极限（极限指设备运行最佳效率的区间范围，比如转速在80%~90%范围运行效率最高）时，就只能降低冷水机组出水口的水温来满足要求。

　　下面我们再分析一下，当房间冷量需求一定时，冷机出水口水温t（本参数

　　设为定值，此定值设定点为供冷高效效范围的中间值，在所有的参数变化均不能满足负荷要求时，方可降低此参数）、供回水压差△P、供回水温差△t、空调二通阀阀位L四个变量的关系，见下表B1-09：

　　表B1-09

　　弄清上述参数的关系后，我们很容易得出以下结论——表B1-10的各参数之间的逻辑关系（因为间接影响因素滞后，本逻辑关系可按各个环节组织，忽略间接影响因素）：

　　表B1-10

　　上述方案具体调节回路如下图B1-15（二级泵调速回路），图B1-16（空调二通阀开度调节回路）：

　　图B1-15

　　图

　　篇二：

地铁BAS系统现场网络结构的说明V1

　　关于地铁BAS系统现场级网络应用的说明

　　1、概述

　　地铁BAS系统作为综合监控系统的重要组成部分承担着地下车站机电设备监控以及紧急情况下防灾救灾的重责。

由于地下车站机电设备分布广泛，因此BAS系统核心控制器及远程IO之间一般通过网络通信的形式连接。

随着城市轨道交通技术的发展，国内外地铁环境与设备监控系统已经走过了各站分离的阶段，进入了全线组网的新阶段，设备监控多采用分散控制、集中管理的系统模式。

目前BAS系统现场级网络主要有全总线和工业以太网两种实现形式。

　　由于现场总线技术的各种标准之间转换困难、系统集成存在各种壁垒等种种制约性，而相对的工业以太网的种种优势，随着全球工业自动化技术的不断进步，造成了BAS系统网络正在从现场总线向工业以太网方向发展的趋势。

　　2、工业以太网与现场总线比较

　　目前国内城市轨道交通BAS系统普遍采用PLC设备，是一个基于网络的自动化系统，涉及多种通信及网络技术，如用于装置控制层的现场总线技术。

而由于现场总线标准存在12种之多，如何统一现场总线标准经过了16年的标准大战，最终没有形成一个统一的标准，多标准等于无标准，因此无论是最终用户还是制造商，普遍都在关注现场总线技术的发展动态，寻求高性能低成本的方案。

以太网技术由于其开放性、稳定性和可靠性，在全球范围取得了巨大成功，因此如何对以太网技术进行改进，使

　　其适合应用于工业控制领域的数字通信，已成为业内近些年内的热门研究方向，很多人都寄希望于现场总线技术在以太网技术的基础上达成统一，改变目前多标准并存的现状，同时用以太网统一工业控制网络的各个层次，实现真正的无缝信息集成。

BAS系统网络也随着工业以太网的发展，逐渐实现装置控制层设备由采用现场总线改变为工业以太网技术。

　　1）BAS系统采用工业以太网方案对比传统的总线方案具有以下优点：

　　传统双现场总线方案中，车站两端冗余PLC各自负责一端的BAS系统设备。

对于车站内需要联动运行的部分设备，如正常模式下分布在车站不同端的风机、风阀联动、火灾模式下的两端空调系统联动等均需要两端的冗余PLC之间首先相互联动和确认设备状态到位后才能执行下一步动作。

在常规地铁设计中，车站两端的冗余PLC虽然采用了热备方式，配置了两块背板、两块CPU、两块电源等，但所有的模块均放置在同一房间甚至同一面控制柜内，当房间内发生火灾或电源故障，容易引起冗余PLC整体故障。

而一端的冗余PLC一旦退出服务，则另一端的冗余PLC则可能因为联锁动作失败而导致系统整体瘫痪。

若采用光纤环网方式连接两端冗余PLC，若一端冗余PLC发生整体性故障退出服务，系统将立即切换到另一端的一套冗余PLC上继续工作，保证系统在极端恶劣的情况下能正常运行，中央和车站下达的指令能迅速传达到现场设备。

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　　传统双现场总线方案中，双总线均采用平行布线方式，两条总线紧靠着

　　分布到就地控制箱。

发生火灾或其他特殊情况时，极易引起两条总线同时中断，从而造成系统与RI/O之间失去联系。

而光纤环网采用分布式布线方式，一条光纤在车站内分布成环状，一旦发生火灾或其他特殊情况，总线将立即切换传输路径，不会造成PLC与RIO之间的通信中断。

传统双现场总线方案中，主要传输介质是通讯电缆。

在复杂环境下，通讯电缆容易受到地铁内各种电磁干扰源的干扰。

而采用光纤介质则可从根源上避免电磁干扰对系统的影响。

　　传统双现场总线方案中，各厂家的控制器均采用专用的协议进行通信，现场调试或诊断时需要专用工具或特殊软件才可进行。

而光纤环网采用标准开放的ModbusTCP/IP协议，通过手提电脑上的RJ45接口即可进行调试和诊断，现场调试和维护将十分便利。

　　2）相对现场总线而言，现场级装置采用工业以太网也存在一些不足：

　　现场级装置采用工业以太网组网将增加前期投资费用，由于地铁车站内通讯距离较长，故采用工业以太网需增加环网光纤设备及光纤熔接费用。

大量采用光纤熔接会造成施工控制难度较大。

　　综上所述，采用环线环网的BAS系统方案具有系统可靠性高，抗干扰能力强以及调试、维护方便等特点，但同样也存在相应的不足性，但整体对比传统现场总线方案具有更大的实用优势。

3、国内轨道交通BAS现场网络应用状况

　　从国内轨道交通历史和现状看，在BAS系统出现的早期，由于条件的限制，其现场级网络主要以全总线网络为主。

具有地铁BAS系统应用

　　业绩的四大品牌：

罗克韦尔（A-B）、施耐德、西门子、GE均选择了各自的总线网络。

　　XX年起，随着工业以太网技术的不断成熟，越来越多的城市开始选择工业以太网作为BAS系统现场级网络。

　　目前，BAS系统现场网络应用情况如下表所示（以城市为例）：

　　篇三：

地铁BAS控制策略

　　地铁BAS控制策略

　　摘要随着计算机技术、网络技术、控制技术和通信技术的发展，智能化建筑的系统集成正在向网络化、信息化迈进。

本文重点围绕地铁设备的系统化集成阐述地铁bas（buildingautomationsystem建筑自动化系统）系统的权限设计思路、设计方案、系统数据转换等方面的知识。

　　关键词bas；

数据流；

权限；

通讯协议

　　中图分类号tp39文献标识码a文章编号1674-6708（XX）82-0219-02

　　1权限设计思路

　　车站的通风空调系统由中央控制、车站控制和非bas控制三级组成。

对于综合监控系统来说，针对以上设计思想，要按以下思路来实现：

　　中央控制：

即occ综合监控工作站，在occ的工作站可以切换到每个车站的画面，在相应车站的画面上可以显示本车站控制权限位置。

　　非bas控制：

车站中每个受控设备都具备此权限，属设备级权限。

当此权限在非bas控制时：

此设备只响应就地控制箱（或低压环控柜）上的控制按钮；

综合监控系统不会对在非bas控制权限状态下设备发出点动控制指令。

　　说明：

竖线左侧为设备级权限，每个受控设备一个；

竖线右侧为车站级权限，一个车站只有一个。