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摘要：
　　北京地鐵五號(hào)線的環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)BAS）包括16個(gè)地下車(chē)站的站級(jí)BAS、6個(gè)地面車(chē)站站級(jí)BAS、宋家莊停車(chē)場(chǎng)的站級(jí)BAS、太平莊車(chē)輛段的站級(jí)BAS。該系統(tǒng)對(duì)北京地鐵五號(hào)線22個(gè)車(chē)站及停車(chē)場(chǎng)、車(chē)輛段的暖通空調(diào)系統(tǒng)、給排水、低壓配電與動(dòng)力照明系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、車(chē)站事故照明電源等車(chē)站設(shè)備進(jìn)行全面、有效地進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)控及管理，確保設(shè)備處于安全、可靠、高效、節(jié)能的最佳運(yùn)行狀態(tài)，從而提供一個(gè)舒適的乘車(chē)環(huán)境，并能在火災(zāi)或阻塞等災(zāi)害狀態(tài)下，更好地協(xié)調(diào)車(chē)站設(shè)備的運(yùn)行，充分發(fā)揮各種設(shè)備應(yīng)有的作用，保證乘客的安全和設(shè)備的正常運(yùn)行。本文主要介紹西門(mén)子產(chǎn)品在北京地鐵5#線BAS系統(tǒng)項(xiàng)目的提供的主要功能和解決方案。

關(guān)鍵詞：
　　BAS －－- 環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)
　　FAS －－-火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)
　　HMI －－-人機(jī)界面
　　ISCS－－-綜合監(jiān)控系統(tǒng)
　　PLC －－-可編程序控制器
　　UPS －－-不間斷電源
　　ZPLC－－- 專(zhuān)用PLC：特指各區(qū)間的水泵房、風(fēng)機(jī)，
　　線路外側(cè)的冷凍站內(nèi)設(shè)置的PLC。
　　維修工作站 －－- 是指BAS 的車(chē)站級(jí)，作為BAS 的維修操作終端。
　　WINCC－－- 西門(mén)子監(jiān)控系統(tǒng)軟件
　　IBP －－- Integrated Backup Panel（綜合后備盤(pán)）
Abstract：
　　This paper introduces applications of product of SIEMENS Automation in Beijing metro line 5 BAS. the Beijing metro line 5 BAS include BAS of down stations BAS, up stations BAS, park BAS on SONG JIA ZHUANG and depot BAS on TAI PING ZHUANG. The main supervisory control range include air conditioning, drainage, low voltage power and light system lift system station of Beijing line 5, park and depot and emergency lighting on 22 stations of the Beijing line 5,park and depot. the equipments is set availability health running status through the BAS and provide comfortable environment for passengers.
Key Words：
　　BAS －－- Building Automation System
　　 FAS －－- Fire Alarm System
　　HMI －－- HuMan Machine Interface
　　ISCS －－ Integrated Supervisory Control System
　　PLC －－- Programmable Logic Controller
　　UPS －－- Uninterrupted Power Supply
　　ZPLC －－- special PLC. example set up in cooling room
　　OPS －－- operate station
　　WINCC－－- monitor software of SIEMENS

一、項(xiàng)目簡(jiǎn)介
1. 概述
　　北京地鐵5號(hào)線線路南起宋家莊，北至太平莊北站，線路全長(zhǎng)約27.6km。全線設(shè)22座車(chē)站，其中16 座地下站，分別為宋家莊，劉家窯、蒲黃榆、天壇東門(mén)、磁器口、崇文門(mén)、東單、燈市口、東四、張自忠路、北新橋、雍和宮、和平里北街、和平西橋、北土城東路、干楊樹(shù)，線路總長(zhǎng)約16.9km。平均站間距為0.9km，其中兩個(gè)區(qū)間長(zhǎng)度超過(guò)1.5km，最長(zhǎng)站間距離1.7km。6座地面站，分別為大屯、大羊坊、立水橋、立水橋北站、太平莊、太平莊北，線路總長(zhǎng)約10.7km，在太平莊設(shè)置車(chē)輛段1座、在宋家莊設(shè)停車(chē)場(chǎng)1座、在小營(yíng)設(shè)控制中心1 座。地鐵5號(hào)線是北京奧運(yùn)會(huì)的重要基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目之一，計(jì)劃2007 年6月30日建成并投入運(yùn)營(yíng)。規(guī)劃年限初期為2009 年，近期為2016 年，遠(yuǎn)期為2031 年。
　　北京地鐵五號(hào)線設(shè)有8 座換乘車(chē)站，分別為：宋家莊站與亦莊線、11號(hào)線、10 號(hào)線換乘；崇文門(mén)站與地鐵2 號(hào)線換乘；東單站與地鐵1號(hào)線換乘；東四站與地鐵6號(hào)線換乘；張自忠路站與地鐵3 號(hào)線換乘；雍和宮站與地鐵2 號(hào)線換乘；北土城東路站與地鐵10號(hào)線換乘；立水橋北站與地鐵13 號(hào)線換乘。5 號(hào)線BAS與換乘站的接口通過(guò)綜合監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。
　　此項(xiàng)目由北控電信通公司做為北京地鐵5#線BAS 項(xiàng)目的總包商，西門(mén)子在此項(xiàng)目中負(fù)責(zé)5 個(gè)典型車(chē)站的軟件功能設(shè)計(jì)、編程、組態(tài)和調(diào)試。包括2個(gè)地下站、1個(gè)地上站、1個(gè)停車(chē)場(chǎng)、1個(gè)車(chē)輛段。
　　北京地鐵五號(hào)線機(jī)電系統(tǒng)包括：火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)（FAS）、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS）、暖通空調(diào)系統(tǒng)、低壓配電與動(dòng)力照明系統(tǒng)、給排水、電梯系統(tǒng)。
2. BAS工藝概述
　　北京地鐵五號(hào)線的環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)BAS）包括16個(gè)地下車(chē)站的站級(jí)BAS、6個(gè)地面車(chē)站站級(jí)BAS、宋家莊停車(chē)場(chǎng)的站級(jí)BAS、太平莊車(chē)輛段的站級(jí)BAS。該系統(tǒng)對(duì)北京地鐵五號(hào)線22 個(gè)車(chē)站及停車(chē)場(chǎng)、車(chē)輛段的暖通空調(diào)系統(tǒng)、給排水、低壓配電與動(dòng)力照明系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、車(chē)站事故照明電源等車(chē)站設(shè)備進(jìn)行全面、有效地進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)控及管理，確保設(shè)備處于安全、可靠、高效、節(jié)能的最佳運(yùn)行狀態(tài)，從而提供一個(gè)舒適的乘車(chē)環(huán)境，并能在火災(zāi)或阻塞等災(zāi)害狀態(tài)下，更好地協(xié)調(diào)車(chē)站設(shè)備的運(yùn)行，充分發(fā)揮各種設(shè)備應(yīng)有的作用，保證乘客的安全和設(shè)備的正常運(yùn)行。
　　北京地鐵五號(hào)線的綜合監(jiān)控系統(tǒng) （ISCS）面向的對(duì)象是控制中心（OCC）的調(diào)度員（如行車(chē)調(diào)度員、電力調(diào)度員、環(huán)境調(diào)度員、維修調(diào)度員、總調(diào)度員等）和車(chē)站值班人員（包括車(chē)站值班站長(zhǎng)、操作員）。綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以根據(jù)不同運(yùn)營(yíng)人員的不同需求提供不同的信息。BAS系統(tǒng)設(shè)置2路獨(dú)立IP 的100M 以太網(wǎng)接口與ISCS的通信前置機(jī)聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)BAS與ISCS 的數(shù)據(jù)交換。
　　車(chē)站BAS系統(tǒng)作為ISCS 的一個(gè)子系統(tǒng)，可以通過(guò)接口實(shí)現(xiàn)和綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成，從而在綜合監(jiān)控系統(tǒng)的協(xié)調(diào)下完成車(chē)站BAS功能。同時(shí)車(chē)站BAS系統(tǒng)又可以形成一個(gè)以車(chē)站為單位的相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)，通過(guò)車(chē)站維修工作站、現(xiàn)場(chǎng)觸摸屏、PLC 控制器等完成對(duì)車(chē)站環(huán)境與機(jī)電設(shè)備的監(jiān)控，可以脫離ISCS 而獨(dú)立工作。
　　通常情況下，ISCS 完成中央級(jí)及車(chē)站級(jí)的BAS功能的監(jiān)控任務(wù)，包括設(shè)備的遠(yuǎn)程點(diǎn)控、組控及模式控制，并實(shí)時(shí)監(jiān)視各車(chē)站BAS 被控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。BAS系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)車(chē)站級(jí)的控制功能，通過(guò)PLC 控制器及接口設(shè)備將現(xiàn)場(chǎng)各被控設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)采集，整理，一方面用于ISCS 的監(jiān)控，一方面用于BAS 維修工作站及現(xiàn)場(chǎng)操作平臺(tái)的監(jiān)控。同時(shí)接收來(lái)自上述的數(shù)據(jù)及命令，經(jīng)優(yōu)先級(jí)判斷、沖突判斷后執(zhí)行對(duì)被控設(shè)備的控制功能。
3. 車(chē)站BAS功能
　　1) . 車(chē)站綜合監(jiān)控系統(tǒng)在調(diào)控地鐵舒適度的同時(shí)，根據(jù)空調(diào)環(huán)境溫、濕度計(jì)算焓值，控制空調(diào)系統(tǒng)冷凍水閥門(mén)。充分利用自然有利條件，實(shí)施節(jié)能控制。在車(chē)站級(jí)控制方式下，車(chē)站綜合監(jiān)控系統(tǒng)可進(jìn)行環(huán)控工藝模式選擇（允許多組模式選擇）、修改和添加通過(guò)執(zhí)行不同的環(huán)控模式和照明控制方案，實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制。
　　2) . 接收本站火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)發(fā)送的報(bào)警指令，本站綜合監(jiān)控系統(tǒng)停止命令發(fā)送，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警具有控制優(yōu)先權(quán)，并返回指令的執(zhí)行信號(hào)。
　　3) . 模式執(zhí)行。所監(jiān)視的模式分類(lèi)如下：
　　o 正常模式
　　o 阻塞模式
　　o 夜間模式
　　o 時(shí)間表
　　4) . 單動(dòng)控制功能：在車(chē)站綜控室，通過(guò)操作員工作站，可實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)電設(shè)備的遠(yuǎn)程單動(dòng)控制。
4. BAS中西門(mén)子產(chǎn)品配置
　　1) PLC 及IO 的型號(hào)
　　16 個(gè)地下站分別選用S7 414-2H 型PLC 做為主控制器，每個(gè)地下站采用兩套S7414-2H 型PLC 控制器，分別設(shè)置在車(chē)站的南北端。在停車(chē)場(chǎng)、車(chē)輛段以及6個(gè)地面站選用S7 414-3型PLC 做為主控制器。每個(gè)地下站中選用的專(zhuān)用PLC 均選用S7 300 系列PLC。以下配置以一個(gè)典型地下站為例

　　2) 車(chē)站的遠(yuǎn)程IO 模塊采用：ET200M 系列模塊。

　　3) 地下站設(shè)置雙冗余以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)配置如下：

　　4) 現(xiàn)場(chǎng)總線：采用冗余Profibus 現(xiàn)場(chǎng)總線，主要用來(lái)完成遠(yuǎn)程IO 與PLC 主站的通信。

　　5) 監(jiān)控計(jì)算機(jī)

　　6) 軟件

二、 控制系統(tǒng)構(gòu)成
1. 整個(gè)項(xiàng)目中的硬件配置、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；各組成部分選擇的依據(jù)。
　　車(chē)站BAS設(shè)備由車(chē)站BAS局域網(wǎng)、車(chē)站BAS控制器（PLC）、遠(yuǎn)程I/O、現(xiàn)場(chǎng)總線、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、BAS維修工作站、傳感器、接口轉(zhuǎn)換設(shè)備等構(gòu)成。主要設(shè)置在環(huán)控電控室、照明配電室、暖通空調(diào)機(jī)房、電梯系統(tǒng)的控制箱等位置。
　　具體描述如下：
　　對(duì)于16 個(gè)地下站BAS系統(tǒng)，每