[城市轨道交通环境与设备监控系统的结构浅析] 机房动环监控系统排名

　　摘要介绍城轨交通中环境与设备监控系统(BAS)的典型系统结构,包括独立系统结构和集成系统结构;分析系统结构的特点、利弊和采用条件。 　　关键词城市轨道交通;环境与设备监控系统;系统结构;综合监控系统;系统平台
　　中图分类号U231.6文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)041-0117-01
　　
　　近几年,随着城市轨道交通建设步伐的加快和计算机技术的发展,人们对自动化系统的认识在不断深化。在国内城市轨道交通新线建设中,BAS(Building Automation System)的整体结构呈现多样化。BAS通常依站设置,从而形成一个延地铁线路分布、以车站为单位的地理上分散的数据采集及监控系统。根据BAS与其他系统的集成关系,其整体结构形式可分为两大类:独立系统结构形式和集成系统结构形式。
　　1独立系统结构
　　根据设计规范的要求,BAS功能应包括三个层面―中心级、车站级和就地级,对应系统结构层次有三个部分―中心、车站和就地。根据BAS承担的功能范围,对应有中心功能机构、无中心功能结构和混合结构。
　　1.1有中心功能结构
　　有中心功能结构是一种完全独立的系统结构,较为传统和经典,目前建成或在建线路的BAS大多采用,如南京地铁1号线、天津地铁等。
　　这种结构的特点是:全线BAS作为一个专业系统完全独立设置,具有完整的、独立的各级结构与功能(包括完整的中心级、车站级和就地级结构);一般为单独标段并由一个系统集成商完成所有的工作;系统中各级之间在同一个硬件及软件平台上无缝集成;和其他系统之间存在有限的互连接口。优点是:系统完整,接口及责任清晰,便于业主管理和实施;缺点是:系统较为封闭,信息没有共享,需单独建设网络及监控平台,独占骨干网信息通道,硬件成本偏高,对集成商要求较高。
　　1.2无中心功能结构
　　在无中心功能结构中,BAS不具备中心功能,因此就没有中心的结构及设备,是一种不完整的结构形式,是以车站为单位的一个个相对独立的系统,如广州地铁3号线就采用这种结构。这种结构的特点是:BAS平台只局限于车站,具有完整的车站级系统结构及功能,中心的BAS功能一般,由其他系统(如主控系统)实现;BAS不提供与骨干网相连的接口,而是借助于其他系统;BAS需要在车站级向综合监控系统提供物理及数据接口,提供各车站BAS的实时数据,同时接收来自综合监控系统的数据。这种结构的优点是:BAS逻辑规模小,系统简化,只是以车站为单位的重复;与综合监控系统接口较清晰,BAS集成商实施难度较低;通过综合监控系统共享骨干网络(非独占网络通道),BAS信息得到共享,轨道交通系统整体得到优化。缺点是:对综合监控系统的依赖性增强,BAS不能通过综合监控系统实施对自身的管理和维护,只能局限于车站;由于相对独立,使得两系统都须向对方提供特定的集成接口,接口变得复杂且成本提高,系统整体效率不高,管理难度增大。
　　1.3混合结构
　　BAS既要在车站和综合监控系统接口,又要通过地铁骨干网形成较完整的系统,如广州地铁4号线就采用这种结构。这种结构的特点是:BAS相对独立,具有完整的各级结构及功能;在车站向综合监控系统提供接口,以适应多专业系统的集成需求;在正常情况下,借助综合监控系统实现中心级监控功能;利用地铁骨干网,构建备用中心功能系统(如车辆段的中央级维护系统,该系统除在正常情况下实现对全线BAS的集中维护工作外,同时亦可作为监控中心的BAS功能后备)。这种结构的优点是:提高了BAS中心监控功能的可靠性,降低了BAS对综合监控系统的依赖性,并可以实现对自身的全线管理和维护功能,而且BAS信息得到共享。缺点是:仍需独占地铁骨干网通道,需提供额外的接口用于和综合监控系统的互连,轨道交通监控系统整体复杂性提高。
　　2集成系统结构
　　这种结构形式的特点是BAS不再作为一个独立的系统存在,而是被集成在其他系统中。根据系统规模的不同,又有两种集成方式。
　　2.1集成于其他专业子系统
　　如果BAS设备较少、相对其他专业比重小且不足以独立构建专业系统时,一般做法是将该部分功能集成于其他子系统,以方便工程的实施和管理。这是一种简化结构,多在城市快轨或轻轨项目中应用(因其车站建筑位于地上,环控系统设备和其他机电设备很少),如北京地铁13号线。这种形式的特点是:BAS一般不承担防灾功能,或其监控范围的规模较小;用于BAS控制层及接口设备有限,一般不构建专用网络,监控层和其他专业子系统共享网络平台;一般不设置专门的中央及车站监控级,而是依托其他系统平台实现功能;对于业主而言,不涉及两系统间的接口管理。
　　2.2集成于轨道交通综合监控系统
　　另外一种集成方式就是集成了BAS功能的综合监控系统结构。从工程组织的角度看,此时BAS不作为一个独立的专业子系统,而是成为集成于轨道交通综合监控系统中的一项专业功能,利用构建的系统平台又可以集成或互连若干其他专业和子系统,如PSCADA、FAS等,深圳地铁一期工程即采用了这种结构方式(BAS+FAS+PSCADA)。这是一种和综合监控系统高度集成的结构,结构的特点是:BAS仍然具有专用的、完整的、用于其控制层和现场层的控制及接口设备,并具有独立的控制层及现场层网络或总线结构;没有独立的车站级,其监控层(包括车站和中心)是基于综合监控系统的,没有独立的专用于BAS的监控设备,而是和其他被集成或互连的专业共享监控设备;车站及中心的监控功能作为综合监控系统的一项功能存在。这种结构的优点是:系统开放性好,集成度高;系统的监控范围扩大,可以进行自身全线管理和维护;集成接口问题由集成商自行管理并完成,工程管理变得简单;高度的集成在一定程度上可以降低接口成本和监控设备成本,系统更加紧凑,结构更加合理,系统效率得以提高。缺点是:系统整体复杂性有所提高,对集成商要求很高。
　　3总结
　　上面阐述了目前国内轨道交通线路中出现的几种BAS结构形式。国内陆续建成的几条城轨线路中,BAS的实施方式及系统结构在不断发生着变化,这种变化折射出了人们对城市轨道交通自动化系统设计思路的改善、技术运用的进步和实施水平的提高。随着对自动化技术的不断探索和大胆运用,人们将会在后续新线及已有线路的实践中,逐渐体会到成熟、先进的自动化技术所带来的安全和便利。
　　
　　参考文献
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　　[2]魏晓东.城市轨道交通自动化系统与技术.北京电子工业出版社,2004.
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