1、概述

　　廣州地鐵一號線(xiàn)共有14個(gè)地下車(chē)站、2個(gè)地面車(chē)站和一座地鐵控制中心（OCC）大樓，全長(cháng)18.6公里，采用了集散控制系統（DCS）對地鐵全線(xiàn)環(huán)控設備及其它車(chē)站機電設備進(jìn)行集中監控，由于引進(jìn)了樓宇控制概念，地鐵車(chē)站設備監控系統亦被稱(chēng)為BAS（Building Automation System）系統。廣州地鐵一號線(xiàn)采用美國CSI公司的I/NET2000系統對全線(xiàn)環(huán)控系統進(jìn)行監控，并對全線(xiàn)車(chē)站的扶梯、給排水設備、應急電源進(jìn)行監視報警。

　　2 、BAS系統在地鐵環(huán)控中的作用及功能

　　2.1. 地鐵BAS系統在地鐵環(huán)控中的主要作用：

　　控制全線(xiàn)車(chē)站及區間的環(huán)控及其它機電設備安全、高效、協(xié)調的運行，保證地鐵車(chē)站及區間環(huán)境的良好舒適，產(chǎn)生最佳的節能效果，并在突發(fā)事件（如火災）時(shí)指揮環(huán)控設備轉向特定模式，為地鐵乘車(chē)環(huán)境提供安全保證。

　　2.2. 廣州地鐵一號線(xiàn)BAS系統主要功能：

　�。�1） 監控并協(xié)調全線(xiàn)各車(chē)站及OCC大樓通風(fēng)空調設備、冷水系統設備的運行。

　�。�2）監控并協(xié)調全線(xiàn)區間隧道通風(fēng)系統設備的運行。

　�。�3）對車(chē)站機電設備故障進(jìn)行報警，統計設備累積運行時(shí)間。

　�。�4）對全線(xiàn)環(huán)境參數（溫、濕度）及水系統運行參數進(jìn)行檢測、分析及報警。

　�。�5）接收地鐵防災系統（FAS系統）火災接收報警信息并觸發(fā)BAS系統的災害運行模式，控制環(huán)控設備按災害模式運行。

　�。�6）通過(guò)與信號ATS接口接收區間堵車(chē)信息，控制相關(guān)環(huán)控設備執行相應命令。

　�。�7）緊急狀況下，可通過(guò)車(chē)站模擬屏控制環(huán)控設備執行相關(guān)命令。

　�。�8）監視全線(xiàn)各站及隧道區間給排水、自動(dòng)扶梯等機電設備的運行狀態(tài)。

　�。�9）管理資料并定期打印報表。

　�。�10）與主時(shí)鐘接口，保證BAS系統時(shí)鐘同步。

　　3 、BAS系統對環(huán)控設備的監控原理及內容

　　3.1. 環(huán)控系統組成：

　　大系統——車(chē)站公共區（站廳/站臺）通風(fēng)空調系統；

　　小系統——車(chē)站設備用房通風(fēng)空調系統；

　　水系統——地下站冷水機組系統；

　　隧道通風(fēng)系統——執行隧道區間正常及緊急情況下通風(fēng)排煙工況的環(huán)控子系統。

　　3.2. BAS系統監控點(diǎn)數的配置：

　　以陳家祠站為例，納入BAS監控的環(huán)控設備總數約100臺（包括風(fēng)機、風(fēng)閥和水系統設備等），環(huán)控監控總點(diǎn)數約430點(diǎn)（包括溫濕度等參數檢測約60點(diǎn)），車(chē)站監控點(diǎn)數分布情況如下：

　�。�1） 隧道通風(fēng)系統 ：BAS系統對4臺隧道風(fēng)機及聯(lián)動(dòng)風(fēng)閥、兩臺推力風(fēng)機和組合風(fēng)閥進(jìn)行監視控制，監視風(fēng)機過(guò)載故障報警信號，檢測兩端隧道入口溫濕度，共計點(diǎn)數DO 20點(diǎn)、DI 28點(diǎn)，AI 8點(diǎn)

　�。�2） 車(chē)站大通風(fēng)空調系統：BAS系統對空調機、新風(fēng)機、回排風(fēng)機及聯(lián)動(dòng)風(fēng)閥和調節風(fēng)閥等設備進(jìn)行監視控制，監視風(fēng)機過(guò)載故障報警信號，檢測新/排/混/送風(fēng)及站廳/臺溫濕度，控制組合風(fēng)柜出水二通閥開(kāi)度來(lái)調節空調器送風(fēng)溫度，共計DO 44點(diǎn)、DI 72點(diǎn)，AI 30點(diǎn)、AO 4點(diǎn)

　�。�3） 車(chē)站小通風(fēng)空調系統：BAS系統對空調機、送/排風(fēng)機及聯(lián)動(dòng)閥、調節閥監視控制，檢測設備/管理用房溫濕度，控制小空調器出水二通閥開(kāi)度來(lái)調節相關(guān)設備房的溫度，共計DO 41點(diǎn)、DI 41點(diǎn)，AI 17點(diǎn)、AO 3點(diǎn)

　�。�4） 車(chē)站水系統：通常情況，每個(gè)地下車(chē)站配有兩臺離心機組和一臺活塞機組（勻由美國開(kāi)利公司提供），對離心機組BAS系統僅發(fā)出起停命令，其相應水泵、冷卻塔、蝶閥的聯(lián)動(dòng)控制由機組SM模塊完成，BAS系統僅負責監視狀態(tài)及故障�；钊麢C組由于不具備該模塊，其總控及水泵、冷卻塔、蝶閥的聯(lián)動(dòng)控制由BAS完成。檢測必要的水系統參數，如冷凍/冷卻水水溫，冷凍水回水流量，供/回水壓差等參數作為水系統控制計算依據。共計DO 14點(diǎn)、DI 49點(diǎn)，AI 8點(diǎn)、AO 1點(diǎn)，同時(shí)BAS系統設有開(kāi)利冷水機組DATAPORT的高級數據接口，接收三臺冷水機組的運行數據。

　�。�5） 其它：扶梯、給排水、緊急照明共計DI 54點(diǎn)、DO 2點(diǎn)，AI 1點(diǎn)。

　　3.3. 對環(huán)控設備監控內容配置的幾點(diǎn)注意事項

　　在監控點(diǎn)的編制上，合理、全面的監控點(diǎn)數的編制可以使系統監控功能更加完善，軟件編程更加簡(jiǎn)單、合理、可靠。根據廣州地鐵一號線(xiàn)的經(jīng)驗，應注意以下幾點(diǎn)：

　�。�1） 在廣州地鐵一號線(xiàn)，每臺環(huán)控設備帶有BAS系統中“就地/遠方”，“環(huán)控/車(chē)控”兩個(gè)轉換開(kāi)關(guān)，分別位于設備現場(chǎng)和環(huán)控電控室。由于設計上的點(diǎn)數限制（每站10個(gè)手/自動(dòng)信號），BAS系統僅對隧道風(fēng)機，大系統空調機、送排風(fēng)機等重要設備的“就地/遠方” 轉換開(kāi)關(guān)進(jìn)行監視，并將部分設備的“就地/遠方” 轉換開(kāi)關(guān)信號進(jìn)行合并，如空調機手/自動(dòng)信號為車(chē)站一端兩臺空調機的“就地/遠方”并聯(lián)信號。因為BAS系統無(wú)法獲知設備的具體控制權限，控制帶有一定的盲目性，因此很有必要在BAS系統中對所有環(huán)控設備“就地/遠方”和 “環(huán)控/車(chē)控”轉換開(kāi)關(guān)的位置進(jìn)行監視，確�？刂频暮侠硇院涂煽啃�；

　�。�2） 在對電動(dòng)風(fēng)閥（包括蝶閥）的控制中，一號線(xiàn)為節省監控點(diǎn)數，采用了一個(gè)輸出點(diǎn)的中間繼電器常開(kāi)、常閉接點(diǎn)來(lái)控制風(fēng)閥（水閥）的正轉和反轉；并僅用一個(gè)DI點(diǎn)檢測風(fēng)閥全開(kāi)信號。這種單DO，單DI 的監控方式使BAS不能依據設備的動(dòng)作情況撤消輸出命令。輸出信號的長(cháng)期存在，給設備的正常運行造成了故障隱患，增加了軟件編程的難度：如當系統模式工況轉換過(guò)程中時(shí)，風(fēng)閥進(jìn)行開(kāi)關(guān)轉換，相應風(fēng)機由于無(wú)法獲知風(fēng)閥是否處于轉換過(guò)程中而被迫關(guān)停無(wú)須動(dòng)作的風(fēng)機。因此，對于該類(lèi)設備的監控仍應采用2個(gè)DO點(diǎn)分別控制開(kāi)和關(guān)以及使用2個(gè)DI點(diǎn)檢測風(fēng)閥開(kāi)到位和關(guān)到位信號，以表示全開(kāi)、全關(guān)、中間狀態(tài)。

　�。�3） 冷水機組若本身帶有自動(dòng)控制功能，如離心機組，可考慮BAS僅負責總的起停命令，相關(guān)水泵等設備BAS系統僅負責監視。并設置數據接口接收對冷水機組運行數據，對機組運行集中科學(xué)管理。同時(shí)盡量減少檢測參數的重復設置（如地鐵一號線(xiàn)，BAS同活塞機組同時(shí)設置水流開(kāi)關(guān)）以簡(jiǎn)化控制，節省投資。

　�。�4） BAS系統在車(chē)站級設有同FAS系統的數據接口，FAS系統將經(jīng)確認后的火災分區信號通過(guò)數據接口送BAS系統接收，BAS系統在接收到FAS系統火災報警信號后啟動(dòng)相應的火災模式。對于地鐵而言，由于車(chē)站級火警信息量不是很大（廣州地鐵一號線(xiàn)每站約30個(gè)火警信息），除通過(guò)數據接口外還可考慮通過(guò)硬線(xiàn)（I/O）連接的方式完成，使用硬線(xiàn)I/O方式連接替代通信接口的使用，可增加系統的可靠性，降低接口開(kāi)發(fā)的費用。但硬線(xiàn)I/O連接同時(shí)增加了輸入輸出模塊，因此具體的連接方式可根據實(shí)際情況進(jìn)行選擇。

　�。�5） 關(guān)于防火閥的監控，因屬消防設備，廣州地鐵一號線(xiàn)將其納入FAS系統進(jìn)行監控，但作為環(huán)控系統的組成部分，出于控制系統完整性的考慮，亦應納入BAS系統監控范圍，根據實(shí)際情況，可考慮以下幾種方式。

　�、偻耆�納入BAS系統，由BAS系統進(jìn)行防火閥監控。

　�、谕ㄟ^(guò)BAS/FAS數據接口或硬線(xiàn)接口，通過(guò)FAS系統進(jìn)行防火閥的監控

　�、跙AS、FAS均對防火閥進(jìn)行監控——需設置控制轉換開(kāi)關(guān)。（香港地鐵便采用該種方法）

　　4、 地鐵車(chē)站設備監控系統（BAS）的系統構成及網(wǎng)絡(luò )配置

　　4.1. I/NET2000系統的主要特點(diǎn)：

　�。�1） 采用分層局域網(wǎng)（LAN）技術(shù)，可實(shí)現幾點(diǎn)到十萬(wàn)以上點(diǎn)的控制網(wǎng)絡(luò )，車(chē)站間采用以太網(wǎng)（TCP/IP協(xié)議）通信，車(chē)站級主網(wǎng)（CONTROLLER LAN）采用令牌總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )通信，子網(wǎng)（SUB LAN）采用輪詢(xún)（MASTER/SLAVER）方式通信。

　�。�2） 靈活的輸入/輸出配置，PCU、UC輸入點(diǎn)可在軟件中配置為AI、DI、PI等，對于模擬量輸入可通過(guò)跳線(xiàn)的設置，接收0~20mA、0~5v、0~10v 、RTD溫感等多種信號。

　�。�3） 編程組態(tài)采用點(diǎn)的概念，直接在控制點(diǎn)上完成邏輯、數學(xué)及其它控制算法，組態(tài)方式簡(jiǎn)單靈活。

　�。�4） 作為典型的樓控產(chǎn)品，提供多種節能控制程序模塊，如自適應最佳起�？刂�，自整定PID算法、死區控制算法等。

　　4.2. BAS系統網(wǎng)絡(luò )結構

　　廣州地鐵車(chē)站設備監控系統分中央級、車(chē)站級、就地級三級對環(huán)控設備及其它機電設備進(jìn)行監控，系統網(wǎng)絡(luò )圖如下：

　　PCU：過(guò)程控制單元，8輸入8輸出，可擴展至32輸入或16入16出

　　UCI：?jiǎn)卧�控制器接口，可下帶最�?2個(gè)單元控制器UC，采用主從通訊方式進(jìn)行通信，監控點(diǎn)數可多達512點(diǎn)

　　MPI：模擬屏驅動(dòng)接口

　　HLI：高級數據接口

　　圖1 BAS系統網(wǎng)絡(luò )結構圖

　　通常在車(chē)控室放置3塊UCI，其中兩塊UCI分別負責監控車(chē)站兩端的環(huán)控設備并實(shí)現環(huán)控電控房模擬屏控制功能，另外一塊UCI負責站廳/臺和部分設備用房溫濕度檢測并接收FAS火警信號以及對車(chē)控室模擬屏以及其他系統（扶梯，給排水等）設備的監控。

　　冷水機房設置一塊PCU負責對冷水機組進(jìn)行監控；每端空調機房設置一塊PCU檢測風(fēng)室及設備/管理用房的溫濕度，并負責控制空調機出水二通閥的開(kāi)度。每端環(huán)控電控室設置2~4塊PCU輔助UCI對本端環(huán)控系統進(jìn)行監控。 BAS系統在車(chē)站設置有與FAS及冷水機組的數據接口HLI，用來(lái)接收第三方設備的數據。

　　4.3. 中央級局域網(wǎng)的配置

　　中央級設置工作站及備份站各一套，工作站同備份站實(shí)現以太網(wǎng)級別的熱備。OCC局域網(wǎng)有與信號ATS及通信主時(shí)鐘的數據接口及模擬屏一塊，網(wǎng)絡(luò )配置如下：

　　圖2 BAS系統中央級網(wǎng)絡(luò )配置圖

　　由圖2可見(jiàn)，OCC中央級除負責接收通信系統時(shí)間同步信號外，在OCC局域網(wǎng)中還連接有與ATS數據接口HLI以及模擬屏設備，并通過(guò)中央工作站（PC機）將數據傳輸到BAS以太網(wǎng)上，同其它車(chē)站級BAS系統進(jìn)行數據交換。需要指出的是：正常情況下，所有隧道通風(fēng)模式由連接在中央級局域網(wǎng)上的BAS控制器根據ATS列車(chē)阻塞信號或人工指令，進(jìn)行計算確定，并通過(guò)以太網(wǎng)下發(fā)環(huán)控模式指令號到相關(guān)車(chē)站，再由相關(guān)車(chē)站BAS控制器指揮相關(guān)設備正確動(dòng)作。當該工作站死機或故障時(shí)，則模式無(wú)法正確下達，只能由相關(guān)車(chē)站通過(guò)就地模擬屏超弛控制，影響了事故情況下的反映速度。由于隧道通風(fēng)涉及乘客人身安全，對隧道通風(fēng)模式正確及時(shí)執行有很高的要求，因此BAS系統中央級局域網(wǎng)應通過(guò)專(zhuān)門(mén)網(wǎng)關(guān)（交換機）或服務(wù)器連接以太網(wǎng)。

　　4.4. 車(chē)站模擬屏的設置：

　　作為緊急情況下、或BAS工作站故障情況下的緊急后備操作手段，廣州地鐵一號線(xiàn)分別在每站的車(chē)控室和兩端環(huán)控電控室設置了地圖式模擬屏。模擬屏的操作主要以執行區間事故及車(chē)站火災模式為主，模擬屏的設置應遵循以下原則：

　�。�1） 模擬屏應突出隧道區間及車(chē)站事故運行模式下的執行，模式執行完畢或執行失敗應有相應的反饋指示。

　�。�2） 帶有鑰匙轉換開(kāi)關(guān)�？梢詫�工作站、車(chē)控室模擬屏、環(huán)控電控室模擬屏操作權限進(jìn)行轉換，保證控制命令由唯一的地點(diǎn)發(fā)出。

　�。�3） 模擬屏是以按鍵來(lái)觸發(fā)相應模式的執行。作為緊急操作手段，模擬屏應具有超弛其他控制指令的能力，例如，當操作站軟件設定設備控制方式為單控（點(diǎn)對點(diǎn)控制）而非程序（模式）控制時(shí)用模擬屏執行的模式指令應能超弛該單控命令，為此模擬屏控制模式軟件算法應獨立于操作站模式軟件算法。在系統軟件中要考慮該部分軟件資源的配置。

　�。�4） 最好配置獨立于主控制器的的模擬屏控制器，同主控制器共享I/O，增強緊急控制的可靠性。

　　5、 環(huán)控工藝模式的實(shí)現

　　根據季節、負荷、突發(fā)事故（火災、列車(chē)阻塞）等情況，環(huán)控專(zhuān)業(yè)制定了大量的環(huán)控模式，控制環(huán)控設備在不同的條件下運行不同的工況模式。包括大系統、小系統、水系統和隧道通風(fēng)等環(huán)控工藝模式，以陳家祠為例約有環(huán)控工藝模式近百個(gè)。

　　5.1. 硬件配置

　　系統主要采用兩種控制器完成環(huán)控系統的控制工藝流程，即PCU和UCI，以下是其主要性能：

　�。�1） 過(guò)程控制單元PCU：多達640個(gè)點(diǎn)地址可自由組態(tài)，包括軟件內部點(diǎn)（Internal points）和間接點(diǎn)（Indirect points），提供最多可擴展至96K的用戶(hù)程序存儲器，提供布爾邏輯、時(shí)間表、節能算法等擴展功能供軟件編程組態(tài)，并且提供多種DDC控制算法模塊如：事件（Event sequence ）、PID、浮點(diǎn)控制（Floating）等；

　�。�2） 單元控制器接口UCI：總共640個(gè)地址空間可自由組態(tài)，提供24K用戶(hù)程序存儲器，具有布爾邏輯、時(shí)間表、節能算法等擴展功能供軟件編程組態(tài)。

　　由于地鐵環(huán)控工藝復雜，模式工況眾多，在系統配置上要充分考慮控制器CPU資源和內存資源的配置，留有充分的裕量。在廣州地鐵一號線(xiàn)BAS系統中，由于大部分環(huán)控設備主要由本端的UCI進(jìn)行控制管理，造成UCI超負載工作，（部分UCI內存占用率高達80%以上，CPU負載最高達95%以上），降低了設備運行的可靠性，同時(shí)一些優(yōu)化控制算法也受制于資源分布而難以實(shí)現。此外這種把幾乎全部監控功能集中于UCI的做法也不符合DCS系統風(fēng)險分散的原則：當一個(gè)UCI發(fā)生故障將會(huì )導致BAS系統對車(chē)站一端環(huán)控設備的控制癱瘓，最好應考慮大、小系統及隧道通風(fēng)系統各自使用獨立DDC控制器（即UCI）進(jìn)行控制。

　　5.2. 設備基本保護與自動(dòng)模式的實(shí)現

　　以車(chē)站大系統為例，環(huán)控系統設備如下圖

　　圖3 陳家祠站A端大系統原理圖

　　通常，環(huán)控設備低壓二次回路設計只考慮單體設備的保護聯(lián)鎖要求，即風(fēng)機同其聯(lián)動(dòng)風(fēng)閥的聯(lián)鎖，因此需要BAS系統從系統出發(fā)考慮設備的保護和優(yōu)化運行，廣州地鐵一號線(xiàn)主要考慮的方面有以下幾點(diǎn)。

　�。�1） 確保環(huán)控模式風(fēng)路的暢通

　�。�2） 當設備故障時(shí)可及時(shí)啟動(dòng)備用設備

　�。�3） 環(huán)控主/備用設備應平衡運行

　�。�4） 避免設備的頻繁動(dòng)作

　�。�5） 優(yōu)化開(kāi)關(guān)機順序

　　以陳家祠站A端大系統空調器（圖3）為例，程序邏輯關(guān)系如下：

　　if S3-1 or S3-2 is not run &（Runtime （S3-1） — Runtime （S3-2）>0）

　　then output （Runtime change）=1

　　if S3-1 or S3-2 is not run &（Runtime （S3-1） — Runtime （S3-2）<0）

　　then output （Runtime change）=0

　　if S3-1 or S3-2 is run

　　then Runtime change not change

　　*以上求得Runtime change邏輯值

　　if mode（LD<50%） & （~Runtime change） | mode（LD>50%）

　　then output （ S3-1 mode=1）

　　if mode（LD<50%） & Runtime change | mode（LD>50%）

　　then output （S3-2 mode=1）

　　*設備平衡運行 if S3-1 mode | （S3-2 mode & any S3-2 associated equipment in fault） & not any S3-1 associated equipment in fault *故障轉換

　　then output （ S3-1 Call=1） if S3-2 mode| （S3-1 mode & any S3-1 associated equipment in fault） & not any S3-2 associated equipment in fault *故障轉換

　　then output （ S3-2 Call=1）

　　if S3-1 Call & all associated damper is open *檢測風(fēng)路

　　then start S3-1 *開(kāi)啟S3-1

　　if S3-2 Call & all associated damper is open *檢測風(fēng)路

　　then start S3-2 *開(kāi)啟S3-1

　　說(shuō)明：& ——邏輯與；| ——邏輯或；~ ——邏輯非

　　mode（LD<50%） 表示所有負荷小于50%的工藝模式，即開(kāi)單臺空調機的模式

　　通過(guò)以上例子，可以看出廣州地鐵在實(shí)現環(huán)控設備程序控制主要從以下幾方面考慮設備基本運行要求：

　�。�1） 將模式的主備用轉換變?yōu)閱误w設備的轉換，合并備用模式。減少了模式轉換的頻率，提高了模式執行的效率。

　�。�2） 在設備未運行時(shí)，通過(guò)主備用設備運行時(shí)間的比較，決定下次模式執行時(shí)開(kāi)啟哪一臺設備（包括聯(lián)動(dòng)風(fēng)閥），設備開(kāi)啟后，該值保持不變，避免運行中的設備轉換。

　�。�3） 對設備的故障情況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，若有自身設備故障或相關(guān)設備故障，則啟動(dòng)另一臺備用設備。故障信號為設備過(guò)載故障與命令/反饋不一致和超時(shí)故障的邏輯或。

　�。�4） 對該模式風(fēng)路上相關(guān)風(fēng)閥及設備進(jìn)行檢測，待相關(guān)風(fēng)閥全部到位，風(fēng)路暢通后，才輸出命令啟動(dòng)現場(chǎng)設備。

　�。�5） 在模式啟動(dòng)過(guò)程中應盡可能先開(kāi)空調機，后開(kāi)送風(fēng)機，關(guān)機則順序相反，以避免啟動(dòng)中風(fēng)機有可能出現的過(guò)流，保護設備的合理運行；出于保護設備考慮，風(fēng)機關(guān)閉后應盡能按需要延時(shí)一段時(shí)間再關(guān)閉聯(lián)動(dòng)風(fēng)閥。

　�。�6） 若該工藝模式本身無(wú)備用模式，當模式中由于某臺設備無(wú)法動(dòng)作，模式正常執行時(shí)，可考慮轉入指定模式或關(guān)停該模式，以避免設備長(cháng)期不平衡運行對設備造成的損害。

　　6、 環(huán)控工藝模式的判定與執行

　　由于廣州地鐵環(huán)控系統設計為定風(fēng)量系統，因此BAS系統控制的重點(diǎn)不在于調節而在于環(huán)控工藝模式工況的選擇判斷上。下面以車(chē)站大系統和水系統的正常運行模式為例，對地鐵環(huán)控工藝的自動(dòng)執行做進(jìn)一步的說(shuō)明：

　　6.1. 車(chē)站大系統工藝模式自動(dòng)判斷的實(shí)現

　　大系統正常工藝模式的自動(dòng)判定執行主要依據如下條件：①依據室外溫度判定大系統執行空調或非空調季節模式②依據車(chē)站內外空氣焓值的比較判定全新風(fēng)或小新風(fēng)模式 ③依據車(chē)站負荷情況判定執行負荷大于50%模式或小于50%模式 4）依據時(shí)間判定夜間或白天模式。圖4為正常運行自動(dòng)模式判斷執行流程。

　�。�1） 正常運營(yíng)時(shí)間劃分為三段：夜間、預通風(fēng)時(shí)間、正常運營(yíng)時(shí)間三段，全線(xiàn)BAS控制器通過(guò)主時(shí)鐘獲得時(shí)間同步，確保全線(xiàn)時(shí)間表統一。

　�。�2） 空調季節采用外界焓值與送風(fēng)設定焓值的比較判定。當外界焓值大于設定焓值時(shí)，即進(jìn)入空調季節，為避免空調季節頻繁切換導致模式的頻繁轉換，判斷條件采用死區控制，并限時(shí)轉換（如至少20分鐘方能轉換一次）。全新風(fēng)及小新風(fēng)工況選擇使用外界焓值同站廳/臺平均焓值相比較來(lái)確定，同樣采用限時(shí)轉換，并且全/小新風(fēng)工況選擇和空調/非空調季節選擇使用統一的限時(shí)計時(shí)器，以確保同步轉換，減少設備動(dòng)作頻度。

　�。�3） 車(chē)站負荷判定采用水系統分水器溫度（冷凍水出水溫度）判定，采用死區7.5℃~8.5 ℃控制，非空調季節則默認執行車(chē)站負荷>50%模式工況。

　�。�4） 環(huán)控工藝模式可通過(guò)人工選定及自動(dòng)判定執行來(lái)實(shí)現。通常環(huán)控工藝模式由BAS系統根據計算結果自動(dòng)判定執行，同時(shí)設置手動(dòng)模式，以便特殊情況下，人工強制選定模式，在災害狀況（如火災），則優(yōu)先執行火災模式（須人工確認后方可執行，以防止誤動(dòng)作）。

　　圖4 大空調通風(fēng)系統自動(dòng)模式判斷流程圖

　　6.2. 車(chē)站水系統工藝模式的實(shí)現

　　BAS系統負責對車(chē)站三臺冷水機組進(jìn)行群控。當由BAS系統自動(dòng)控制冷水系統時(shí)，根據以下原則選定水系統正常運行工藝模式：①依據時(shí)間表判定白天或夜間模式運行 ②依據室外焓值判定水系統是否進(jìn)入空調季節運行 ③依據車(chē)站冷負荷判定開(kāi)機數量。下圖為車(chē)站水系統工況判定流程圖：

　　圖5 水系統工藝模式流程圖

　�。�1） 空調季節的判定與車(chē)站大系統相同的判定條件。

　�。�2） 正常運營(yíng)時(shí)間劃分為三段：夜間、車(chē)站預冷時(shí)間、正常運營(yíng)時(shí)間三段。夜間只根據重要設備房溫度開(kāi)啟活塞機組，運營(yíng)前車(chē)站預冷時(shí)間內首先開(kāi)啟兩臺離心機組30分鐘后再進(jìn)行車(chē)站冷負荷的判斷。

　�。�3） 根據環(huán)控要求，車(chē)站負荷判定采用水系統分水器溫度（冷凍水出水溫度）判定，當分水器溫度高過(guò)某定值開(kāi)啟兩臺離心機組，低過(guò)該值時(shí)則僅開(kāi)一臺離心機組，該值采用死區控制，廣州地鐵一號線(xiàn)初定為7℃~9 ℃。

　�。�4） 為保護設備，避免冷水機組頻繁動(dòng)作，設定冷水系統模式最少運行時(shí)間（如至少90分鐘方能轉換一次）。

　　6.3. 風(fēng)系統與水系統的協(xié)調運作

　　BAS通過(guò)調節每臺空調機冷凍水出水二通調節閥開(kāi)度調節空調機送風(fēng)溫度，同時(shí)該二通閥兼做水系統工況轉換水閥，根據空調機開(kāi)啟情況和水系統運行模式來(lái)輸出相應控制開(kāi)度或者關(guān)閉二通閥，保障風(fēng)系統和水系統的協(xié)調動(dòng)作。大系統車(chē)站負荷和水系統負荷情況均由冷凍水出水溫度值來(lái)判定，廣州地鐵初定大系統負荷判定為7.5℃~8.5 ℃設置死區控制，水系統為7℃~9 ℃設置死區控制，為避免當風(fēng)系統運行在小于50%工況時(shí)，水系統運行在大于100%工況（7℃~7.5℃）時(shí)，水系統冷負荷過(guò)低造成冷水機組跳機，大系統負荷判定加入冷水系統模式執行條件，如圖6：

　　曲線(xiàn)1 ：開(kāi)啟單臺離心機組時(shí)大系統負荷判定曲線(xiàn)

　　曲線(xiàn)2 ：開(kāi)啟兩臺離心機組大系統負荷判定曲線(xiàn)

　　圖6 大系統負荷判定曲線(xiàn)圖

　　為保證風(fēng)、水系統的協(xié)調運行，水系統與大系統采用統一的空調季節判定條件。同時(shí)由于大系統、水系統的工況轉換限時(shí)計時(shí)器不同（大系統為20分鐘，水系統為90分鐘），存在沖突的可能性，因此，風(fēng)系統工況轉換時(shí)要考慮到水系統的運行工況。

　　7、 結束語(yǔ)

　　由于地鐵環(huán)控系統的復雜性和特殊性，對車(chē)站設備監控系統的控制要求往往同一般樓宇自動(dòng)化系統區別很大，在硬件的配置和軟件功能上有其特殊的要求，因此，在今后的地鐵建設中，要根據地鐵的實(shí)際情況，合理配置系統，完善系統功能，最大限度的提高地鐵環(huán)境控制系統的自動(dòng)化水平。

　　作者：張劭、陳曉東