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摘要：地铁因为快速、便捷、安全、舒适、污染小等优势，在各大城市被广泛建设应用，其不仅解决了城市土地紧张的局面还有效缓解了城市交通压力，目前，地铁已经成为国民经济建设的主要交通承载力，而随着科学技术的发展，地铁方面有关环境监控的自动化技术也逐渐成熟，并应大力推广使用。
关键词：地铁环境；自动化控制技术；应用
中图分类号：TP27文献标识码： A
1、BAS对环境设备的监控设计实施原则
（1）基本设计原则：组网灵活、技术先进、便于扩展、运营可靠、管理方便，节约投资；（2）在以可靠性为基本保证的前提下，尽量满足系统的先进性要求，使用国内比较成熟的系统控制结构和配置；（3）采用“一体化网络、两级管理、三级控制”的设计原则。BAS 系统通过通信网络把中心、车站、就地三级智能设备连接起来，构成网络化、可视化的一体化网络结构。设中心和车站两级管理：中心级主要以监控管理为主，在区间堵塞工况时参与模式控制；车站级负责对本站设备和环境的管理。控制方式为中心、车站、就地三级控制；（4）由于地铁内部的空间很小，而且设备多，各种类别管线纵横交错，受到电力牵引的车辆会受到很多随机性的干扰因素。因此，在设计和设置设备的时候，要结合地铁的环境特点和气候的条件，综合考虑抗电磁干扰、防尘土、防潮、防霉、防震等各项功能，以满足系统的运行可靠性要求。电气元件及设备外壳防护均为工业防护标准；（5）由于车站级向中心级的传输数据量很大，为了降低通信线路的负担，要对向中心级进行决策数据进行实时传送，其他数据可以使用定时传送的方式进行。
2、地铁环境中自动化控制技术的判定及执行
BAS 系统控制的重点不在于调节而在于环控工艺模式工况的选择判断上。下面以车站主 PLC 为例，对地铁环控工艺的自动执行做进一步说明。
2.1、模式控制的实现
ISCS 操作站和 BAS 维护站为操作员提供 HMI 画面，以完成单独的正常模式的手动激活/解除模式操作。操作员根据模式的控制向相关车站的 BAS PLC 发送模式控制命令，BASPLC 接收 ISCS 或 BAS 维护站发出的模式控制命令，经过冲突及优先级检查执行控制命令。如大系统通风空调的工况包括空调季-小新风、空调季-大新风、通风季、冬季。工况的转换可根据各种条件自动完成，即当条件满足时，自动进行模式的转换和启动。操作员可根据室内外温湿度及焓值手动切换并启动模式。
2.2、时间表控制
根据用户配置的时刻表定时自动或半自动向设备发出各种控制指令，包括单控、模式控制等，该功能由预先设置的日期和时间来触发。时间表程序可同时允许多个基本遥控和模式控制功能的执行。操作员可查询每个时间表程序，并可启动/停止时间表程序，将时间表程序下载到 BAS 的主 PLC，进行独立操作。操作员通过 ISCS 和 BAS 维护工作站的 HMI 时间表画面，可以编辑、修改和新建时间表，修改或新建的时间表经测试确认后，下装到各相关车站的 BAS PLC。时间表参数下载完毕后，即使 ISCS 网络连接中断，设定后的参数也不会受到影响。BASPLC 接收到下发的时间表后，自动保存到数据块中，在接收到启动时间表的命令并判断到达启动时间后，自动启动或停止时间表中的相关模式。每天自动下载到 PLC 中的时间表只有一张，操作员设定完时间表后，由 ISCS 或 BAS 维护工作站判断时间，找出与当前时间一致的时间表，并下载到 PLC 中。
3、环控设备监控的注意事项
(1)若系统无法获知设备的具体控制权限，控制带有一定的盲目性，因此，有必要对所有环控设备“就地／远方”和“环控／车控”转换开关的位置进行监视，确保控制的合理性和可靠性。但因为设计上的点数限制(每站10個手动／自动信号)，而每台分别位于设备现场和环控电控室的环控设备带有“就地／远方”和“环控／车控”两个转换开关，系统仅对隧道风机，大系统空调机、送排风机等重要设备的“就地／远方”转换开关进行监视，并将部分设备的“就地／远方”转换开关信号进行合并。如空调机的手动／自动信号为车站一端2台空调机的“就地／远方”并联信号。
(2)为了有效节省控制点数，在对对电动风阀(包括蝶阀)的控制中，可以仅用1个DI点检测风阀全开信号，1个线路采用了1个输出点的中间继电器常开、常闭接点来控制风阀(水阀)的正转和反转。对于该类设备的监控仍应采用2个DO点分别控制开和关，以及使用2个DI点检测风阀开到位和关到位信号，以表示全开，全关、中间状态。 因为输出信号的长期存在，给设备的正常运行造成了故障隐患，增加了软件编程的难度，如在系统模式工况转换过程中，风阀进行开关转换，相应风机由于无法获知风阀是否处于转换过程中而被迫关停无须动作的风机。
(3)设置数据接口接收来自冷水机组的运行数据，以便对冷水机组的运行进行集中科学管理。同时尽量减少检测参数的重复设置，以简化控制，节省投资。冷水机组若本身带有自动控制功能，如离心机组，可考虑使设备监控系统仅负责总的起停命令和监视相关水泵等设备。
(4)对于地铁而言，由于车站级火警信息量不是很大，除了通过数据接口外还可考虑通过硬线I／O连接的方式完成，使用硬线I／O方式连接替代通信接口，可增加系统的可靠性，降低接口开发的费用。而系统在车站级设有数据接口，将经确认后的火灾分区信号通过数据接口接收，在接收到系统火灾报警信号后启动相应的火灾模式。但硬线I／O连接同时增加了输入输出模块，因此，具体的连接方式可根据实际情况进行选择。
(5)车站模拟屏要通过按键触发相关模式的执行。作为一种紧急的控制手段，模拟屏必须要有超弛其他控制指令的能力，如,当操作站软件设定设备控制方式为单控(点对点控制)而非程序(模式)控制时用模拟屏执行的模式指令应能超弛该单控命令,为此模拟屏控制模式软件算法应独立于操作站模式软件算法。在系统软件中要考虑该部分软件资源的配置。
4、地铁环境中自动化控制技术的应用
4.1、组成环控系统的系统
有关车站站厅/站台通风空调系统，为大系统；用于房通风空调系统的车站设备，为小系统；车站冷水机组系统，为水系统；隧道通风系统，其中包括隧道风机、联动风阀、推力风机和组合风阀；这四种系统组成了环境控制系统。
4.2运行车站大系统的模式
想要车站大系统运行正常，自动判定执行的模式主要有以下4个条件：
（1)判定大系统之内的执行空调，不是空调季节的模式，可以根据屋子之外温度来进行判定；（2)判定全新的风流，小新的风流模式的时候，根据以车站内外空气焓值为依据进行比较判定；（3)判定执行负荷大于50%，比50%模式小的时候根据车站负荷情况来进行判定；（4)对夜间、白天模式判定的时候根据时间来判定；(5)防火阀属于消防设备，但作为环控系统的组成部分，出于对控制系统完整性的考虑，亦应纳入系统监控范围，根据实际情况，可考虑采用以下几种方式： ①完全纳入系统进行防火阀监控；②通过BAS／FAS数据接口或硬线接口进行防火阀的监控；③BAS、FAS均对防火阀进行监控，但设置控制转换开关。
根据计算结果BAS系统自动判定执行通常的环控模式，设置的模式为手动, 选定人工强制模式，在特殊情况当中，比如火灾，所以实行火灾模式的时候是优先考虑的，但是必须进行人工确认之后，才可以执行。
5、结束语
伴随着我国经济的发展，地铁在大城市中的交通地位日益突出，对地铁中的环境要求也不断提高，地铁环境与自动化控制系统可以合理有效的改善地铁环境，从而提高地铁为人们服务的舒适度。
参考文献：
[1]魏晓东.地铁综合监控系统建设的关键问题分析[J].自动化博览.2009(5).
[2]孙宁.城市轨道交通系统总联调[M].北京:中国铁道出版社,2011.
关键词：地铁环境；自动化控制技术；应用
中图分类号：TP27文献标识码： A
1、BAS对环境设备的监控设计实施原则
（1）基本设计原则：组网灵活、技术先进、便于扩展、运营可靠、管理方便，节约投资；（2）在以可靠性为基本保证的前提下，尽量满足系统的先进性要求，使用国内比较成熟的系统控制结构和配置；（3）采用“一体化网络、两级管理、三级控制”的设计原则。BAS 系统通过通信网络把中心、车站、就地三级智能设备连接起来，构成网络化、可视化的一体化网络结构。设中心和车站两级管理：中心级主要以监控管理为主，在区间堵塞工况时参与模式控制；车站级负责对本站设备和环境的管理。控制方式为中心、车站、就地三级控制；（4）由于地铁内部的空间很小，而且设备多，各种类别管线纵横交错，受到电力牵引的车辆会受到很多随机性的干扰因素。因此，在设计和设置设备的时候，要结合地铁的环境特点和气候的条件，综合考虑抗电磁干扰、防尘土、防潮、防霉、防震等各项功能，以满足系统的运行可靠性要求。电气元件及设备外壳防护均为工业防护标准；（5）由于车站级向中心级的传输数据量很大，为了降低通信线路的负担，要对向中心级进行决策数据进行实时传送，其他数据可以使用定时传送的方式进行。
2、地铁环境中自动化控制技术的判定及执行
BAS 系统控制的重点不在于调节而在于环控工艺模式工况的选择判断上。下面以车站主 PLC 为例，对地铁环控工艺的自动执行做进一步说明。
2.1、模式控制的实现
ISCS 操作站和 BAS 维护站为操作员提供 HMI 画面，以完成单独的正常模式的手动激活/解除模式操作。操作员根据模式的控制向相关车站的 BAS PLC 发送模式控制命令，BASPLC 接收 ISCS 或 BAS 维护站发出的模式控制命令，经过冲突及优先级检查执行控制命令。如大系统通风空调的工况包括空调季-小新风、空调季-大新风、通风季、冬季。工况的转换可根据各种条件自动完成，即当条件满足时，自动进行模式的转换和启动。操作员可根据室内外温湿度及焓值手动切换并启动模式。
2.2、时间表控制
根据用户配置的时刻表定时自动或半自动向设备发出各种控制指令，包括单控、模式控制等，该功能由预先设置的日期和时间来触发。时间表程序可同时允许多个基本遥控和模式控制功能的执行。操作员可查询每个时间表程序，并可启动/停止时间表程序，将时间表程序下载到 BAS 的主 PLC，进行独立操作。操作员通过 ISCS 和 BAS 维护工作站的 HMI 时间表画面，可以编辑、修改和新建时间表，修改或新建的时间表经测试确认后，下装到各相关车站的 BAS PLC。时间表参数下载完毕后，即使 ISCS 网络连接中断，设定后的参数也不会受到影响。BASPLC 接收到下发的时间表后，自动保存到数据块中，在接收到启动时间表的命令并判断到达启动时间后，自动启动或停止时间表中的相关模式。每天自动下载到 PLC 中的时间表只有一张，操作员设定完时间表后，由 ISCS 或 BAS 维护工作站判断时间，找出与当前时间一致的时间表，并下载到 PLC 中。
3、环控设备监控的注意事项
(1)若系统无法获知设备的具体控制权限，控制带有一定的盲目性，因此，有必要对所有环控设备“就地／远方”和“环控／车控”转换开关的位置进行监视，确保控制的合理性和可靠性。但因为设计上的点数限制(每站10個手动／自动信号)，而每台分别位于设备现场和环控电控室的环控设备带有“就地／远方”和“环控／车控”两个转换开关，系统仅对隧道风机，大系统空调机、送排风机等重要设备的“就地／远方”转换开关进行监视，并将部分设备的“就地／远方”转换开关信号进行合并。如空调机的手动／自动信号为车站一端2台空调机的“就地／远方”并联信号。
(2)为了有效节省控制点数，在对对电动风阀(包括蝶阀)的控制中，可以仅用1个DI点检测风阀全开信号，1个线路采用了1个输出点的中间继电器常开、常闭接点来控制风阀(水阀)的正转和反转。对于该类设备的监控仍应采用2个DO点分别控制开和关，以及使用2个DI点检测风阀开到位和关到位信号，以表示全开，全关、中间状态。 因为输出信号的长期存在，给设备的正常运行造成了故障隐患，增加了软件编程的难度，如在系统模式工况转换过程中，风阀进行开关转换，相应风机由于无法获知风阀是否处于转换过程中而被迫关停无须动作的风机。
(3)设置数据接口接收来自冷水机组的运行数据，以便对冷水机组的运行进行集中科学管理。同时尽量减少检测参数的重复设置，以简化控制，节省投资。冷水机组若本身带有自动控制功能，如离心机组，可考虑使设备监控系统仅负责总的起停命令和监视相关水泵等设备。
(4)对于地铁而言，由于车站级火警信息量不是很大，除了通过数据接口外还可考虑通过硬线I／O连接的方式完成，使用硬线I／O方式连接替代通信接口，可增加系统的可靠性，降低接口开发的费用。而系统在车站级设有数据接口，将经确认后的火灾分区信号通过数据接口接收，在接收到系统火灾报警信号后启动相应的火灾模式。但硬线I／O连接同时增加了输入输出模块，因此，具体的连接方式可根据实际情况进行选择。
(5)车站模拟屏要通过按键触发相关模式的执行。作为一种紧急的控制手段，模拟屏必须要有超弛其他控制指令的能力，如,当操作站软件设定设备控制方式为单控(点对点控制)而非程序(模式)控制时用模拟屏执行的模式指令应能超弛该单控命令,为此模拟屏控制模式软件算法应独立于操作站模式软件算法。在系统软件中要考虑该部分软件资源的配置。
4、地铁环境中自动化控制技术的应用
4.1、组成环控系统的系统
有关车站站厅/站台通风空调系统，为大系统；用于房通风空调系统的车站设备，为小系统；车站冷水机组系统，为水系统；隧道通风系统，其中包括隧道风机、联动风阀、推力风机和组合风阀；这四种系统组成了环境控制系统。
4.2运行车站大系统的模式
想要车站大系统运行正常，自动判定执行的模式主要有以下4个条件：
（1)判定大系统之内的执行空调，不是空调季节的模式，可以根据屋子之外温度来进行判定；（2)判定全新的风流，小新的风流模式的时候，根据以车站内外空气焓值为依据进行比较判定；（3)判定执行负荷大于50%，比50%模式小的时候根据车站负荷情况来进行判定；（4)对夜间、白天模式判定的时候根据时间来判定；(5)防火阀属于消防设备，但作为环控系统的组成部分，出于对控制系统完整性的考虑，亦应纳入系统监控范围，根据实际情况，可考虑采用以下几种方式： ①完全纳入系统进行防火阀监控；②通过BAS／FAS数据接口或硬线接口进行防火阀的监控；③BAS、FAS均对防火阀进行监控，但设置控制转换开关。
根据计算结果BAS系统自动判定执行通常的环控模式，设置的模式为手动, 选定人工强制模式，在特殊情况当中，比如火灾，所以实行火灾模式的时候是优先考虑的，但是必须进行人工确认之后，才可以执行。
5、结束语
伴随着我国经济的发展，地铁在大城市中的交通地位日益突出，对地铁中的环境要求也不断提高，地铁环境与自动化控制系统可以合理有效的改善地铁环境，从而提高地铁为人们服务的舒适度。
参考文献：
[1]魏晓东.地铁综合监控系统建设的关键问题分析[J].自动化博览.2009(5).
[2]孙宁.城市轨道交通系统总联调[M].北京:中国铁道出版社,2011.