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摘要：随着南京地铁全面进入网络化运营时代，客流屡创新高，在地下车站及区间隧道相对密闭的地下空间中，通风空调设备的正常运行显得尤为重要，本文主要对BAS系统对通风空调设备的控制方案进行了详细的分析研究。
关键词：地铁；BAS系统；通风空调
中图分类号：U231+.3 文献标识码：A 文章编号：
1.引言
南京地铁一号线BAS（Building Automation System）系统是本着“安全、可靠、节能”的原则进行设计的，设置BAS系统的宗旨是通过现代计算机技术、网络技术、自动控制技术、软件技术实现对车站各类机电设备的智能化控制，使得系统更安全、可靠、节省人力、物力、降低运营成本。
地铁BAS系统监控对象包括：通风空调、给排水、照明、乘客导向、自动扶梯及电梯、站台门、防淹门等。其中通风空调系统是BAS系统监控最主要的系统之一。通过对通风空调设备的自动化控制和管理，能够智能地调节地铁车站内的温度及湿度，在提高能源效率、节约用电能耗的同时，给乘客提供一个舒适的乘车环境，提高地铁运营服务质量。
2.地铁车站通风空调系统组成及功能
南京地铁一号线地铁车站通风空调系统由区间隧道通风系统、通风空调大系统、通风空调小系统及空调水系统四个部分组成。
2.1隧道通风系统：包括区间隧道风机、区间射流风机、组合风阀、隧道温/湿度测量设备等。
该系统的功能主要有：
1）在列车正常运行的工况下，能够根据不同的季节，执行相应的区间运行模式，通过对隧道的气流进行组织，保证区间隧道内部空气环境在规定标准内。
2）当列车阻塞在区间隧道时，能够迅速组织气流，减少损失。
3）当列车在区间隧道内发生火灾时，应迅速投入隧道火灾模式，保证乘客迎风疏散。
2.2车站公共区通风空调系统 (简称大系统)，包括大系统通风空调的送排风机、组合风阀、温/湿度测量设备等。
該系统的主要功能有：
1）在正常工况下，能够将车站内外温湿度，自动调整车站通风系统运行模式，保证车站环境。
2）在火灾事故工况下，能够根据FAS（Fire Alarm System，火灾报警系统）传来的火灾信号进行解析，投入大系统火灾模式运转，保证车站内乘客及工作人员的人生安全。
2.3车站设备管理用房通风空调系统（简称小系统），包括空调机组、设备用房的送风机、排风机、相关风阀、温/湿度测量设备等。
该系统的主要功能有：
1）在正常工况下，自动执行的最优模式，满足系统各类相关房间温度和湿度的要求。
2）在火灾事故工况下，能够根据FAS传来的火灾信号，自动投入小系统火灾模式运转，保证车站工作人员及设备安全，减少灾害损失。
2.4空调水系统，包括冷水机组、冷冻泵、冷却泵、冷却塔、冷却水电子水处理器、水阀、压力/温度测量设备等。
该系统功能，是为车站空调系统提供稳定可靠的冷源，在夏天达到给车站降温的效果，保证车站环境舒适宜人。
3．空调通风系统的监控要求
3.1区间隧道通风系统
区间和车站隧道通风系统运行分为正常运行、阻塞运行和火灾事故运行。由系统根据预先设定的时间表或具体事故情况来执行不同的运行模式，同时可以通过计算机进行人工干预。可设定每个通风单元，包括风机和风阀的运行，也可以随时改变风机和风阀的运行状态并由各现场控制单元立即执行。
3.1.1正常运行状态
隧道通风系统的正常运行模式是根据地铁运营的时间，由系统自动完成各类运行模式。模式的启停时间主要依据地铁运营开始及停止的时间和日期，具体分为：
1）早/晚间换风运行
早间运营前，以及夜间收车后半小时内。当需要夜间通风蓄冷时，也采用此方式通风。开启相应的隧道通风机，进行纵向推挽式机械通风，隧道风机按车站间隔送、排风，通风完毕后进入正常运行。采用此方式通风，各站运行风机及送排风方向应定期调换。根据系统的时间表功能，区间隧道通风系统进行半小时（可调整）的纵向机械通风。此时车站隧道通风系统关闭，区间隧道设有中间风井时中间风井也关闭。通风完毕后进入正常运行。
2）闭式运行模式
所有隧道风机及活塞风井均关闭，打开区间迂回风道卷帘门，隧道内空气交换通过车站出入口进行。在该模式下，利用列车行进时产生的大量活塞风，将气流从两侧隧道通过迂回风道进行流通，达到区间隧道的换气效果。
3）开式运行模式
所有隧道风机及区间迂回风道卷帘门均关闭，打开活塞风井，隧道内空气交换通过活塞风井进行。在该模式下，利用列车行进时产生的大量活塞风，将气流从两侧隧道上方的活塞风井与外界进行流通，达到区间隧道的换气效果。
3.1.2阻塞運行模式
当列车因故障或其他原因而停在运行区段超过2分钟时（一般认为地铁在运行区段停留2分钟以上，即发生阻塞事故），地铁受电弓和接触网间会产生大量的热量，由于区间隧道空间面积较小，热量容易在短时间内大量聚集，损坏设备同时，也对疏散的乘客人生安全造成一定的影响。所以此时需要利用区间隧道风机对阻塞处进行有效通风，保证阻塞处的空气温度在许可范围内并提供足够的新风量。中央级BAS在收到阻塞信号时，迅速将信号下达到车站，车站BAS系统根据预先设定的模式投入运转，控制通风系统设备进行隧道通风模式控制。区间隧道风机按行车方向进行机械通风，车站隧道通风系统保持正常运行，长区间隧道的中间风井关闭。从而控制隧道内温度，保证列车空调冷凝器在正常的工作范围内。
3.1.3火灾事故运行模式
BAS系统根据信号系统传来的停车位置信息和司机报告的火灾情况，以多数乘客不穿越火场为原则，以相邻前后共4个车站为火灾联动执行单元，执行相应的火灾模式，使得乘客能够迎风疏散，将大量有毒有害气体排至乘客后方的同时，保证供乘客逃生时能有足够的新风供给量。当着火列车驶入前方车站时，利用前方车站的隧道通风系统进行排烟；当着火列车停在区间隧道时，应按预定的隧道内火灾模式运行
3.2 车站通风系统
3.2.1正常运行状态
车站通风系统的正常运行模式是根据地铁运营的时间，车站内外温湿度等信息，由系统自动完成各类运行模式，具体要求如下：
1）大系统正常运行工况：
在正常工况下，车站大系统采用定流量变风量的控制策略，车站的送风机、排风机均采用变频控制，通过PID调节算法，将车站的温度和风机的频率进行关联性调节；同时能够将车站内的实际温湿度、车站外的实际温湿度自动转换成焓值，并将计算结果和设计院给出的相关参数进行比较计算，自动得出系统当前的最优运转模式，为乘客提供一个舒适的候车乘车环境的同时，还起到了节能降耗的效果。
2）小系统正常运行工况：
在正常工况下，车站小系统采用定风量变流量的控制策略，小系统空调水系统末端的二通阀为调节阀门，通过PID调节算法，将小系统内各支路汇总处的回风温度与阀门开启度进行关联性调节；同时通过将上述回风温度与设定温度进行对比，自动判断当前应当执行的最优模式，保证各房间空气环境符合规定标准，满足有关专业的工艺要求；
3.2.2 车站火灾模式
能够对FAS传来的火灾信号进行解析，当解析出的结果，系统立即投入大系统火灾模式或小系统火灾模式进行运转，工频启动车站的排烟风机，以最快的速度，將车站火灾产生的烟气排出车站，保证车站内乘客及工作人员的人生安全。
小系统火灾模式中，对于没有设气体灭火保护的房间，系统应迅速组织气流，将烟气排出车站，保证设备及人生安全；对于设有气体灭火保护的房间，系统应迅速关闭该房间的所有进、出口阀门，保证房间的密闭性，待房间火情消除时，系统打开该房间的虽有排风设备，将带有微毒的灭火气体排出车站。
4.结束语
综上，地铁车站的通风空调系统控制在地铁运营服务中起着举足轻重的作用，做好地铁通风空调控制策略研究更是地铁运营事业走可持续发展道路的一项战略性措施，因此，在今后的运营过程中，要不断总结，大胆创新，因地制宜，让地铁通风空调控制策略能够满足运营环境的变化，更好的服务乘客。
关键词：地铁；BAS系统；通风空调
中图分类号：U231+.3 文献标识码：A 文章编号：
1.引言
南京地铁一号线BAS（Building Automation System）系统是本着“安全、可靠、节能”的原则进行设计的，设置BAS系统的宗旨是通过现代计算机技术、网络技术、自动控制技术、软件技术实现对车站各类机电设备的智能化控制，使得系统更安全、可靠、节省人力、物力、降低运营成本。
地铁BAS系统监控对象包括：通风空调、给排水、照明、乘客导向、自动扶梯及电梯、站台门、防淹门等。其中通风空调系统是BAS系统监控最主要的系统之一。通过对通风空调设备的自动化控制和管理，能够智能地调节地铁车站内的温度及湿度，在提高能源效率、节约用电能耗的同时，给乘客提供一个舒适的乘车环境，提高地铁运营服务质量。
2.地铁车站通风空调系统组成及功能
南京地铁一号线地铁车站通风空调系统由区间隧道通风系统、通风空调大系统、通风空调小系统及空调水系统四个部分组成。
2.1隧道通风系统：包括区间隧道风机、区间射流风机、组合风阀、隧道温/湿度测量设备等。
该系统的功能主要有：
1）在列车正常运行的工况下，能够根据不同的季节，执行相应的区间运行模式，通过对隧道的气流进行组织，保证区间隧道内部空气环境在规定标准内。
2）当列车阻塞在区间隧道时，能够迅速组织气流，减少损失。
3）当列车在区间隧道内发生火灾时，应迅速投入隧道火灾模式，保证乘客迎风疏散。
2.2车站公共区通风空调系统 (简称大系统)，包括大系统通风空调的送排风机、组合风阀、温/湿度测量设备等。
該系统的主要功能有：
1）在正常工况下，能够将车站内外温湿度，自动调整车站通风系统运行模式，保证车站环境。
2）在火灾事故工况下，能够根据FAS（Fire Alarm System，火灾报警系统）传来的火灾信号进行解析，投入大系统火灾模式运转，保证车站内乘客及工作人员的人生安全。
2.3车站设备管理用房通风空调系统（简称小系统），包括空调机组、设备用房的送风机、排风机、相关风阀、温/湿度测量设备等。
该系统的主要功能有：
1）在正常工况下，自动执行的最优模式，满足系统各类相关房间温度和湿度的要求。
2）在火灾事故工况下，能够根据FAS传来的火灾信号，自动投入小系统火灾模式运转，保证车站工作人员及设备安全，减少灾害损失。
2.4空调水系统，包括冷水机组、冷冻泵、冷却泵、冷却塔、冷却水电子水处理器、水阀、压力/温度测量设备等。
该系统功能，是为车站空调系统提供稳定可靠的冷源，在夏天达到给车站降温的效果，保证车站环境舒适宜人。
3．空调通风系统的监控要求
3.1区间隧道通风系统
区间和车站隧道通风系统运行分为正常运行、阻塞运行和火灾事故运行。由系统根据预先设定的时间表或具体事故情况来执行不同的运行模式，同时可以通过计算机进行人工干预。可设定每个通风单元，包括风机和风阀的运行，也可以随时改变风机和风阀的运行状态并由各现场控制单元立即执行。
3.1.1正常运行状态
隧道通风系统的正常运行模式是根据地铁运营的时间，由系统自动完成各类运行模式。模式的启停时间主要依据地铁运营开始及停止的时间和日期，具体分为：
1）早/晚间换风运行
早间运营前，以及夜间收车后半小时内。当需要夜间通风蓄冷时，也采用此方式通风。开启相应的隧道通风机，进行纵向推挽式机械通风，隧道风机按车站间隔送、排风，通风完毕后进入正常运行。采用此方式通风，各站运行风机及送排风方向应定期调换。根据系统的时间表功能，区间隧道通风系统进行半小时（可调整）的纵向机械通风。此时车站隧道通风系统关闭，区间隧道设有中间风井时中间风井也关闭。通风完毕后进入正常运行。
2）闭式运行模式
所有隧道风机及活塞风井均关闭，打开区间迂回风道卷帘门，隧道内空气交换通过车站出入口进行。在该模式下，利用列车行进时产生的大量活塞风，将气流从两侧隧道通过迂回风道进行流通，达到区间隧道的换气效果。
3）开式运行模式
所有隧道风机及区间迂回风道卷帘门均关闭，打开活塞风井，隧道内空气交换通过活塞风井进行。在该模式下，利用列车行进时产生的大量活塞风，将气流从两侧隧道上方的活塞风井与外界进行流通，达到区间隧道的换气效果。
3.1.2阻塞運行模式
当列车因故障或其他原因而停在运行区段超过2分钟时（一般认为地铁在运行区段停留2分钟以上，即发生阻塞事故），地铁受电弓和接触网间会产生大量的热量，由于区间隧道空间面积较小，热量容易在短时间内大量聚集，损坏设备同时，也对疏散的乘客人生安全造成一定的影响。所以此时需要利用区间隧道风机对阻塞处进行有效通风，保证阻塞处的空气温度在许可范围内并提供足够的新风量。中央级BAS在收到阻塞信号时，迅速将信号下达到车站，车站BAS系统根据预先设定的模式投入运转，控制通风系统设备进行隧道通风模式控制。区间隧道风机按行车方向进行机械通风，车站隧道通风系统保持正常运行，长区间隧道的中间风井关闭。从而控制隧道内温度，保证列车空调冷凝器在正常的工作范围内。
3.1.3火灾事故运行模式
BAS系统根据信号系统传来的停车位置信息和司机报告的火灾情况，以多数乘客不穿越火场为原则，以相邻前后共4个车站为火灾联动执行单元，执行相应的火灾模式，使得乘客能够迎风疏散，将大量有毒有害气体排至乘客后方的同时，保证供乘客逃生时能有足够的新风供给量。当着火列车驶入前方车站时，利用前方车站的隧道通风系统进行排烟；当着火列车停在区间隧道时，应按预定的隧道内火灾模式运行
3.2 车站通风系统
3.2.1正常运行状态
车站通风系统的正常运行模式是根据地铁运营的时间，车站内外温湿度等信息，由系统自动完成各类运行模式，具体要求如下：
1）大系统正常运行工况：
在正常工况下，车站大系统采用定流量变风量的控制策略，车站的送风机、排风机均采用变频控制，通过PID调节算法，将车站的温度和风机的频率进行关联性调节；同时能够将车站内的实际温湿度、车站外的实际温湿度自动转换成焓值，并将计算结果和设计院给出的相关参数进行比较计算，自动得出系统当前的最优运转模式，为乘客提供一个舒适的候车乘车环境的同时，还起到了节能降耗的效果。
2）小系统正常运行工况：
在正常工况下，车站小系统采用定风量变流量的控制策略，小系统空调水系统末端的二通阀为调节阀门，通过PID调节算法，将小系统内各支路汇总处的回风温度与阀门开启度进行关联性调节；同时通过将上述回风温度与设定温度进行对比，自动判断当前应当执行的最优模式，保证各房间空气环境符合规定标准，满足有关专业的工艺要求；
3.2.2 车站火灾模式
能够对FAS传来的火灾信号进行解析，当解析出的结果，系统立即投入大系统火灾模式或小系统火灾模式进行运转，工频启动车站的排烟风机，以最快的速度，將车站火灾产生的烟气排出车站，保证车站内乘客及工作人员的人生安全。
小系统火灾模式中，对于没有设气体灭火保护的房间，系统应迅速组织气流，将烟气排出车站，保证设备及人生安全；对于设有气体灭火保护的房间，系统应迅速关闭该房间的所有进、出口阀门，保证房间的密闭性，待房间火情消除时，系统打开该房间的虽有排风设备，将带有微毒的灭火气体排出车站。
4.结束语
综上，地铁车站的通风空调系统控制在地铁运营服务中起着举足轻重的作用，做好地铁通风空调控制策略研究更是地铁运营事业走可持续发展道路的一项战略性措施，因此，在今后的运营过程中，要不断总结，大胆创新，因地制宜，让地铁通风空调控制策略能够满足运营环境的变化，更好的服务乘客。