BAS

軌道交通環境與設備監控系統（BAS）採用計算機網絡、自動控制、通訊及分佈智能等技術，實現地鐵環境與設備系統的三級控制管理模式，對地鐵車站及區間隧道內的空調通風、給排水、照明、電/扶梯、安全門等機電設備進行全面的運行管理與控制。

一、系統介紹

軌道交通環境與設備監控系統（BAS）採用計算機網絡、自動控制、通訊及分佈智能等技術，實現地鐵環境與設備系統的三級控制管理模式，對地鐵車站及區間隧道內的空調通風、給排水、照明、電/扶梯、安全門等機電設備進行全面的運行管理與控制。通過最優化組合，確保機電設備處於安全、高效、節能和最佳運行狀態，從而提供一個舒適的乘車環境。同時BAS系統還能夠對在地下車站發生火災事故的情況下，執行相應防災和阻塞模式，使有關救災設施按照設計工況及時有效地運行，充分發揮各種設備應有的作用，保證乘客的安全和設備的正常運行。

二、應用用户

應用BAS系統的主要用户是在城市軌道交通建設和運營中，對車站和線路上的所有機電設備採用集中監控方式進行管理的地鐵、輕軌、有軌電車等建設和運營公司。

BAS系統滿足樓宇自動化控制系統的需求，可廣泛應用於大中型樓宇自動化控制系統中，實現對樓宇中機電設備的自動化控制。

三、系統組成

BAS系統的網絡採用分佈式結構，由通信傳輸網、中央級和車站級監控局域網、現場總線網組成。採用工業級交換設備，通過雙網冗餘、VLAN組網、分層隔離等技術手段，更好地滿足高可靠性的實時監控的需要，減少故障的波及面。

BAS系統的硬件設備選擇具備高可靠性、高容錯性、可維護性好的工業級控制設備，根據現場實際情況和用户的需要，中央級、車站級監控室可配置：冗餘熱備的操作工作站和服務器、維護工作站、事件/報表打印機、UPS等。BAS的控制系統採用世界著名品牌的可編程邏輯控制器（PLC），採用可擴展、易維修的模塊化結構，具有遠程編程與診斷功能。控制器冗餘配置；輸入輸出模塊通道隔離，可帶電插拔；全系統具有優質的抗干擾性。

BAS系統的軟件與硬件設備配置相適應，採用模塊化結構，具有很好的開放性和擴展性，具備完整遠程維護和診斷功能。系統軟件平台先進、成熟、可靠、開放；應用軟件按中央級、車站級、現場控制級三層次編制，符合地鐵BAS的功能需求，人機界面新穎友好。

BAS系統遵循標準化、開放性的接口設計原則，支持TCP/IP協議，多種現場總線協議和OPC技術，便於與火災自動報警（FAS）等其他第三方系統實現數據交互共享。

四、系統功能

（1）機電設備監控功能

實現中央級、車站級、就地級三級監控；BAS控制命令能分別從中央級、車站級和車站緊急控制盤（IBP盤）自動或手動地下達執行，並具有越級控制能力；設備按優先級分級操作；具備軟件權限設定等功能。

（2）執行防災及阻塞模式

接收FAS車站火災信息，執行車站防煙、排煙模式；接收區間停車位置信號，根據列車火災部位信息，執行隧道防排煙模式；根據區間阻塞信息，執行阻塞通風模式；監控車站應急照明系統；監視各排水泵房危險水位等。

（3）環境監控與節能運行管理

通過環境參數的檢測，對能耗進行統計分析，控制通風、空調設備優化運行，提高地鐵整體環境的舒適度，降低能源消耗。

（4）環境和設備管理

對車站環境等參數進行統計；對設備的運行狀況進行統計，據此優化設備的運行，實現維護管理趨勢報告，提高設備管理效率。

樓宇自動化系統（BAS)對整個建築的所有公用機電設備，包括建築的中央空調系統、給排水系統、供配電系統、照明系統、電梯系統，進行集中監測和遙控來提高建築的管理水平，降低設備故障率，減少維護及營運成本。

設計樓宇自動化系統的主要目的在於將建築內各種機電設備的信息進行分析、歸類、處理、判斷，採用最優化的控制手段,對各系統設備進行集中監控和管理，使各子系統設備始終處於有條不紊、協同一致和高效、有序的狀態下運行，在創造出一個高效、舒適、安全的工作環境中，降低各系統造價，儘量節省能耗和日常管理的各項費用，保證系統充分運行，從而提高了智能建築的高水平的現代化管理和服務，使投資能得到一個良好的回報。樓宇機電設備監控系統，作為智能建築樓宇自動化系統非常重要的一部分，擔負着對整座大廈內機電設備的集中檢測和控制，保證所有設備的正常運行，並達到最佳狀態。

智能建築的概念和樓宇自動化系統簡介，並列舉了當今幾大樓宇自控生產廠商的自控系統功能簡介和實際運用。

智能建築的概念，在本世紀末誕生於美國。第一幢智能大廈於1984年在美國哈特福德 （Hartford）市建成。中國於90年代才起步，但迅猛發展勢頭令世人矚目。

智能建築是信息時代的必然產物，建築物智能化程度隨科學技術的發展而逐步提高。當今世界科學技術發展的主要標誌是4C技術（即Computer計算機技術、Control控制技術、Communication通信技術、CRT圖形顯示技術）。將4C技術綜合應用於建築物之中，在建築物內建立一個計算機綜合網絡，使建築物智能化。4C技術僅僅是智能建築的結構化和系統化。

智能建築應當是：

“通過對建築物的4個基本要素，即結構、系統、服務和管理，以及它們之間的內在聯繫，以最優化的設計， 提供一個投資合理又擁有高效率的幽雅舒適、便利快捷、高度安全的環境空間。智能建築物能夠幫助大廈的主人，財產的管理者和擁有者等意識到，他們在諸如費用開支、生活舒適、商務活動和人身安全等方面得到最大利益的回報。”

建築智能化結構是由三大系統組成：樓宇自動化系統（BAS)、辦公自動化系統（OAS)和通信自動化系統（CAS)

樓宇自動化系統也叫建築設備自動化系統（Building Automation System簡稱BAS)，是智能建築不可缺少的一部分，其任務是對建築物內的能源使用、環境、交通及安全設施進行監測、控制等，以提供一個既安全可靠，又節約能源，而且舒適宜人的工作或居住環境。

三、樓宇自動化系統的組成與基本功能

建築設備自動化系統通常包括暖通空調、給排水、供配電、照明、電梯、消防、安全防範等子系統。根據中國行業標準，BAS又可分為設備運行管理與監控子系統和消防與安全防範子系統。一般情況下，這兩個子系統宜一同納入BAS考慮，如將消防與安全防範子系統獨立設置，也應與BAS監控中心建立通信聯繫以便災情發生時，能夠按照約定實現操作權轉移，進行一體化的協調控制。

建築設備自動化系統的基本功能可以歸納如下：

(1)自動監視並控制各種機電設備的起、停，顯示或打印當前運轉狀態。

(2)自動檢測、顯示、打印各種機電設備的運行參數及其變化趨勢或歷史數據。

(3)根據外界條件、環境因素、負載變化情況自動調節各種設備，使之始終運行於最佳狀態。

(4)監測並及時處理各種意外、突發事件。

(5)實現對大樓內各種機電設備的統一管理、協調控制。

(6)能源管理：水、電、氣等的計量收費、實現能源管理自動化。

(7)設備管理：包括設備檔案、設備運行報表和設備維修管理等。

樓控系統採用的是基於現代控制理論的集散型計算機控制系統，也稱分佈式控制系統（Distributed control systems簡稱DCS)。它的特徵是“集中管理分散控制”，即用分佈在現場被控設備處的微型計算機控制裝置（DDC)完成被控設備的實時檢測和控制任務，克服了計算機集中控制帶來的危險性高度集中的不足和常規儀表控制功能單一的侷限性。安裝於中央控制室的中央管理計算機具有CRT顯示、打印輸出、豐富的軟件管理和很強的數字通信功能，能完成集中操作、顯示、報警、打印與優化控制等任務，避免了常規儀表控制分散後人機聯繫困難、無法統一管理的缺點，保證設備在最佳狀態下運行。

五、樓宇自動化系統設備的發展史及相關產品

樓宇設備自動化系統到已經歷了四代產品：

第一代：CCMS中央監控系統（20世紀70年代產品）

BAS從儀表系統發展成計算機系統，採用計算機鍵盤和CRT構成中央站，打印機代替了記錄儀表，散設於建築物各處的信息採集站DGP(連接着傳感器和執行器等設備）通過總線與中央站連接在一起組成中央監控型自動化系統。DGP分站的功能只是上傳現場設備信息，下達中央站的控制命令。一台中央計算機操縱着整個系統的工作。中央站採集各分站信息，作出決策，完成全部設備的控制，中央站根據採集的信息和能量計測數據完成節能控制和調節。

第二代：DCS集散控制系統（20世紀80年代產品）

隨着微處理機技術的發展和成本降低，DGP分站安裝了CPU，發展成直接數字控制器DDC。配有微處理機芯片的DDC分站，可以獨立完成所有控制工作，具有完善的控制、顯示功能，進行節能管理，可以連接打印機、安裝人機接口等。BAS由4級組成，分別是現場、分站、中央站、管理系統。集散系統的主要特點是隻有中央站和分站兩類接點，中央站完成監視，分站完成控制，分站完全自治，與中央站無關，保證了系統的可靠性。

第三代：開放式集散系統（20世紀90年代產品）

隨着現場總線技術的發展，DDC分站連接傳感器、執行器的輸入輸出模塊，應用LON現場總線，從分站內部走向設備現場，形成分佈式輸入輸出現場網絡層，從而使系統的配置更加靈活，由於LonWorks技術的開放性，也使分站具有了一定程度的開放規模。BAS控制網絡就形成了3層結構，分別是管理層（中央站）、自動化層（DDC分站）和現場網絡層（ON)。

第四代：網絡集成系統（21世紀產品）

隨着企業網Intranet建立，建築設備自動化系統必然採用Web技術，併力求在企業網中佔據重要位置，BAS中央站嵌入Web服務器，融合Web功能，以網頁形式為工作模式，使BAS與Intranet成為一體系統。

網絡集成系統（EDI)是採用Web技術的建築設備自動化系統，它有一組包含保安系統、機電設備系統和防火系統的管理軟件。

EBI系統從不同層次的需要出發提供各種完善的開放技術，實現各個層次的集成，從現場層、自動化層到管理層。EBI系統完成了管理系統和控制系統的一體化。

規模和影響較大的樓宇設備供應公司有美國霍尼維爾公司、江森公司、KMC公司、德國西門子公司等。

Basic語言模塊文件後綴名

樓宇自動化控制技術在中國還是一個新興的技術領域，隨着更多智能建築的出現，將有更加先進的技術補充到這一領域中，使這一技術更加成熟、完善。

Honeywell(霍尼韋爾），Johnson(江森），SIEMENS（西門子），美國KMC，施耐德，GE，等