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摘 要:随着地铁建设的快速发展，地铁环控自动化系统设备不断更新，如何为乘客提供一个更加安全、舒适的地下环境，是摆在我们地铁运营维护人员面前的重大课题。复八线环控自动化监控系统，是1999年设计完成的。产品性能参数已不能满足现在地铁运营要求。现将地铁复八线的建国门站和国贸站两站现场级DDC全部更新，原车站级与中心级接口设备进行升级。直接数字控制器（DDC）是环境与设备监控系统（BAS）的基本控制单元。正确的应用DDC是BAS设计的关键所在，结合实际，本文针对此次项目改造及DDC的配置、安装、测试等方面进行了具体探讨。
关键词：BAS系统更新 直接数字控制器 DDC的配置
中图分类号：U231+.3 文献标识码：A 文章编号：
概述
地铁复八线全长12.7km.其中地下线10余km，地面线近2km。共有11个车站，其中包括：四惠东站、四惠站、大望路站、国贸站、永安里站、建国门下层站、东单站、王府井站、天安门东站、天安门西站、西单站及相应所辖区间。由于地铁运营环境内粉尘密度比较大，由此造成BAS设备元器件常受到粉尘的侵蚀、过早的老化或损坏。并且备品配件采购困难.，本次工程涉及建国门、国贸两站现场级系统更新。
复八线环控系统现状
北京地铁复八线环境与设备监控系统始建于1999年，设中央级、车站级和本地级三级监控方式。中心设在小营轨道交通指挥中心。复八线环控系统是一个由通讯网络将西直门中心服务器（OCC）与各个工作站的Excel500系统控制器(Excel100、Excel500)及通讯总线C-BUS连接起来的环境监控系统。负责自各站的风机，主排水泵，污泵，风阀，冷冻站等设备的控制，对风机电流，水泵液位，地下温湿度等进行监测。
2008年在地铁既有线控制中心改移工程中，将原车站级与中心级接口设备进行升级，通信信道加宽，传输速率由9600波特率升至10M，数据传输量增大。同时，一号线环控系统于一号线控制中心实现了对复八线环控系统的数据采集，实现了一号线从苹果园到复兴门下层段与复八线环控信息的数据整合。完成了一号线环控信息的整体统一。
车站级设于各站综控室，对地铁复八线全线相关机电设备的运行进行时实监控。
现车站级DDC控制系统网络如上图所示，现场级是由EXCEL 5000、XL100C等Honeywell DDC控制器构成，由于受控设备较多，现场级主控制器下设若干Lon控制器。
该系统对全线的通风空调系统、给排水系统、自动扶梯系统、照明系统等设备进行自动化监控及管理。
系统改造设备的原则及施工过程
系统改造的基本原则
本次更新不改变原系统监控网络结构及受控设备管线
本次更新不改变原系统整体通讯，包括不改变车站级通信系统网络结构及车站与中心通信系统网络结构，更新完毕后控制中心仍可快速、稳定的监控全线各站。
本次更新不改变原图形界面，但需对现有不完善或缺少的监控图形进行补充，以最终实现满足运营需求为准。
车站级BAS控制响应时间不大于2S。
车站级BAS信息响应时间不大于3S。
OCC信息响应时间不大于3s
OCC控制响应时间不大于3s
系统整体实现的显示精度，要求模拟量的显示精度不低于现场设备监测仪表的测量精度，温度传感器准确度±0.5℃。 相对湿度准确度± 5%。
BAS系统平均无故障时间：MTBF>50000小时。
当电源中断后，再恢复运作时，通讯控制器、及网络通讯设备、能自动重新启动，并在30秒内恢复正常运行。
BAS的所有模块具有抗电磁干扰能力，满足相关的标准和规范要求。
控制系统的主要硬件设备具有先进性、开放性和可靠性。保证硬件设备全部为合格、成熟、可靠的正规、定型产品。保证所提供的产品，在十年内不被淘汰或可以用同类型产品代替，并保证设备的兼容性。
跟据地铁环境特点和气候条件，本次改造工程设备须考虑抗电磁干扰、防尘、防潮、防霉、防震、防辐射等性能，确保系统运行可靠组装、调试。
实施改造
通过对市场的考察和分析，选用了Honeywell的DDC产品。DDC系统的最大特点是从参数的采集、传输到控制等各个环节均采用数字控制功能来实现。
系统安装阶段
自控系统的安装分为管线安装和设备安装两个阶段，是自控施工过程中最关键、周期最长的时期，是整个项目的关键所在。
第一：将Honeywell控制设备组装在底板上，按图纸接线，编程、模拟调试，运至现场。
第二：将原Honeywell控制底板接线拆下并标注，先拆端子与模块之间的线，拆下导轨，拆底板；
第三： 将新的底板固定盘内；
第四：用电脑打号机打好的编号按顺序更换原电线上的编号，一根一根将旧端子对外电线按编号接到新的端子上，按图纸接线；
第五：接完线后，按图纸检查、测试
调试阶段
调试阶段是完成和达到自控系统设计功能的阶段，这个阶段主要是检查系统软件硬件的准确性、完整性和功能性，通过专业的测试设备仪器和软件，按照设计和规范的检验标准，检测调整系统达到设计的功能要求。调试阶段的工作重点为：
调试流程如下：
系统测试
数字量输入测试
信号电平的检查
动作试验。按上述不同信号的要求，用程序方式或手动方式对全部测点进行测试，并将测点之值记录下来。
特殊功能检查。按本工程规定的功能进行检查，如高保安数字量信号输入以及正常、报警、线路、开路、线路短路的检测等。
数字量输出测试
信号电平的检查
动作试验。用程序方式或手动方式测试全部数字量输出，并记录其测试数值和观察受控设备的电气控制开关工作状态是否正常；如果受控单体受电试运行正常，则可以在受控设备正常受电情况下观察其受控设备运行是否正常。
特殊功能检查。按本工程规定的功能进行检查。
模拟量输入测试
输入信号的检查。按设备说明书和设计要求确认其有源或无源的模拟量输入的类型、量程(容量)、设定值(设计值)是否符合规定。
温度、湿度、压力、压差传感器的检查与测试。
电量、电压、电流、频率、功率因数传感器的检查与测试。
电磁流量传感器的检查与测试。
模拟量输出测试
按设备使用说明书和设计要求确定其模拟量输出的类型、量程(容量)与设定值(设计值)是否符合。
按产品说明书的要求确认该设备的电源、电压、频率、温、湿度是否与实际相符。
确认各种驱动器的内外部连接线是否正确。
手动检查：首先将驱动器切换至手动档，然后转动手动摇柄，检查驱动器的行程是否在100％范围内。
在确认手动检查正确后，在现场按产品说明书要求，模拟其输入信号或者从DDC输出AO信号，确认其驱动器动作是否正常。
动作试验：用程序或手控方式对全部的AO测试点逐点进行扫描测试，记录各测点的数值，同时观察受控设备的工作状态和运行是否正常。
特殊功能检查：按规定的功能进行检查，如保持输出功能、事故安全功能等。
全部DO、DI、AO、AI点应根据监控点表或调试方案规定的监控点数量和要求，按本规定的上述要求进行。
DDC功能测试
运行可靠性测试，抽检某一受控设备设定的监控程序，测试其受控设备的运行记录和状态。
关闭中央监控主机、数据网关(包括主机至DDC之间的通讯设备)，确认系统全部DDC及受控设备运行正常后，重新开机后抽检部分DDC设备中受控设备的运行记录和状态，同时确认系统框图及其他图形均能自动恢复。
关闭DDC电源后，确认DDC及受控设备运行正常，重新受电后确认DDC能自动检测受控设备的运行，记录狀态并予以恢复。
DDC软件主要功能及其实时性测试，按产品说明书和调试大纲的要求进行测试。
DDC点对点控制。在DDC侧用笔记本电脑或现场检测器，或者在中央控制机侧手控一台被控设备，测定其被控设备运行状态返回信号的时间应满足系统的设计要求。
在现场模拟一个报警信号，测定在CRT图面和触发蜂鸣器发出报警信号的时间必须满足系统设计要求。
小结
建议今后将产品的通用性及系统通讯协议的开放性指标作为系统中标的重要条件之一。更新改造必须考虑旧系统与新系统的兼容性，处理与新建线路的兼容性车站级系统预留接口，满足将来通讯路径需求，为安全运营与协调工作奠定了基础。
由于地铁运营环境比较恶劣，粉尘密度高于一般的楼宇环境，同时粉尘所含的成分也十分复杂，由此造成自动控制系统设备元器件常受到粉尘的侵蚀、过早的老化或损坏。另外由于粉尘造成的静电感应使设备受到不同程度的干扰。建议易受侵蚀的设备箱柜在不影响其散热的前提下加装高质量的密封条，做好密封防尘处理。同时应对此类设备定期进行清扫、吹、吸尘处理，在维护过程中还可以在其受侵蚀部件上喷洒电子器件清洁液，保持元器件的清洁。另外，可在设备机柜中加装粉尘自动吸附装置，将产生的粉尘及时处理掉，使元器件得到相应的保护。
参考文献：
[1]GB 50157—2003地铁设计规范[S].北京:中国计划出版社,2003.
[3]魏晓东.城市轨道交通自动化系统与技术[M].北京:电子工业出版社,2004.
[4]张邵,陈晓东. BAS系统在地铁环境中的应用及实现[J].地铁与轻轨,2003(5).
[5]曲立东.城轨交通环境与设备监控系统的结构比较[J].都市快轨交通,2006,19(3).
关键词：BAS系统更新 直接数字控制器 DDC的配置
中图分类号：U231+.3 文献标识码：A 文章编号：
概述
地铁复八线全长12.7km.其中地下线10余km，地面线近2km。共有11个车站，其中包括：四惠东站、四惠站、大望路站、国贸站、永安里站、建国门下层站、东单站、王府井站、天安门东站、天安门西站、西单站及相应所辖区间。由于地铁运营环境内粉尘密度比较大，由此造成BAS设备元器件常受到粉尘的侵蚀、过早的老化或损坏。并且备品配件采购困难.，本次工程涉及建国门、国贸两站现场级系统更新。
复八线环控系统现状
北京地铁复八线环境与设备监控系统始建于1999年，设中央级、车站级和本地级三级监控方式。中心设在小营轨道交通指挥中心。复八线环控系统是一个由通讯网络将西直门中心服务器（OCC）与各个工作站的Excel500系统控制器(Excel100、Excel500)及通讯总线C-BUS连接起来的环境监控系统。负责自各站的风机，主排水泵，污泵，风阀，冷冻站等设备的控制，对风机电流，水泵液位，地下温湿度等进行监测。
2008年在地铁既有线控制中心改移工程中，将原车站级与中心级接口设备进行升级，通信信道加宽，传输速率由9600波特率升至10M，数据传输量增大。同时，一号线环控系统于一号线控制中心实现了对复八线环控系统的数据采集，实现了一号线从苹果园到复兴门下层段与复八线环控信息的数据整合。完成了一号线环控信息的整体统一。
车站级设于各站综控室，对地铁复八线全线相关机电设备的运行进行时实监控。
现车站级DDC控制系统网络如上图所示，现场级是由EXCEL 5000、XL100C等Honeywell DDC控制器构成，由于受控设备较多，现场级主控制器下设若干Lon控制器。
该系统对全线的通风空调系统、给排水系统、自动扶梯系统、照明系统等设备进行自动化监控及管理。
系统改造设备的原则及施工过程
系统改造的基本原则
本次更新不改变原系统监控网络结构及受控设备管线
本次更新不改变原系统整体通讯，包括不改变车站级通信系统网络结构及车站与中心通信系统网络结构，更新完毕后控制中心仍可快速、稳定的监控全线各站。
本次更新不改变原图形界面，但需对现有不完善或缺少的监控图形进行补充，以最终实现满足运营需求为准。
车站级BAS控制响应时间不大于2S。
车站级BAS信息响应时间不大于3S。
OCC信息响应时间不大于3s
OCC控制响应时间不大于3s
系统整体实现的显示精度，要求模拟量的显示精度不低于现场设备监测仪表的测量精度，温度传感器准确度±0.5℃。 相对湿度准确度± 5%。
BAS系统平均无故障时间：MTBF>50000小时。
当电源中断后，再恢复运作时，通讯控制器、及网络通讯设备、能自动重新启动，并在30秒内恢复正常运行。
BAS的所有模块具有抗电磁干扰能力，满足相关的标准和规范要求。
控制系统的主要硬件设备具有先进性、开放性和可靠性。保证硬件设备全部为合格、成熟、可靠的正规、定型产品。保证所提供的产品，在十年内不被淘汰或可以用同类型产品代替，并保证设备的兼容性。
跟据地铁环境特点和气候条件，本次改造工程设备须考虑抗电磁干扰、防尘、防潮、防霉、防震、防辐射等性能，确保系统运行可靠组装、调试。
实施改造
通过对市场的考察和分析，选用了Honeywell的DDC产品。DDC系统的最大特点是从参数的采集、传输到控制等各个环节均采用数字控制功能来实现。
系统安装阶段
自控系统的安装分为管线安装和设备安装两个阶段，是自控施工过程中最关键、周期最长的时期，是整个项目的关键所在。
第一：将Honeywell控制设备组装在底板上，按图纸接线，编程、模拟调试，运至现场。
第二：将原Honeywell控制底板接线拆下并标注，先拆端子与模块之间的线，拆下导轨，拆底板；
第三： 将新的底板固定盘内；
第四：用电脑打号机打好的编号按顺序更换原电线上的编号，一根一根将旧端子对外电线按编号接到新的端子上，按图纸接线；
第五：接完线后，按图纸检查、测试
调试阶段
调试阶段是完成和达到自控系统设计功能的阶段，这个阶段主要是检查系统软件硬件的准确性、完整性和功能性，通过专业的测试设备仪器和软件，按照设计和规范的检验标准，检测调整系统达到设计的功能要求。调试阶段的工作重点为：
调试流程如下：
系统测试
数字量输入测试
信号电平的检查
动作试验。按上述不同信号的要求，用程序方式或手动方式对全部测点进行测试，并将测点之值记录下来。
特殊功能检查。按本工程规定的功能进行检查，如高保安数字量信号输入以及正常、报警、线路、开路、线路短路的检测等。
数字量输出测试
信号电平的检查
动作试验。用程序方式或手动方式测试全部数字量输出，并记录其测试数值和观察受控设备的电气控制开关工作状态是否正常；如果受控单体受电试运行正常，则可以在受控设备正常受电情况下观察其受控设备运行是否正常。
特殊功能检查。按本工程规定的功能进行检查。
模拟量输入测试
输入信号的检查。按设备说明书和设计要求确认其有源或无源的模拟量输入的类型、量程(容量)、设定值(设计值)是否符合规定。
温度、湿度、压力、压差传感器的检查与测试。
电量、电压、电流、频率、功率因数传感器的检查与测试。
电磁流量传感器的检查与测试。
模拟量输出测试
按设备使用说明书和设计要求确定其模拟量输出的类型、量程(容量)与设定值(设计值)是否符合。
按产品说明书的要求确认该设备的电源、电压、频率、温、湿度是否与实际相符。
确认各种驱动器的内外部连接线是否正确。
手动检查：首先将驱动器切换至手动档，然后转动手动摇柄，检查驱动器的行程是否在100％范围内。
在确认手动检查正确后，在现场按产品说明书要求，模拟其输入信号或者从DDC输出AO信号，确认其驱动器动作是否正常。
动作试验：用程序或手控方式对全部的AO测试点逐点进行扫描测试，记录各测点的数值，同时观察受控设备的工作状态和运行是否正常。
特殊功能检查：按规定的功能进行检查，如保持输出功能、事故安全功能等。
全部DO、DI、AO、AI点应根据监控点表或调试方案规定的监控点数量和要求，按本规定的上述要求进行。
DDC功能测试
运行可靠性测试，抽检某一受控设备设定的监控程序，测试其受控设备的运行记录和状态。
关闭中央监控主机、数据网关(包括主机至DDC之间的通讯设备)，确认系统全部DDC及受控设备运行正常后，重新开机后抽检部分DDC设备中受控设备的运行记录和状态，同时确认系统框图及其他图形均能自动恢复。
关闭DDC电源后，确认DDC及受控设备运行正常，重新受电后确认DDC能自动检测受控设备的运行，记录狀态并予以恢复。
DDC软件主要功能及其实时性测试，按产品说明书和调试大纲的要求进行测试。
DDC点对点控制。在DDC侧用笔记本电脑或现场检测器，或者在中央控制机侧手控一台被控设备，测定其被控设备运行状态返回信号的时间应满足系统的设计要求。
在现场模拟一个报警信号，测定在CRT图面和触发蜂鸣器发出报警信号的时间必须满足系统设计要求。
小结
建议今后将产品的通用性及系统通讯协议的开放性指标作为系统中标的重要条件之一。更新改造必须考虑旧系统与新系统的兼容性，处理与新建线路的兼容性车站级系统预留接口，满足将来通讯路径需求，为安全运营与协调工作奠定了基础。
由于地铁运营环境比较恶劣，粉尘密度高于一般的楼宇环境，同时粉尘所含的成分也十分复杂，由此造成自动控制系统设备元器件常受到粉尘的侵蚀、过早的老化或损坏。另外由于粉尘造成的静电感应使设备受到不同程度的干扰。建议易受侵蚀的设备箱柜在不影响其散热的前提下加装高质量的密封条，做好密封防尘处理。同时应对此类设备定期进行清扫、吹、吸尘处理，在维护过程中还可以在其受侵蚀部件上喷洒电子器件清洁液，保持元器件的清洁。另外，可在设备机柜中加装粉尘自动吸附装置，将产生的粉尘及时处理掉，使元器件得到相应的保护。
参考文献：
[1]GB 50157—2003地铁设计规范[S].北京:中国计划出版社,2003.
[3]魏晓东.城市轨道交通自动化系统与技术[M].北京:电子工业出版社,2004.
[4]张邵,陈晓东. BAS系统在地铁环境中的应用及实现[J].地铁与轻轨,2003(5).
[5]曲立东.城轨交通环境与设备监控系统的结构比较[J].都市快轨交通,2006,19(3).