上海隧道工程有限公司 上海 200032
摘要：以南京地铁机场线为工程背景，从功能、接口设计2个方面，总结了综合监控系统（ISCS）换乘站互联接口详细设计方案。提出了换乘站综合监控系统之间信息数据共享、功能及接口设计方案。
1概述
南京地铁机场线从南京南站至禄口机场站，共设置8座车站，其中共设4座换乘站，分别为禄口新城南站、吉印大道站、翠屏山站、南京南站。禄口新城南为同厅同台平行换乘，吉印大道站为通道换乘，翠屏山站为上侧下岛换乘，南京南站为与宁和线同厅同台平行换乘，与一、三号线T型通道换乘。换乘站在城市轨道交通线网中具有特殊地位和作用。随着城市轨道交通网络化的发展，换乘站的主体结构和监控功能设计成为影响线网效率和安全性的关键因素，其影响主要表现在设施协调、客运组织、信息共享、线间联动等方面。其中，换乘站综合监控系统（ISCS）功能必须满足正常情况下各线路相对独立运营管理，灾害情况下实现统一调度和指挥的运营需求。
换乘站现场级设备（如BAS、FAS等）设置以FAS为核心，当发生火灾时，由发生火灾线路车站FAS发出模式指令，另外换乘站FAS接收模式指令，把模式指令传送给各线路相关BAS，运行转入火灾模式，实现消防联动，满足灾害模式下运营管理需求。综合监控系统监控系统运行工况，如FAS、BAS、PIS、AFC、PSD、PA等。
换乘站各线路独立设置综合监控系统，各线路综合监控系统将本站机电设备信息互相传送给对方，进行信息数据交互，实现跨线联动功能。
2 如何实现换乘站联动功能
2.1火灾联动
换乘站发生火灾时，与该站相关的几条线都要进入火灾运行模式。同样，与换乘站相邻的某线路区间发生火灾时，相关线路进入火灾运行模式。火灾模式下，根据设计原则，由FAS或ISCS自动或手动联动BAS、ISCS、ACS、AFC、CCTV、PA、PIS、PSD等专业。
●FAS分设
通道换乘车站各线FAS由各线设置并负责管理，或者虽同期设计但因建设周期相距时间较长未能同期施工车站，FAS也按各线的管辖范围进行设置。由多个系统完成整个车站的防灾报警和防灾设施的联动控制。
正常工况时，通过本线路的集成接口和换乘线路的互联接口，监控本线路设备，监视邻线设备运行状态和报警信息。当车站或区间相应区域内发生火灾报警时，所属线路FAS工作站收到火灾报警，本线路各系统按上图执行消防联动和综合监控联动。同时，通过换乘接口，邻线接收到线路火警信息，邻线各系统按上图执行消防联动和综合监控联动。
●FAS合设
同厅或同台换乘车站按照建筑个体设置一套FAS系统，区间、折返线FAS则按照线路划分设置。由先开通线路设置FAS主控制器，并以先开通车站控制室作为车站的消防值班室，后开通线路部分FAS设FAS区域控制器与FAS主控制器连接，或设单独的报警回路接入FAS主控制器。各线FAS需设置接口，传递火灾信息，由一个系统完成防灾报警和防灾设施的联动控制。
●BAS分设
通道换乘车站各线BAS由各线设置并负责管理，或者虽同期设计但因建设周期相距时间较长未能同期施工车站，BAS也按各线的管辖范围进行设置。由多个系统配合FAS完成整个车站的消防联动控制。
正常工况时，通过本线路的集成接口和换乘线路的互联接口，监控本线路设备，监视邻线设备运行状态和报警信息。当车站或区间相应区域内发生火灾报警时，所属线路FAS工作站收到火灾报警，分别联动本线路BAS和邻线BAS系统。各线BAS系统按照相应的火灾模式启停通风、照明、电扶梯等设备。
●BAS合设
同厅或同台换乘车站按照建筑个体设置一套BAS系统，区间、折返线BAS则按照线路划分设置。由先开通线路设置BASPLC主控制器，后开通线路部分BAS设置远程I/O模块箱，通过通讯总线接入主控制器。各线BAS需设置接口，交互设备状态和控制指令，从而由一个系统完成与FAS的消防联动控制。
2.2阻塞联动
当换乘站相关线路的区间发生列车阻塞或其它事故时，有可能需要两个线路或以上的通风系统配合完成区间的阻塞通风，此时需要启动换乘站相关线路的阻塞联动。尤其当两条换乘线路是接驳贯通运营时，该需求尤为突出。
●BAS分设
换乘站某条线路ISCS在检测到该线路ATS的阻塞报警信号后，通过换乘接口将该阻塞报警转发至邻线ISCS。各线ISCS根据阻塞执行模式的定义，自动或半自动方式启动相应阻塞联动。各线ISCS联动所接线路BAS系统，启动阻塞通风模式及区间疏塞指示模式，同时联动各自PA、PIS、CCTV等相关系统。
●BAS合设
BAS按照整站设计施工时，则由一个系统完成阻塞联动时的模式下发和相关通风设备启动。当某条线路ISCS在检测到该线路ATS的阻塞报警信号后，通过换乘接口将该阻塞报警转发至邻线ISCS，联动PA、PIS、CCTV等相关系统。
3换乘站接口解决方案
考虑到各换乘站不同换乘方式、运营方式，以及各既有换乘线路信息集成的特点，以下对各换乘站的接口方案进行描述。暂定A、B为两条换乘线路。对于多线换乘，两两互相之间单独做换乘接口，每两条线之间接口方案一样。现场级FAS、BAS之间的接口由FAS之间实现。
3.1接口方案
1）A、B号线综合监控系统在换乘站各配置2台防火墙，进行网络隔离，防火墙支持至少4条线路的接入，采用以太网传输通道，接口位置在防火墙接口外侧。
2）两条线换乘站互相通信的防火墙主备IP地址经由厂家商讨后确定（保证与综合监控系统本身不在同一网段），保证对各自网络不产生影响。
3）对于中心\全线需要共享的信息，由中心将信息经过本线路换乘车站，传送给对方线路。如区间阻塞\火灾（仅包含相邻区间的信息），主所及PSCADA公共信息等。
4）通信协议采用附件规定协议。
具体网络架构见下图：
图1 A号线与B号线换乘车站ISCS接口方案
3.2数据流方案
换乘站独立设置车站级综合监控系统，A号线与B号线各自控制自己所管辖的设备，其中换乘站共有设备的状态信息互通，经过车站互联，分别上送至本线中心与互联线路的中心，各线路控制自己本线路设备。
数据流如下图所示：
图2 A号线与B号线换乘车站ISCS接口方案
3.3接口功能
换乘站各条线路之间信息全部互相传送，主要包括如下：
●PSCADA：
1）、主变电所、各变电所供电设备（33kV、1500V、400V等）的报警和状态，包括开关状态、故障报警、操作位置等。
2）、主变电所、各变电所各类遥测数据信号，包括电压、电流、功率、频率、电度、温度、能耗等。
3）、主变电所、各变电所PSCADA系统状态、如通信网络、设备等状态和故障报警。
4）、.各系统（或设备）主要功耗、能耗统计数值）
●BAS：
1）、车站集中冷站各设备（隧道通风、车站通风空调、给排水系统、自动扶梯、照明导向、集中供冷）的报警和状态，包括开关状态、故障报警、操作位置等。
2）、隧道通风、车站通风空调、照明导向等执行的模式状态。
3）、车站、集中冷站的各类环境状态，包括各区域（风道、公共区、房间等）温度、湿度，空调水系统压力、压差、温度、流量，变频设备电压、电流、频率，并提供关键设备的累积运行时间。
4）、各设备的主要功能、能耗统计数值。
5）、车站、集中冷站的BAS系统状态，如通信网络、PLC设备等状态和故障报警）
●FAS：
火警总信号、防烟分区火警、气灭区火警、区间手报、专用排烟风机状态；
●PSD：
门控单元故障（通讯、电源、监视系统）、就地控制盘、滑动门、端门、应急门、司机门状态和报警；
●AFC：
运营模式、各类售票机、闸机状态；
●CCTV：
换乘站摄像机信息；
●ATS：
1）、车次号（包含车底号、列车号、列车服务号、列车序列号、列车运行方向、列车目的地）
2）、阻塞时列车头所在的轨道号
3）、列车阻塞状态
4）、车辆段停车库列车占用信息（列车号、列车序列号、列车编组、停车轨道占用情况）
5）、列车停站时间
6）、下辆列车目的地号
7）、下辆列车到站时间
8）、列车驾驶模式
9）、转辙机位置及故障、信号机状态及故障
●ACS：
车站门禁主控器、就地控制器、门等状态、异常及故障报警
●PA：
区域广播内容、广播占用状态等
●PIS：
1.上行播控设备状态
2.下行播控设备状态
3.4接口分工
1）A号线ISCS提供详细接口文件（包括具体接口形式、接口协议，明确接口功能等），B号线ISCS负责确认；
2）各方提供换乘站各自接口设备、通信端口；
3）各方提供各线共享信息点表、防火分区信息表等给对方；
4）A号线ISCS负责协议测试、功能测试；B号线ISCS配合完成；
5）各线负责完成各自HMI显示全站FAS信息；公用区域电扶梯、照明状态等。
4结束语
通过对南京地铁机场线换乘站接口方案的研究，现场级设备（如FAS、BAS等）换车站接口由FAS之间进行互联，实现现场级设备之间信息交互和联动动能，在换乘站车站级综合监控系统设置互联接口，实现各线路综合监控系统之间信息交互数据共享，对与换乘站相关的区间阻塞及火灾、大客流等异常工况时提供信息数据共享，达到线路之间协同运作，提供自动化运营及管理水平。
参考文献：
[1]城市轨道交通换乘站综合监控系统设计方案 作者 赵琛琛，朱晓飞 出版源 《城市轨道交通研究》，2015，18（4）：63-67
[2]地铁换乘站综合监控系统的建设探讨 《城市建筑》2015年 第2期 | 何飞军 杭州市地铁集团有限责任公司 310017
[3]GB50157-2013 地铁设计规范
论文作者:倪轩煊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第15期
论文发表时间:2018/11/2
标签：线路论文; 接口论文; 车站论文; 状态论文; 设备论文; 监控系统论文; 信息论文; 《建筑学研究前沿》2018年第15期论文;