摘要:随着现代科学技术的发展,在城市交通行业中兴起一种新型的交通工具——轨道交通,其具有快捷、安全、准时、价格实惠和运载量大等优点,是缓解城市交通拥堵的有效手段。在轨道交通中分布着各类电扶梯设备,电扶梯设备的种类繁多、分布广泛、控制复杂,并不断向自动控制技术发展。将所有的自动扶梯和垂直电梯进行集中控制和管理,我们将这种技术系统称之为BAS系统。BAS系统采用现代计算机和网络系统来对轨道交通上的各类机电设备进行自动化管理,来提高轨道交通的安全可靠运行。本文主要介绍BAS系统在轨道交通中的作用和功能,重点介绍BAS系统在电扶梯设备上的应用和发展。
关键词:轨道交通;BAS系统;电扶梯;自动控制
1 引言
随着我国城市化进程的加快,我国城市轨道交通在面临更大挑战的同时,也在不断地进行改革和创新,以计算机技术、自动控制技术及网络通信技术等各类自动化系统为基础,引入了大量具有国际先进水平的现代机电设备来不断发展和创新我国的城市轨道交通系统。而轨道交通BAS系统是将计算机和网络技术结合,利用分布式的微机监控系统对各种机电设备进行自动控制,提高设备运行的安全与智能化。各车站内的电扶梯设备分布广、数量多、负荷大,BAS系统恰好用其集中控制、管理,高效快捷的优点,来实现对车站电扶梯设备的集中控制。不仅保证了车站内设备的安全运行,更为乘客创造出方便、舒适的乘梯条件,还可以减小设备客伤,对城市轨道交通的发展有着重要的作用。
2 BAS系统在轨道交通中的作用
(1)进行全面性的监视、控制和管理,应用于各类设备的参数设备,实现区域性的管理。
(2)监控并调节轨道交通沿线各车站的通风、给排水、照明、电扶梯、屏蔽门等机电设备的运行状况。
(3)对车站内的各类机电设备进行统一管理。当设备出现故障时进行报警,并带有远传功能。
(4)在发生火灾等危险情况时,能够接收FAS系统发出的警报信息,并自动控制通风、给排水、照明、电扶梯等系统切换到火灾模式。
(5)对地下环境的湿度、温度及水系统运行情况,进行参数的检测和分析。
(6)BAS系统控制相关机电设备,通过与信号ATS接口接收信息并通过车站内的模拟屏来执行相关命令,从而避免电客车的堵车事件。
(7)保证BAS系统的时钟同步。
3 BAS系统的功能
BAS系统的实施方案有很多种,要根据实际情况来选择合理有效的方案。BAS主要由中央级和车站级功能构成。
(1)中央级功能。BAS系统的监控核心主要是中央级监控系统,它的功能设计面向整个轨道交通的运营、监控、管理和维护。主要突出日常调解和防灾指挥功能。应用于机电设备运营管理中的数据设置、遥控、群控和模式控制等功能,为电扶梯系统提供全局性和高效性、实用性的监控操作。
(2)车站级功能。车站BAS系统是以车站为单位的独立系统,只负责完成车站内的BAS系统功能,主要负责采集信号、转换、传输、显示和诊断单台设备的控制和联锁的功能。
4 BAS在电扶梯系统上的应用
电扶梯系统是轨道交通的重要组成部分,主要分为两种设备——自动扶梯和垂直电梯,而BAS系统主要对上述两种设备进行监控设置。本文以BAS与自动扶梯的控制进行描述。
(1)BAS与自动扶梯的通信连接。车站BAS系统通过环控电控室内的PLC控制柜内的通信接口,与现场的扶梯控制箱内的扶梯控制器,用通信线进行连接。见下图。
(2)通信传输方式。BAS和扶梯之间的接口协议采用基于串口RS485的MODBUS RTU协议。BAS的通信网关配置为主机,扶梯配置为从机,通讯模式为全双工。BUS通信网关每隔一段时间(时间可以设置)周期向扶梯发送轮询报文。扶梯接收到信号,向BAS发送应答帧。
(3)扶梯监控点设置。一般BAS都会对扶梯设置一些重要的监控点,如扶梯上下行运行状态,停止、急停、检修、故障状态,扶手带异常,踏板防盗等,信号从扶梯传送到BAS,BAS根据接收到扶梯的反馈状态信息做出不同的判断。
5 BAS在电扶梯系统上的发展
5.1在设计上的标准化
BAS是服务性系统,其由若干的设备进行控制和管理。并且是全面开放式的集成系统,这也为轨道交通在自动化方面提供了优越的条件。在BAS发展的过程中,要不断扩大它的功能,增强它的专业化程度,完善它的服务,这就是当前最主要的发展趋势。
BAS想要更好的在电扶梯系统上发展,就离不开集成监控平台的搭建。监控平台要保证形态合理,拥有全面的应用开发接口,并对数据的组织和表现方式要有充分的考虑,对不同的硬件集成环境及软件配置形态也需要支持,再融入一些技术手段,如冗余、自动复位、容错等使得系统运行更加稳定。
5.2对BAS的全面优化
目前BAS在对电扶梯的控制上还有诸多的不足之处,如无法进行故障的识别及分类,无法对数据进行实时共享等。这就需要对这个系统进行全面的优化,来充分发挥这个系统的真正的功能。
在发展过程中,可以从控制策略、控制权、控制系统、软件监控等方面入手,在整个过程中,主要的优化方法是线性规划法、非线性规划法、极大值法等,并综合运用运筹学、控制论、管理学及系统工程等学科理论、方法和技术。具体步骤如下:
(1)分析找出最需要进行优化的问题,并通过查找资料、收集数据进行分析;
(2)根据收集到的数据来解问题,主要对变量的确定,并根据目标函数,来确定约束条件;
(3)根据数据分析,找出最合适的方法,对函数进行求解,通过利用计算机编程来确定答案;
(4)对确定的最优解进行校验和执行。
6 结语
轨道交通电扶梯系统比较复杂而且数量庞大,对于硬件配置和软件功能都有特殊的要求,因此在对系统进行设计时,需要结合各车站的实际情况,进行合理有效的配置系统。随着自动控制技术面向全球化、信息化、网络化和智能化方向的发展,在BAS系统控制软件的支持下,技术人员应该继续深入研究各种控制策略,提高电扶梯控制系统的自动化水平,使得轨道交通运营成本达到最优,减少客伤,对城市交通的发展和社会的进步有着非常重要的意义。
参考文献:
[1]解涛.浅谈城市轨道交通BAS系统的发展[J],科学与财富,2015(6):8-8.
[2]韩旭良.地铁BAS系统在环控中的应用[J],电子技术与软件工程,2014(2):105-105.
[3]温玉君,戴孙放.综合监控系统在城市轨道交通工程中的应用[J],城市轨道交通研究,2010,13(9):1-4.
[4]付伟.BAS系统在高铁车站的应用[J],中国高新技术企业,2012(24):58-60.
[5]陆健森.BAS系统在地铁环境控制中的应用及实现研究[J],机电一体化,2014(4):114-114.
论文作者:徐均波
论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期
论文发表时间:2017/10/11
标签:扶梯论文; 系统论文; 轨道交通论文; 车站论文; 设备论文; 功能论文; 机电设备论文; 《基层建设》2017年第14期论文;