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基于環網冗余以太網技術的某火車站房設備一體化監控系統

發布日期：2022-07-14 點擊率：75

ay: block;">摘要：介紹了研華iBAS樓宇自控系統在某火車站房樓宇自控系統的成功應用。系統采用研華提供的整體解決方案，包括上位機軟件、網絡通訊設備、現場控制器DDC、傳感器和閥門執行機構等，實現站房各類機電設備，如通風空調、給排水、照明、電扶梯、應急照明、變配電等設備或系統的監視和控制，達到節省能源、節省人力、提高安全水平和管理水平的目的。
關鍵字：樓宇自控，組態軟件，直接數字控制器，節能，以太網，環網冗余交換機
引言：
隨著鐵路運輸系統的快速發展和人們生活水平的不斷提高，無論是工作人員還是旅客，對工作、生活、安全、交通、休息等環境的要求越來越高。為了滿足人們的這些需求，也為了提高鐵路企業的生產安全水平和現代化管理水平，實現節能降耗的目標，站房各類機電設備，如通風空調、給排水、照明、電扶梯、應急照明、變配電等設備或系統，應采用先進的計算機技術、控制技術和通信技術，對它們進行自動監視、控制和管理，以達到節省能源、節省人力、提高安全水平和管理水平的目的。
1．系統概述
本工程為鄭州火車站西出口工程（包括鄭州西站房、高架候車室、進出站地道）,其中西站房建筑總面積為12000m2，高架候車室建筑總面積為6200m2，進出站地道2500m2。鄭州主站房為既有站房, 主站房既有變電所沒有配備設備監控系統, 鄭州西出口工程新設機電設備監控系統，具有良好的擴充性,具備主站房既有變電所機電設備監控納入條件。

本系統使用研華提供的整套樓宇自控解決方案，包括上位機軟件、通訊網絡設備和以太網控制器DDC。
2．系統組成
本系統由中央監控站、現場控制器、其他監控子系統（如中央空調監控子系統、低壓變配電智能監控子系統等）、傳感器、執行機構及通信網絡組成。
1）中央監控站
設于站房綜合控制室，由工作站、服務器、管理網絡、電子值班系統、打印機及UPS等組成，負責站房內所有機電設備的監視和控制，提供與FAS系統的通信接口，在發生火災時接收FAS火災信息執行火災模式，并預留與上級MIS或監控系統的數據轉發接口。
2）DDC現場控制器
在機電設備相對集中的現場設置DDC，完成對通風、空調、照明、給排水設備等的監控。
DDC采用以太網及TCP/IP網絡技術，直接接入監控層工業以太網；內嵌Web服務器，無需特定的軟件，只需使用通用瀏覽器（如IE）便可以進行基本監控；擴展靈活方便，通過內部總線即可擴展輸入/輸出模塊。
3）其他監控子系統
站房監控子系統包括中央空調監控子系統、低壓變配電智能監控系統、應急照明系統及電扶梯智能控制器，這些子系統通過必要的通信適配器接入就近區域工業以太網交換機，納入BAS中央監控站實現統一監控和調度管理。
4）現場傳感器和執行機構
現場層包括各種傳感器、智能儀器儀表、執行機構等，負責機電設備運行狀態的數據采集，包括模擬量、交流量、開關量、脈沖量、數字量等；接收控制器和上級主站的命令，通過開關、閥門（執行器）、調節器等輸出控制；許多情況下，現場需要配置手動操作機構，以便現場維護、維修或緊急情況下完成操作任務。
5）通信網絡
通信網絡由管理網和監控網組成，都采用以太網和TCP/IP網絡協議，管理網和監控網無縫集成。
3. 網絡結構
通信網絡由中央監控站管理網和監控網絡，都采用以太網和TCP/IP網絡協議，管理網和監控網可以實現無縫集成，具有結構簡單、無中間轉換、效率高、可靠性高等特點。

中央監控站管理網采用雙以太網結構。
監控網絡采用綜合布線技術，由干線網絡和各工作區域網絡組成。干線網絡采用多模光纜構成具有自愈功能的光纖環形工業以太網，連接中央監控站和分布在現場的工作區域網絡。站房機電設備相對集中的區域組成一個區域監控網絡，區域網絡由工業以太網交換機、通信適配器、UPS、配線架等組成，DDC、監控子系統和智能控制器就近接入；各監控子系統內部可以采用現場總線，如變配電所智能監控系統采用RS-485總線。
4、系統方案描述
站房機電設備監控系統采用分層、分布式結構，由中央監控站、現場控制器DDC、輸入輸出設備及相關通信網路組成；其網絡架構采用光纖環網冗余網絡，為研華工業以太網交換機EKI系列產品的主要特色，現場控制器DDC直接連接到以太網交換機，通過以太網絡實現DDC與DDC之間、DDC與上位機軟件之間的通訊和互操作功能。配合現場控制器DDC及上位機軟件WebAccess，除了實現設備監控的基本要求外，還可以達到節能的效果。
系統實現對以下子系統設備的集中監視和分散控制：
1）空調通風系統：包括空調處理機組、新風機、排風機。
2）給排水系統：包括站房、地道各種污水泵。
3）照明系統：對候車室、售票大廳、出入口通道、無柱雨棚、景觀等照明回路進行監控。
4）應急照明系統：對應急電源系統（UPS）的各種工況進行監控。
5）低壓變配電系統：對車站低壓變配電所監控，配置智能監控儀表。
6）電扶梯：車站各類電扶梯均配置智能控制器作為其監控設備。
7）其它：對濕度傳感器、溫度傳感器、電動風閥、電動防火閥、電動防火調節閥及電動卷簾門等進行監控。
5、產品介紹
本系統采用研華樓宇自控系統整體解決方案，包括：WebAccess上位機軟件、EKI系列交換機和BAS-3KDDC控制器。
WebAccess上位機軟件介紹：

WebAccess是研華科技具有自主知識產權、基于IE瀏覽器內核、B/S結構的組態軟件，具有IE瀏覽器的一切網絡特性，包括工程的遠程開發、瀏覽和維護，報警管理，趨勢記錄，報表打印等功能，具有無限量的免費的客戶端。
EKI 系列交換機介紹：

EKI系列工業級帶光纖端口的以太網交換機可以讓用戶快速有效地擴充通訊網絡。應用光纖可防止系統噪聲干擾，傳輸距離也可達到2千米，甚至更高。此外，研華EKI系列產品的頂級工業化設計保證設備運行的可靠性和穩定性。
BAS-3000 以太網控制器介紹：

BAS-3000系列以太網控制器是研華自主研發的基于Ethernet的樓宇自動化專用控制器，提供針對HVAC、冷熱源、水處理、變配電等子系統的監視與控制。該控制器采用全以太網的通訊方式，保證現場設備之間數據的快速通訊和數據交換，開放式通訊協議支持BACNet和Modbus協議。同時DDC支持WebServer功能，允許客戶在遠端通過普通的IE瀏覽器直接登錄現場DDC進行數據瀏覽。

6、結論
樓宇自控系統面對的是建筑物內所有的機電設備，設置樓宇自控系統的目的是使所有的機電設備在安全可靠的前提下科學、合理、有序地完成各自工作，并達到節約能源，提高設備使用壽命的目的。該火車站房在使用研華的樓宇自控系統之后，運行非常穩定，為客戶節省了大量的能源。

研華自動化樓宇事業部
研華科技自1983年創立以來，致力于發展和提供高品質/高性能產品和服務。研華自動化作為研華科技第一個業務集團，重點關注四大垂直產業：樓宇自動化、機械自動化、電力能源及智能交通。樓宇自動化作為研華重點深耕之行業，成立研華自動化樓宇事業部，提供先進的技術支持及全球性的售后服務。研華自動化擁有自主研發的以太網樓宇自動化控制器BAS-3000系列DDC，基于TCP/IP技術，將Web作為樓控系統的核心，針對酒店、辦公樓、工業廠房、醫院、學校及小區提供成熟的系統解決方案，并實現對安防、消防等子系統的系統集成。研華自動化樓宇自控系統將引領樓宇Web新技術，充分打造您的智能型大樓。
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