張睿

地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)中的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)時間表實(shí)現(xiàn)方法

張睿

（浙江浙大中控信息技術(shù)有限公司，310053，杭州//工程師）

闡述了地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟件平臺中的BAS（環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)）時間表功能，以及綜合監(jiān)控和環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)合實(shí)現(xiàn)BAS時間表的方法。BAS時間表是地鐵環(huán)控系統(tǒng)的主要功能之一，能夠靈活編排的BAS時間表，為運(yùn)營單位提供了便捷的操作方法。

地鐵；綜合監(jiān)控；環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)；時間表

Author′s addiessZhejiang SUPCON Information Co.，Ltd.，310053，Hangzhou，China

BAS（環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)）作為城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)（ISCS）的一個子系統(tǒng)，對車站及地下區(qū)間暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備、給排水系統(tǒng)設(shè)備、電梯系統(tǒng)設(shè)備、低壓配電與動力照明系統(tǒng)設(shè)備等車站設(shè)備進(jìn)行全面、有效的自動化監(jiān)控及管理，自動、實(shí)時、定時、現(xiàn)場就地監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，控制設(shè)備啟停，檢測環(huán)境參數(shù)，調(diào)節(jié)環(huán)境舒適度及節(jié)能管理。BAS時間表功能作為BAS系統(tǒng)眾多控制功能中的一種，在日常的運(yùn)營管理中起著重要作用，并有效促進(jìn)了地鐵管理方式的智能化。

1 時間表的定義

BAS對設(shè)備的控制分為手動與自動兩種。當(dāng)設(shè)備處于手動控制模式時，允許用戶對設(shè)備進(jìn)行單點(diǎn)控制；當(dāng)設(shè)備處于自動控制模式時，允許用戶對設(shè)備進(jìn)行模式控制、時間表控制和焓值控制。其中，時間表控制以模式控制為基礎(chǔ)，通過預(yù)先定義不同模式的執(zhí)行時間，實(shí)現(xiàn)模式的自動下發(fā)、切換與執(zhí)行。設(shè)備的手/自動控制模式可由用戶進(jìn)行手動切換，也可由程序進(jìn)行自動切換。

時間表描述了自然日中不同的時間段，根據(jù)實(shí)際的運(yùn)營情況，車站機(jī)電設(shè)備相應(yīng)的運(yùn)行模式。根據(jù)執(zhí)行的自然日不同，時間表分為工作日（周一至周五）時間表、休息日（周六、周日）時間表和節(jié)假日（法定或特殊節(jié)假日）時間表。其中，節(jié)假日時間表具有最高的優(yōu)先級，工作日時間表與休息日時間表優(yōu)先級相同。時間表基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。

一張完整的BAS時間表由以下部分組成：

·時間表版本號：用于區(qū)分不同的時間表；

·時間表啟動時間：描述了從啟動時間開始時間表允許執(zhí)行，精確到年月日；

·時間表結(jié)束時間：描述了截止至結(jié)束時間時間表不再允許執(zhí)行，精確到年月日；

·狀態(tài)寄存器：與ISCS互通時間表的當(dāng)前狀態(tài)；

·時間表內(nèi)容：包括執(zhí)行模式號和模式執(zhí)行時間。其中，執(zhí)行模式號是一串用于描述設(shè)備運(yùn)行序列的數(shù)字，在BAS設(shè)計(jì)時，由通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)單位提出車站中所有可能用到的設(shè)備運(yùn)行序列，并制定有規(guī)律的一串?dāng)?shù)字，用于命名該序列；模式執(zhí)行時間是模式開始執(zhí)行的時分，在時間表能執(zhí)行的情況下，若當(dāng)前時間到達(dá)模式執(zhí)行時間，該模式開始執(zhí)行。

每一個執(zhí)行模式號均對應(yīng)于一個模式的執(zhí)行時間，每一張時間表中保留100組模式號和執(zhí)行時間。

2 時間表的功能

時間表功能體現(xiàn)在兩個方面：一是由綜合監(jiān)控平臺軟件提供專用的BAS時間表編輯工具，操作人員通過該工具進(jìn)行時間表的編輯和修改，并向指定的車站下載時間表；二是時間表由目標(biāo)車站的PLC（可編程邏輯控制器）存儲并根據(jù)時間條件進(jìn)行判斷、執(zhí)行，通過與ISCS的接口向工作站操作人員反饋當(dāng)前時間表的運(yùn)行狀態(tài)。

圖1 時間表結(jié)構(gòu)

不同的項(xiàng)目中，BAS時間表在PLC中的存儲方式也存在一定的差異。有的在PLC中只存儲一張待執(zhí)行的時間表，由ISCS在時間表執(zhí)行前完成下載，由PLC執(zhí)行；有的在PLC中存儲了工作日時間表、休息日時間表和節(jié)假日時間表，由PLC完成日期時間的判斷，一般情況下，不需要ISCS的干預(yù)即可實(shí)現(xiàn)時間表在三種類型之間的切換和執(zhí)行，只有在版本更新時才需要ISCS的參與。本文關(guān)于功能的論述，均以第二種方式展開。

2.1ISCS時間表功能

BAS時間表的編輯工具一般隨綜合監(jiān)控平臺軟件一起部署在ISCS工作站上，由用戶按照一定的權(quán)限進(jìn)行訪問。BAS時間表以車站為單位，由專業(yè)工程師進(jìn)行編制，因此，根據(jù)專業(yè)工程師的不同運(yùn)營配置模式，可在車站和OCC（運(yùn)營控制中心）分別開放專業(yè)工程師對BAS時間表的編制權(quán)限，也可僅在OCC提供專業(yè)工程師對BAS時間表的編制權(quán)限。

點(diǎn)擊工具中的BAS時間表按鈕或BAS時間表畫面按鈕，根據(jù)不同的畫面風(fēng)格要求，時間表工具以窗口形式懸浮于監(jiān)控界面上方，或以畫面的形式向用戶展示。如圖2所示。

2.1.1 時間表編輯功能

BAS時間表編輯工具提供新建、修改和刪除時間表的功能。

（1）新建時間表。新建BAS時間表時，時間表版本號由系統(tǒng)自動生成，版本號用于區(qū)分不同的時間表。根據(jù)BAS時間表的設(shè)計(jì)運(yùn)行時間，輸入指定的啟動時間與停止時間，但對于工作日時間表和節(jié)假日時間表，啟動時間與停止時間不用填寫。在定義了時間表的運(yùn)行時間之后，繼續(xù)編輯執(zhí)行模式號和模式執(zhí)行時間。執(zhí)行模式號的信息從配置的數(shù)據(jù)庫中讀取。配置時間表之前，應(yīng)由專業(yè)工程師完成對車站模式的配置。

圖2 時間表工具界面

（2）編輯時間表。對于現(xiàn)有的BAS時間表，可通過工具修改時間表的啟停時間和時間表內(nèi)容。

（3）刪除時間表。刪除現(xiàn)有的時間表版本，但并不影響PLC中原本存在的時間表內(nèi)容。當(dāng)一張時間表被刪除，且有另一張同樣類型的時間表被下載后，被刪除的時間表將不再執(zhí)行。

2.1.2 時間表下載功能

BAS時間表編輯工具利用控制服務(wù)，通過ISCS與BAS的接口驅(qū)動，向BASPLC下載時間表信息。ISCS通過BASPLC與ISCS的狀態(tài)寄存器來判斷當(dāng)前下載狀態(tài)，并結(jié)合時間表的回讀版本號，實(shí)現(xiàn)時間表版本的校驗(yàn)。

2.1.3 時間表運(yùn)行監(jiān)視功能

在時間表運(yùn)行過程中，BAS PLC實(shí)時向綜合監(jiān)控反饋當(dāng)前時間表的運(yùn)行狀態(tài)（運(yùn)行/未運(yùn)行），同一時刻，只有一張時間表運(yùn)行。

2.2BAS時間表功能

BAS時間表功能主要是存儲時間表并執(zhí)行。時間表執(zhí)行過程中，同一時刻只有一張時間表生效，因此需對三種不同類型的時間表進(jìn)行優(yōu)先級判斷。工作日時間表與休息日時間表的優(yōu)先級相同，節(jié)假日時間表的優(yōu)先級高于工作日與休息日時間表。以下部分代碼以AB公司PLC為參考。

2.2.1 時間表的存儲

當(dāng)通過ISCS的時間表工具完成時間表的編輯后，ISCS將三種類型的時間表分別下載到BAS PLC中的不同存儲空間中，如圖3所示。

圖3 ISCS與PLC存儲對應(yīng)表

2.2.2 時間表的下載

時間表開始下載時，ISCS向狀態(tài)寄存器中寫入下載中，此時PLC程序等待ISCS下載時間表，但不影響當(dāng)前正在執(zhí)行的時間表。當(dāng)時間表下載完成后，ISCS向狀態(tài)寄存器中寫入下載完成，PLC程序檢查兩個數(shù)據(jù)包中的版本號并比較，一致時寫入經(jīng)檢驗(yàn)后的版本號，供ISCS回讀，如出現(xiàn)不一致，則表明有數(shù)據(jù)包錯誤，PLC將經(jīng)檢驗(yàn)后的版本號清空，供ISCS回讀。ISCS回讀BAS校驗(yàn)后的時間表版本，與下載的版本進(jìn)行比較，不一致時下載失敗，并寫入狀態(tài)寄存器，PLC程序收到下載失敗時，清空當(dāng)前時間表內(nèi)容，等待ISCS的下一次下載。

2.2.3 時間表的執(zhí)行

PLC每天凌晨時間獲取當(dāng)前的系統(tǒng)時間（見圖4），并根據(jù)系統(tǒng)時間中的年月日，利用基姆拉爾森計(jì)算公式計(jì)算當(dāng)前日期為星期幾（見圖5）。基姆拉爾森計(jì)算公式為W=（d+2×m+3×（m+1）/5+y+y/4-y/ 100+y/400）mod 7，其中d表示日期中的日數(shù)，m表示月份數(shù)，y表示年數(shù)。

根據(jù)計(jì)算的星期，可判斷調(diào)用工作日時間表或休息日時間表（見圖6）。根據(jù)時間表的啟停時間，判斷當(dāng)前日期是否在休息日范圍內(nèi)，并根據(jù)判斷結(jié)果啟動時間表調(diào)用程序。

圖4 獲取系統(tǒng)時間

圖5 計(jì)算某日期為星期幾

圖6 時間表調(diào)用判斷

當(dāng)時間表調(diào)用程序啟動后，PLC會將存儲的時間表復(fù)制到執(zhí)行區(qū)，程序掃描執(zhí)行區(qū)的每一個模式啟動時間和模式號，并按照計(jì)劃執(zhí)行時間表的內(nèi)容。

當(dāng)日期變化時，PLC程序?qū)⑿碌臅r間表拷貝至執(zhí)行區(qū)，實(shí)現(xiàn)時間表的切換。

3 結(jié)語

BAS時間表的功能為車站的自動化管理提供了有效途徑，但真正高效的時間表需要通過不斷的運(yùn)營積累。只有掌握運(yùn)營時車站機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行模式，歸納并總結(jié)出基于實(shí)際的時間表，才能進(jìn)一步推動地鐵運(yùn)營向節(jié)能、智能方向發(fā)展。

［1］祁健.地鐵BAS項(xiàng)目中的西門子系統(tǒng)應(yīng)用［J］.中國科技信息，2010（19）：67-70.

Realization M ethod of BASSchedule in M etro ISCS

ZHANG Rui

The schedule-control function of BAS on the software platform of metro ISCS is described，the realization of BAS timetable in the combination of ISCS and BAS is discussed.As one of themain functions of BAS，schedule-control plays amaijor role in the daily operation of subway，a flexible arrangement of BAS timetable can provide a convenient way for the subway operation units.

metro；ISCS（integrated supervisory control system）；BAS（building automation system）；timetable

U29-39

10.16037/j.1007-869x.2017.07.012

2015-10-15）