地铁综合监控系统中的环境监控系统时间表实现方法

张睿

地铁综合监控系统中的环境监控系统时间表实现方法

张睿

（浙江浙大中控信息技术有限公司，310053，杭州//工程师）

阐述了地铁综合监控系统软件平台中的BAS（环境监控系统）时间表功能，以及综合监控和环境监控系统联合实现BAS时间表的方法。BAS时间表是地铁环控系统的主要功能之一，能够灵活编排的BAS时间表，为运营单位提供了便捷的操作方法。

地铁；综合监控；环境监控系统；时间表

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

BAS（环境监控系统）作为城市轨道交通综合监控系统（ISCS）的一个子系统，对车站及地下区间暖通空调系统设备、给排水系统设备、电梯系统设备、低压配电与动力照明系统设备等车站设备进行全面、有效的自动化监控及管理，自动、实时、定时、现场就地监视设备运行状态，控制设备启停，检测环境参数，调节环境舒适度及节能管理。BAS时间表功能作为BAS系统众多控制功能中的一种，在日常的运营管理中起着重要作用，并有效促进了地铁管理方式的智能化。

1 时间表的定义

BAS对设备的控制分为手动与自动两种。当设备处于手动控制模式时，允许用户对设备进行单点控制；当设备处于自动控制模式时，允许用户对设备进行模式控制、时间表控制和焓值控制。其中，时间表控制以模式控制为基础，通过预先定义不同模式的执行时间，实现模式的自动下发、切换与执行。设备的手/自动控制模式可由用户进行手动切换，也可由程序进行自动切换。

时间表描述了自然日中不同的时间段，根据实际的运营情况，车站机电设备相应的运行模式。根据执行的自然日不同，时间表分为工作日（周一至周五）时间表、休息日（周六、周日）时间表和节假日（法定或特殊节假日）时间表。其中，节假日时间表具有最高的优先级，工作日时间表与休息日时间表优先级相同。时间表基本结构如图1所示。

一张完整的BAS时间表由以下部分组成：

·时间表版本号：用于区分不同的时间表；

·时间表启动时间：描述了从启动时间开始时间表允许执行，精确到年月日；

·时间表结束时间：描述了截止至结束时间时间表不再允许执行，精确到年月日；

·状态寄存器：与ISCS互通时间表的当前状态；

·时间表内容：包括执行模式号和模式执行时间。其中，执行模式号是一串用于描述设备运行序列的数字，在BAS设计时，由通风空调设计单位提出车站中所有可能用到的设备运行序列，并制定有规律的一串数字，用于命名该序列；模式执行时间是模式开始执行的时分，在时间表能执行的情况下，若当前时间到达模式执行时间，该模式开始执行。

每一个执行模式号均对应于一个模式的执行时间，每一张时间表中保留100组模式号和执行时间。

2 时间表的功能

时间表功能体现在两个方面：一是由综合监控平台软件提供专用的BAS时间表编辑工具，操作人员通过该工具进行时间表的编辑和修改，并向指定的车站下载时间表；二是时间表由目标车站的PLC（可编程逻辑控制器）存储并根据时间条件进行判断、执行，通过与ISCS的接口向工作站操作人员反馈当前时间表的运行状态。

图1 时间表结构

不同的项目中，BAS时间表在PLC中的存储方式也存在一定的差异。有的在PLC中只存储一张待执行的时间表，由ISCS在时间表执行前完成下载，由PLC执行；有的在PLC中存储了工作日时间表、休息日时间表和节假日时间表，由PLC完成日期时间的判断，一般情况下，不需要ISCS的干预即可实现时间表在三种类型之间的切换和执行，只有在版本更新时才需要ISCS的参与。本文关于功能的论述，均以第二种方式展开。

2.1ISCS时间表功能

BAS时间表的编辑工具一般随综合监控平台软件一起部署在ISCS工作站上，由用户按照一定的权限进行访问。BAS时间表以车站为单位，由专业工程师进行编制，因此，根据专业工程师的不同运营配置模式，可在车站和OCC（运营控制中心）分别开放专业工程师对BAS时间表的编制权限，也可仅在OCC提供专业工程师对BAS时间表的编制权限。

点击工具中的BAS时间表按钮或BAS时间表画面按钮，根据不同的画面风格要求，时间表工具以窗口形式悬浮于监控界面上方，或以画面的形式向用户展示。如图2所示。

2.1.1 时间表编辑功能

BAS时间表编辑工具提供新建、修改和删除时间表的功能。

（1）新建时间表。新建BAS时间表时，时间表版本号由系统自动生成，版本号用于区分不同的时间表。根据BAS时间表的设计运行时间，输入指定的启动时间与停止时间，但对于工作日时间表和节假日时间表，启动时间与停止时间不用填写。在定义了时间表的运行时间之后，继续编辑执行模式号和模式执行时间。执行模式号的信息从配置的数据库中读取。配置时间表之前，应由专业工程师完成对车站模式的配置。

图2 时间表工具界面

（2）编辑时间表。对于现有的BAS时间表，可通过工具修改时间表的启停时间和时间表内容。

（3）删除时间表。删除现有的时间表版本，但并不影响PLC中原本存在的时间表内容。当一张时间表被删除，且有另一张同样类型的时间表被下载后，被删除的时间表将不再执行。

2.1.2 时间表下载功能

BAS时间表编辑工具利用控制服务，通过ISCS与BAS的接口驱动，向BASPLC下载时间表信息。ISCS通过BASPLC与ISCS的状态寄存器来判断当前下载状态，并结合时间表的回读版本号，实现时间表版本的校验。

2.1.3 时间表运行监视功能

在时间表运行过程中，BAS PLC实时向综合监控反馈当前时间表的运行状态（运行/未运行），同一时刻，只有一张时间表运行。

2.2BAS时间表功能

BAS时间表功能主要是存储时间表并执行。时间表执行过程中，同一时刻只有一张时间表生效，因此需对三种不同类型的时间表进行优先级判断。工作日时间表与休息日时间表的优先级相同，节假日时间表的优先级高于工作日与休息日时间表。以下部分代码以AB公司PLC为参考。

2.2.1 时间表的存储

当通过ISCS的时间表工具完成时间表的编辑后，ISCS将三种类型的时间表分别下载到BAS PLC中的不同存储空间中，如图3所示。

图3 ISCS与PLC存储对应表

2.2.2 时间表的下载

时间表开始下载时，ISCS向状态寄存器中写入下载中，此时PLC程序等待ISCS下载时间表，但不影响当前正在执行的时间表。当时间表下载完成后，ISCS向状态寄存器中写入下载完成，PLC程序检查两个数据包中的版本号并比较，一致时写入经检验后的版本号，供ISCS回读，如出现不一致，则表明有数据包错误，PLC将经检验后的版本号清空，供ISCS回读。ISCS回读BAS校验后的时间表版本，与下载的版本进行比较，不一致时下载失败，并写入状态寄存器，PLC程序收到下载失败时，清空当前时间表内容，等待ISCS的下一次下载。

2.2.3 时间表的执行

PLC每天凌晨时间获取当前的系统时间（见图4），并根据系统时间中的年月日，利用基姆拉尔森计算公式计算当前日期为星期几（见图5）。基姆拉尔森计算公式为W=（d+2×m+3×（m+1）/5+y+y/4-y/ 100+y/400）mod 7，其中d表示日期中的日数，m表示月份数，y表示年数。

根据计算的星期，可判断调用工作日时间表或休息日时间表（见图6）。根据时间表的启停时间，判断当前日期是否在休息日范围内，并根据判断结果启动时间表调用程序。

图4 获取系统时间

图5 计算某日期为星期几

图6 时间表调用判断

当时间表调用程序启动后，PLC会将存储的时间表复制到执行区，程序扫描执行区的每一个模式启动时间和模式号，并按照计划执行时间表的内容。

当日期变化时，PLC程序将新的时间表拷贝至执行区，实现时间表的切换。

3 结语

BAS时间表的功能为车站的自动化管理提供了有效途径，但真正高效的时间表需要通过不断的运营积累。只有掌握运营时车站机电设备的运行模式，归纳并总结出基于实际的时间表，才能进一步推动地铁运营向节能、智能方向发展。

［1］祁健.地铁BAS项目中的西门子系统应用［J］.中国科技信息，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）