城市轨道交通IBP盘设备概述

◎吴志强

IBP盘是一种人机接口装置，设置在每个车站的车站控制室，当车站ISCS故障，造成无法通过ISCS进行监控操作时，作为车站ISCS的后备操作手段，在紧急情况下使用的按键式模拟监控盘，以支持车站的关键监视和控制功能。既然IBP功能如此重要，所以IBP盘使我们调试的重点。

IBP 为PSCADA、ATS、BAS、AFC、FAS、ACS、PSD、QM、CCTV 等系统的设备提供一个统一的硬件安装平台，我们都通过IBP对相应的系统进行控制，包括调试也是在IBP上进行的。

我们在车站综合控制室安装的IBP盘，它由IBP面板、PLC、人机界面终端、监控工作台、消防联动控制盘及我们所说的消防联动控制盘构成。当出现车站值班操作员在车站设备服务器或者人机界面出现故障时，我们可以通过IBP盘对本车站进行应急管理，或在紧急情况下直接操作IBP盘，采用人工介入方式进行运行模式操作和某些设备的远程单动操作。发出的控制信号输入IBP盘PLC再由PLC发出联动控制指令和某些设备的远程控制指令。另外，PLC通过通信接口和FAS报警控制器连接，接收FAS报警控制器直接传来的火灾模式指令，并将火灾模式信息转送到现场冗余PLC和BAS工作站。

IBP盘上设置紧急控制按钮，状态指示灯等，对重要设备进行应急监控。其控制级别高于各系统操作站。

车站火灾专用消防设备的后备控制由FAS消防联动控制盘完成。联动盘采用分体结构，嵌入IBP盘中。FAS专业将向卖方提供消防联动控制盘的尺寸和安装要求，盘面布置及颜色需与IBP盘面相互协调统一。

车站后备操作系统主要功能：车站后备操作系统由IBP面板和PLC系统组成。主要功能是实现车站综合控制室BAS监控管理系统的紧急后备操作。适用于当车站BAS及其它工作站操作失灵等紧急情况下的工作模式控制和电梯/扶梯、AFC闸机、PSD等设备的简单开/关控制。通过IBP盘的系统选择开关可进行BAS或IBP的控制方式转换。

由于IBP盘应在BAS工作站失灵时可以对设备进行有限度的操作，因此IBP盘应采用与BAS工作站不同的控制途径对设备的监控。

在IBP盘的面板上嵌入工业级人机界面终端，工业级人机界面终端广泛应用于工业现场，具有可靠性高、维护简单、操作扩展能力强的优点，可替代传统操作台，实现现场设备操作及显示可编程。

IBP盘上的人机界面终端与车站工作站构成热备，当工作站故障时，人机界面终端可替代工作站完成车站级的操作和设备状态显示。

模块化的设计：IBP盘需采用4块盘体及落地柜体单元式拼接组成，单体生产、包装和运输，进入车站控制室后可方便的组装，可降低对车站控制室建筑的要求。

IBP盘体的前部安装马赛克盘面，盘面由马赛克拼块呈积木形式拼接而成，表面 安 装 PSCADA、ATS、BAS、AFC、FAS、PSD、ACS、CCTV、QM 等系统专业的后备操作按钮、状态指示灯、蜂鸣器等电气元件，并雕刻必要的工艺图和文字说明。

落地柜的内部可安装主机和BAS的IBP专用PLC等设备，同时安装走线槽和端子排，要求落地柜体内可安装立式或卧式的操作终端。

操 作 台 上 面 放 置 ISCS、ATS、PIS、FAS、ACS、AFC、CCTV 等专业的显示器以及PA和CCTV后备操作设备等，CLK时钟将嵌入在IBP盘面内。

因IBP盘的操作大多发生在事故状态下，操作人员心情较为紧张。因此，各系统操作风格尽量统一。以便操作人员能够在紧急情况下从容操作，减少操作失误。统一操控风格包括以下方面：

1.盘面布置。盘面按不同的被监控系统划分区域。各区域功能相对独立。

设置IBP盘综合区，综合区包括车站模式控制区及盘面共用区。盘面公用区设置全盘试灯按钮、蜂鸣器、蜂鸣器消音按钮、蜂鸣器使能开关等。各系统区域不设单独的试灯按钮。

2.两步操作。为防止误动作，对IBP盘的操作均需进行2个步骤才能生效。首先需要操作各系统区域使能钥匙开关，使本系统区域使能；再按动/旋转相应的功能按钮/钥匙开关。

在使能开关无效的情况下，按动/旋转相应的功能按钮/钥匙开关无效。

当使能开关从有效旋转到无效位置时，已经发出的控制指令也将被取消，IBP盘将回复到无效状态。

3． 指示灯原则。IBP盘上的指示灯（含带灯按钮自带的灯），不受各个使能开关的状态影响，始终实时表示相应的状态。

4．信号类型。IBP盘向相关系统或设备发出的指令信号为脉冲型信号，并采用反馈复位，即：信号脉冲将维持在有效电平，直到IBP收到相关指令已执行完成的反馈信号为止。

IBP盘柜内部结构，设置PLC安装背板、工作站主机固定安装板，线槽、接线端子、电源插座、接地排、防尘盖板等配件，柜内布线整齐美观。

IBP柜体外布线采用地板下线槽敷设方式。在IBP柜底侧开孔，线缆经由孔洞进入IBP柜内。柜内布线采用阻燃线槽，采用端子接线方式。达到以下标准：

1.电气设备有足够的电气间隙及爬电距离以保证设备安全可靠的工作；

2.电气元件及其组装板的安装结构为正面拆装；

3.强弱电端子分开布置，端子标示序号，端子排便于更换且接线方便；

4.线槽平整、无扭曲变形，内壁光滑、无毛刺，线槽接口平直、严密，槽盖齐全、平整、无翘角。

5.各电气设备的安装严格符合产品使用说明书的规定。

IBP盘及工作台下的机柜内部有多台计算机主机，由于柜体相对封闭，且主机的发热量较大，需要仔细考虑散热情况。

计算机主机均为普通PC机或工控计算机，实际能耗按150W/台计算，全部转化为发热量。

AFC紧急按钮盒，功率未知，发热量暂按50W计算

IBP盘PLC控制器，能耗＜30W

因此，IBP盘及工作台内发热量总数为：

根据IBP盘及工作台的初步设计，整个工作台及IBP盘可分为IBP盘面和工作台两大部分。盘面后部和工作台后下部为设备放置空间，主要的设备放置在工作台后下方的机柜内（以下简称机柜）。

其中，IBP盘面在上方，后部空间较小。IBP盘PLC将安装在盘面后，发热量约30W。

9台计算机主机（以下简称主机）及紧急按钮盒等其他设备均安放在机柜下方。整个工作台包括4个独立的机柜空间，因此每个机柜放置2台主机。其他设备分散放置在几个机柜内，则每个机柜空间最大发热量为：2×150＋50＝350W。

机柜具有一定的高度，且主要发热设备放置在下方，因此机柜的上部空间成为一个“烟囱”利用烟囱效应，可以形成自然通风的气流，达到通风散热的作用。

机柜后下方设置进气栅格，上方设置排气栅格。室内空气经进气栅格进入机柜，由主机自带的风扇吸入，冷却主机后，热气流由主机后部排出，在机柜内部空间自然上升，经排气栅格排出。

PLC发热量小，且安装空间相对较大，因此无需考虑散热问题。下面主要对机柜内的散热情况进行讨论。

因机柜内空气温度较高，密度较小，从而热空气上升，形成自然通风的气流。空气流动的动力来自热空气产生的压力，称为热压。

当空气以一定速度流动时，进气、排气口等会产生阻力。如果热压大于在最小风速下的气流阻力，则可以保证通风量满足散热要求。

综上所述，轨道交通建设将是一个非常有发展的工程建设，其BAS系统的潜力巨大，随着轨道交通的发展，对BAS系统的研究也将进一步深入与提高。