GE：快速軌道交通廣州至佛山段環境與設備監控系統方案

　　通用電氣智能設備（上海）有限公司 鄭翔

　　廣州至佛山快速軌道是珠江三角洲城際快速軌道交通的重要組成部分，線路全長32.16公里，全部為地下線路。設置一處車輛段，和一處控制中心以及21座地下車站，其中與廣州、佛山其他軌道交通線路換乘的車站有6座。

　　應用背景

　　廣佛線的環境與設備監控系統由21個車站的監控系統、1個控制中心及車輛段（控制中心與車輛段合建）的監控系統構成。

　　BAS中央級設備在綜合監控系統中集成，車站管理工作站也在綜合監控系統集成，由綜合監控系統組建全線監控網絡。

　　車站BAS具體由設置在車站環控電控室的BAS設備、車站控制室的BAS設備、現場設備及其通訊網絡等組成；控制中心及車輛段的BAS由設置在控制中心內的BAS設備、控制中心及車輛段現場的BAS設備及其通訊網絡等組成。

　　其中區間風機房由低壓配電專業設立通訊接口設備，用多模光纖與鄰近車站BAS的冗余總線連接。區間給排水設備通過RI/O箱與車站的BAS冗余總線連接。

客戶需求

環境與設備監控系統是為廣佛線全線車站、區間設備、控制中心及車輛段（控制中心與車輛段合建，共用一套BAS系統設備）監控而設的自動監控系統。被監控的設備包括隧道通風系統設備、車站通風空調大系統、通風空調小系統、空調水系統設備、給排水設備、自動扶梯、電梯、乘客導向系統、照明系統、事故電源、區間給排水等設備的運行狀態和系統參數以及車站公共區和設備房環境溫濕度的參數等。

車站BAS通過冗余100M工業以太網與綜合監控系統的交換機連接，實現與綜合監控系統的數據交換，要求按BAS和綜合監控系統、BAS內部的數據流在邏輯和物理上分開考慮。

　　解決方案

　　廣佛快速軌道線采用一套GE公司的PACSystems高可靠性冗余控制器作為主控制器，車站A/B兩端分別使用一對冗余Genius現場總線連接現場RI/O箱，當一端的現場總線出現問題時，不至于影響另一端設備的正常運行。IBP盤也作為遠程I/O，通過A端總線連接到冗余主控制器。RI/O箱中的現場I/O使用VersaMax產品。和FAS系統的通訊通過CPU模塊的集成串口實現。

　　 PACSystems具有高運算速度，大容量內存，高速并行背板總線，開放的體系架構等優秀特性，完全滿足BAS系統的要求。冗余PACSystems采用分離機架結構，避免任何關鍵器件的單點失效，確保系統可以長時間連續安全運行。專用的2.12G光纖高速同步網路，完善的同步和切換機制，確保控制器在一個掃描周期內的無擾動切換，確保系統正常工作。

　　 VersaMax遠程I/O站具有模塊熱插拔能力，實現開關量，模擬量等信號的實時控制，同時通過Modbus總線模塊連接UPS，冷水機組，變頻器，IMCC柜等設備，采集相關數據并可實施控制，對于使用ControlNet等非標準協議可以通過采用網關轉換的方式連接到BAS系統。

　　 Genius總線是調頻現場總線，具有傳輸距離遠，抗干擾能力強等優點，本項目中區間水泵房控制箱通過光纖轉換模塊轉換為光纖連接到Genius總線，如果區間水泵房距離在2公里以內，也可以考慮直接使用屏蔽雙絞線電纜連接。

　　 車站級BAS監控系統軟件采用GE公司的Proficy家族軟件產品，包括Machine Edition（ME）和Plant Edition(PE)軟件。

　　 ME是高度集成的編程組態軟件包，用戶可以通過它完成冗余PACSystems的系統組態，程序開發，網絡組態，運行監控以及遠程I/O站VersaMax產品的組態監控等功能。

　　PE是優秀的HMI/SCADA軟件，開發方便靈活，運行穩定，連接驅動豐富等特點，在本項目中，每個地下站均配置一套35000點PE作為車站監控平臺。

　　系統結構圖如下：

　　關于GE智能平臺

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　　關于GE企業解決方案

　　GE企業解決方案通過提供集成的解決方案幫助客戶提升生產力和收益，這些解決方案涵蓋了傳感器和無損檢測、安防和生命安全技術、電力系統保護和控制以及工廠自動化和Embedded計算系統。企業解決方案的高科技、高增長的業務包括傳感與檢測技術，安防，數字能源和智能平臺。世界各地60多個國家的17000多名員工為客戶解決各種問題。