معرفی BAS

معرفی BAS

در یک ساختمان یا مجموعه ی صنعتی، تجهیزات الکتریکی و مکانیکی مختلفی برای ایجاد نظارت و ایمنی تجهیزات و خدمه ی بهره بردار نصب می گردد، مانند ایستگاه های مترو که شامل روشنایی ها، هواسازها، سیستم اعلام و اطفای حریق، پله برقی ها، آسانسورها، سیستم های کنترل تردد و غیره می باشد. BAS به تمامی این تجهیزات متصل شده و آنها را مانیتور و کنترل می کند. در پروژه های صنعتی همواره شرایط محیطی از عوامل مهم و تاثیرگذار است که می بایست مد نظر قرار گیرد. سیستم اتوماسیون می بایست تمامی ادوات الکترومکانیکی را کنترل و نظارت کند. جهت دستیابی به این هدف، شبکه ای در ساختمان یا ایستگاه برای تبادل اطلاعات بین زیرسیستم های موجود ایجاد می شود. هر کدام از این تجهیرات دارای پروتکل خاصی برای ارتباط هستند. BAS در کنار هر تجهیزی که کنترل می کند یک تابلو قرار می دهد که از طریق آن اطلاعات را جمع آوری کرده و فرامین را صادر می کند. از آنجایی که شرکت مپرا، مجری سیستم اتوماسیون صنعتی در بسیاری از ایستگاه های مترو می باشد، لذا در این سند، به تشریح عملکرد BAS در مجموعه ی مترو پرداخته شده است.

تعاریف و اختصارات

BAS: Building Automation System MCC: Motor control center
DW: Dewatering FAS: Fire Alarm System
FMB: Fire Man Box HMI: Human-Machine Interface
MSN: Multi Service Networks OCC: Operation Control Centre
PLC: Programmable Logic Controller RS: Rectifier system
VE: Ventilation OTN: Optical Transport Network

2. معرفی BAS

BAS عبارتست از سیستم کنترل و مانیتورینگ یک ساختمان که دارای بخش های مختلفِ تأسیساتی است که به منظور استفاده ی بهینه از آنها باید توسط یک سیستم کنترلی مناسب مدیریت شود. مجموعه های صنعتی و خدماتی نظیر ایستگاه های مترو برای نظارت و کنترل اجزا و ادوات خود، از سیستم اتوماسیون صنعتی بهره می برند. در هر یک از ایستگاه های مترو تجهیزات الکتریکی و مکانیکی مختلفی برای ایجاد آسایش و ایمنی مسافران و خدمه ی بهره بردار نصب گردیده است که شامل روشنایی ها، هواسازها، سیستم اعلام و اطفا حریق، پله برقی ها، آسانسورها، سیستم های کنترل تردد و غیره می باشد. BAS به تمامی این تجهیزات در ایستگاه و هواکش های میان تونلی مرتبط با آن ایستگاه متصل شده و در ایستگاه آنها را مانیتور و کنترل می کند. شکل 1، تجهیزات مختلف مترو که توسط BAS کنترل و نظارت می شوند را نمایش می دهد.

سیستم اتوماسیون مترو شامل سیستم های محلی موجود در هر ایستگاه و سیستم کنترل مرکزی (CCS) در اتاق مرکز کنترل (OCC) می باشد . برای طراحی و راه اندازی چنین سیستمی از یک نرم افزار مانیتورینگ و شبکه های مناسب استفاده می شود که در آن از یک کامپیوتر صنعتی به عنوان سرور و کنترل کننده اصلی و چندین PLC که توسط کارت های خاصی به شبکه متصل می شوند، استفاده می گردد.3. ویژگی های BAS

همانگونه که ذکر شد، در یک ایستگاه مترو تجهیزات الکتریکی و مکانیکی مختلفی برای ایجاد آسایش و ایمنی مسافران و خدمه ی بهره بردار نصب گردیده است. BAS به تمامی این تجهیزات متصل شده و بسته به نیاز، آنها را مانیتور و کنترل می کند. جهت دستیابی به این هدف، شبکه ای در ایستگاه برای تبادل اطلاعات بین زیرسیستم های موجود ایجاد می شود. عملکرد اصلی سیستم نظارت و کنترل مرکزی شامل پردازش  و جمع آوری داده ها، نظارت بر امنیت، کنترل و تنظیم تجهیزات، نمایش و چاپ رکورد و گراف، آلارم و خطاها، ارتباطات و غیره می باشد. تمامی عملکردهای کنترلی ایستگاه از طریق کنترل مرکزی، چه در حالت نرمال و چه حالت اضطراری قابل انجام خواهد بود.
ساختار کلی BAS، برمبنای شبکه ی کامپیوتری و کنترلی است. در این شبکه سه جزء عمده وجود دارد. سیستم کنترل مرکزی (OCC)، سیستم کنترل هر ایستگاه و شبکه ی فیبر نوری. سیستم مرکزی یک شبکه کنترل کامپیوتری است که از طریق آنها ایستگاه های زیر مجموعه قابل کنترل هستند. این سیستم با سرورهای هر ایستگاه در ارتباط است و قابلیت کنترل و مانیتورینگ کلیه ی ایستگاه ها برای آن، ایجاد شده است و متشکل از سرورها، کامپیوترهای ایستگاه  کاری، چاپگرها، UPS و سایر دستگاه های جانبی می باشد. معمولاً از پروتکل Ethernet و فیبر نوری برای ارتباط بین ایستگاه ها و OCC استفاده می گردد. با استفاده از PLCها تمامی تجهیزات موجود در ایستگاه از طریق اتاق کنترلِ ایستگاه قابل نظارت و کنترل می باشند. شکل 2، ارتباط تجهیزات و PLCی ایستگاه ها و OCC را نشان می دهد.

4. معماری BAS

در هر ایستگاه یک شبکه ی کامپیوتری و کنترلی وجود دارد که وظیفه ی کنترل ادوات و تجهیزات ایستگاه را بر عهده دارند. در طراحی یک شبکه ی مبتنی بر BAS، سه سطح از نقطه نظر شبکه و کنترل، مطرح می شود:
• سطح اول: لایه ی مدیریتی (Management Layer) یا سیستم کنترل مرکزی (OCC).
• سطح دوم: لایه ی کنترل و پروسس که شامل یک مجموعه plc در هر ایستگاه می باشد.
• سطح سوم: لایه ی ادوات و تجهیزات کنترل (Field) که شامل Distributed I/Oها، سنسورها و ادوات کنترلی مرتبط با آنها می باشد.
لایه ی سرور نیز که متشکل از سرور و clientهای موجود در هر ایستگاه و رابط ها و پروتکل های ارتباطی مناسب می باشد، به عنوان لایه ی ارتباطی بین لایه های مذکور عمل می نماید. شکل 3، سطوح و لایه های مختلف استفاده شده در یک ایستگاه مترو و ارتباط ادوات و تجهیزات موجود در آن را با ایستگاه و مرکز کنترل به تفکیک نشان می دهد.