城市轨道交通机电综合自动化系统工程集成设计(实施)规范

和利时公司质量体系文件2010 年 11 月发布 2010 年 11 月实施技术质量管理部发布文件名称：城市轨道交通机电综合自动化系统工程集成设计(实施)规范文件编号：A10-Q3-000275版本号/修改码：A文件密级：秘密文件状态：CFC受控标识：受控拟制/日期：左怀远等 2010 年 2 月 15 日审核/日期：曲立东 2010 年 10 月 6 日会签：赵峰 聂占文 张俊峰 吴明哲 刘春霞 赵赫男批准/日期：程荣梅 2010 年 11 月 18 日A10-Q3-000275 城市轨道交通综合自动化系统工程集成设计（实施）规范版本号/修改码：A 修订页修订页编号章节名称修订内容简述修订日期订前版本订后版本拟制审核批准1创建全部2010-9-15/A左怀远等曲立东 程荣梅 2345678910111213141516本版本与旧文件（版本）的关系本版本与旧文件（版本）的关系本文件发布后，原文件城市轨道交通类系统硬件设计规范版本号 A，宣布作废。A10-Q3-000275 城市轨道交通综合自动化系统工程集成设计（实施）规范版本号/修改码：A 前 言根据城铁自动化事业部 2010 初的工作计划，由事业部原工程技术部牵头并主编，会同原监控系统部、监控软件部，全面总结过去系统集成方面的工程经验，在公司技术质量部的指导下，编写制定城市轨道交通机电综合自动化系统工程集成设计（实施）规范 。本规范共分 7 章和 4 个附录，主要内容有总则、术语、网络与计算机系统设计、PLC 系统设计、系统软件工程设计、硬件集成设计和配置管理等。为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：1） 表示很严格，非这样做不可的用词：正面词采用“必须” ，反面词采用“严禁” ，所涉及条文为黑体字的强制性条文；2） 表示严格，在正常情况下均应这样做的用词：正面词采用“应” ，反面词采用“不应”或“不得” ；3） 表示允许稍有选择，在条件许可时，首先应这样做的用词：正面词采用“宜”或“可” ，反面词采用“不宜” 。条文中指明必须按其他有关标准、规范执行时，采用“应按执行”或“应符合要求或者规定” 。本规范由城铁自动化事业部技术委员会负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中，请事业部各部门注意总结经验，积累资料，随时将意见反馈给技术委员会，以便以后修订时参考。本规范主要起草人：聂占文左怀远赵赫男A10-Q3-000275 城市轨道交通综合自动化系统工程集成设计（实施）规范版本号/修改码：A 胡家安赵兴国曲立东A10-Q3-000275 城市轨道交通综合自动化系统工程集成设计（实施）规范版本号/修改码：A I目目 录录1总总 则则.22术术 语语.22.1关于系统和软件.22.2关于监控（被控）对象.22.3关于软件应用.22.4其他.23综合监控系统设计综合监控系统设计.23.1系统结构.23.2系统网络.23.3接口设计.23.4系统优先级.23.5系统响应性.23.6设备负载要求.23.7系统扩展能力.23.8系统 RAMS 要求 .23.9其他要求.24PLC 系统设计系统设计.24.1一般规定.24.2系统设计.24.3程序设计.24.4功能规划.25系统软件工程设计系统软件工程设计.25.1系统整体设计.25.2人机界面通用设计原则.25.3通用功能设计.25.4专用功能设计.25.5工程组态.25.6VBA 应用开发 .26系统硬件集成设计系统硬件集成设计.26.1箱（柜）结构及制造工艺 .2A10-Q3-000275 城市轨道交通综合自动化系统工程集成设计（实施）规范版本号/修改码：A II6.2箱柜内电气设计.26.3图纸设计.27系统工程配置管理系统工程配置管理.27.1配置管理规范.27.2工程文件清单.2附录附录 A 缩略语缩略语.2附录附录 B 命名表命名表.2附录附录 C 线规对照表线规对照表.2附录附录 D 防护等级对照表防护等级对照表.2A10-Q3-000275 城市轨道交通综合自动化系统工程集成设计（实施）规范版本号/修改码：A 第 1 页，共 79 页1总总 则则1.0.1为了在城市轨道交通系统工程集成设计与实施过程中，保证系统的可靠性、稳定性、经济性、同质性，进而规范个人工作行为，优化系统，避免系统隐患，特制定本规范。1.0.2本规范适用于城铁自动化事业部综合自动化系统工程设计和实施工作，不适合信号系统设计和实施，PIS 系统可参考本规范进行设计实施。1.0.3综合自动化系统工程设计，除执行本规范的要求外，尚应符合国家、行业标准规范及公司要求，它们是：I.国家标准规范：1.地铁设计规范 GB50157-20032.城市轨道交通综合监控系统工程设计规范 ，编制中3.城市轨道交通直流牵引供电系统GB10411-20054.地区电网数据采集与监控系统通用技术条件GB/T13730-20035.远动终端设备GB/T13729-20026.电子计算机场地通用规范GB/T2887-20007.地区电网电调自动化设计技术规程DL 5002-20058.电力系统调度自动化设计技术规程DL 5003-20059.铁路电力牵引供电远动系统技术规范TB10117-9810. 铁路电力远动系统工程设计规范TB 10064-200011. 信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法GB9254-199812. 远动设备及系统 第 2 部分：工作条件 第 1 篇：电源和电磁兼容性 ，GB/T15153.1-200013. 远动设备及系统 第 4 部分：性能要求GB/T 17463-199814. 轨道交通 电磁兼容 第 5 部分：地面供电装置和设备的发射与抗扰度 ，IEC62236.5-200315. 轨道交通 可靠性、可用性、可维修性和安全性（RAMS）的规范与示例A10-Q3-000275 城市轨道交通综合自动化系统工程集成设计（实施）规范版本号/修改码：A 第 2 页，共 79 页，GB/T 2156216. 消防联动控制系统GB16806-200617. 火灾自动报警设计规范GB 50116-9818. 民用建筑电气设计规范JGJ/T 16-200819. 智能建筑设计标准GB/T 50314-200620. 采暖通风与空气调节设计规范GB 50019-200321. 电子计算机机房设计规范GB 50174-9322. 电气设备用图形符号GB/T5465-199623. 电气图用图形符号-开关、控制和保护装置GB4728.7-198424. 电气技术中的文字符号制定通则GB7159-8725. 工业控制用软件评定准则GB/T13423-199226. 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性GB/T13926-9227. 可编程序控制器GB/T1596928. 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GB/T50169-200629. 电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范 ，GB/T50712-9230. 过程检测和控制流程图形符号GB2625-8131. 工业自动化仪表盘、柜、台、箱GB/T7353-199932. 计算机软件开发规范GB 8566-200133. 计算机软件文档编制规范GB/T 8567-200634. 计算机软件需求说明编制指南GB/T 9385-200835. 计算机软件测试文件编制规范GB/T 9386-200836. 计算机软件单元测试GB/T 15532-199537. 计算机软件质量保证计划规范GB/T 12504-9038. 安全防范工程程序与要求GA/T 75-94II.公司的要求包括：1.项目管理控制程序Z07-Q2-0000442.配置管理控制程序Z07-Q2-000054A10-Q3-000275 城市轨道交通综合自动化系统工程集成设计（实施）规范版本号/修改码：A 第 3 页，共 79 页3.物料认定控制程序 Z07-Q2-0000584.电子类外购品设计制造水平评估指南 Z09-Q3-0004255.服务器类物料认定标准 Z09-Q3-0003546.微型计算机类物料认定标准 Z09-Q3-0004397.交换机类物料认定标准Z09-Q3-0004638.液晶显示器类物料认定标准Z09-Q3-0004651.0.4执行本规范过程中，如出现和上述规范相矛盾的地方，以上述规范及要求为准。1.0.5其他相关规范、标准及要求参见公司内部网站“北京新版质量体系专栏”中相关文件。A10-Q3-000275 城市轨道交通综合自动化系统工程集成设计（实施）规范版本号/修改码：A 第 4 页，共 79 页2术术 语语2.1 关于系统和软件关于系统和软件2.1.1SCADA（Supervision Control and Data Acquisition）：监控和数据采集系统，是利用通信通道上的编码信号控制 RTU（Remote Terminal Unit，远程终端单元）设备的系统；又是将数据采集功能和通过通信通道获得 RTU 设备状态的显示或记录信息功能结合在一起的监管系统（引自 IEEE 定义：A system operating with coded signals over communication channels so as to provide control of RTU equipment. The supervisory system may be combined with a data acquisition system by adding the use of coded signals over communication channels to acquire information about the status of the RTU equipment for display or for recording functions） 。2.1.2PLC（Programble Logic Controller）：可编程控制器，是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。 （引自IEC61131 定义：Digitally operating electronic system，designed for use in an industrial environment, which uses a programmable memory for the internal storage of user-oriented instructions for implementing specific functions such as logic, sequencing, timing, counting and arithmetic, to control, through digital or analogue inputs and outputs, various types of machines or processes. Both the PLC and its associated peripherals are designed so that they can be easily integrated into an industrial control system and easily used in all their intended functions） 。2.1.3PLC 系统（PLC-System）：是用户配置的，包括自动化系统所必须的 PLC 和附属外围设备。它包含了内部用电缆或接插件连接的永久设施和用电缆或其他方式连接的便携设备和可移动外围设备（User-built configuration, consisting of a programmable controller and associated peripherals that is necessary for the intended automated system. It consists of unites interconnected by cables or plug-in connections for permanent installation and by cables or other means for portable and transportable A10-Q3-000275 城市轨道交通综合自动化系统工程集成设计（实施）规范版本号/修改码：A 第 5 页，共 79 页peripherals） ”2.1.4软件平台：至少具有以下几个方面要素和特征：1.能提供目标系统所需的公共底层设施和常规的应用功能，可重用，具有模块化结构；2.能提供二次开发的开放接口（如 API，toolkit 等） ，以便于在平台的基础上定制不同的应用功能；3.具有产品化形态，以此为基础进行二次开发、配置成为目标系统。4.具有层次性，目标系统软件的构建是一个从基础软件平台开始，通过对应用要求的需求分析，逐步实施、逐层逼近目标系统的过程，其中的每一层抽象，都可称之为更上一层系统所基于的平台。5.面向不同的应用目标具有多样性，比如面向 TCC 的数据集成管理子平台、面对维修人员的维护子平台等。2.1.5SCADA 软件平台：是针对 SCADA 系统应用设计的软件平台，是一套软件套件，具有下述特征：1.提供分布式环境下的监控系统的各类基础设施，包括实时数据库、通用HMI、命令系统、报警/事件管理系统、日志系统、历史数据库、报表、权限管理、关键部件的冗余和诊断、系统校时等，体现了将公共服务与专业化应用以及工程特定应用的解耦；2.一套系统开发工具，用于在扩展应用功能和配置系统数据，具有开放性特点；3.一套系统调试工具，用于诊断和辅助定位工程调试过程中出现的问题。2.1.6城市轨道交通综合监控系统：以下简称“综合监控系统（Integrated Supervisory Control System，ISCS） ” ，具备下述要素：1.用于轨道交通行业的 SCADA 系统；2.由通用计算机、网络设备和大型 SCADA 软件平台构成，支持应用和集成开发的开放系统；3.覆盖全线运营工点（控制中心、车站、车辆基地）的大型分层分布式的系统；A10-Q3-000275 城市轨道交通综合自动化系统工程集成设计（实施）规范版本号/修改码：A 第 6 页，共 79 页4.通过开放接口与各专业自动化系统进行信息交互，构建线路运营实时信息共享平台的系统；5.实现固定机电设备监控、远程调度及各专业的协调调度功能的系统。2.1.7城市轨道交通机电综合自动化系统：以下简称“综合自动化系统（Integrated Automation System，IAS） ” ，又称深度集成的综合监控系统，具备两个系统层次：监控层和设备控制层，是一个由 ISCS 系统（监控层）和 PLC 系统（设备控制层）无缝集成的大型综合自动化系统，除具备 ISCS 所有功能外，还可以实现对供电、环控、给排水、照明等等离散机电设备的自动控制功能。2.1.8线网调度指挥系统：对由多条地铁和轻轨线路构成的整个轨道交通网络的运营进行调度指挥和协调管理，并与城市其它计算机系统协同的大型 SCADA 系统。2.1.9软件工程组态：利用平台软件提供的配置工具完成软件工程任务的过程。2.1.10定制开发功能：指 SCADA 系统软件工程中，不能通过配置组态工具配置完成而需要二次开发完成的功能。2.1.11数据点：是指 SCADA 系统软件数据库进行数据采集、存储及管理的最小数据单位，数据点按类型可分为单位开关量、双位开关量、字符串、数字量（整型数值） 、模拟量（浮点数值） 。2.1.12I/O 点：是指 PLC 系统对外接口的物理点，分为 DI，DO，AI 和 AO。2.1.13强制：指的是对 SCADA 系统中采集数据进行强行赋值的操作过程。2.1.14报警禁止：指的是当发生报警时，不向报警服务器发送报警事件的设置。2.1.15报警抑制：指的是当发生报警时，报警服务器正常处理，但不向客户端提供报警事件的设置。2.1.16报警雪崩：指的是在短时间内大量产生报警事件的情况。2.1.17ISCS 遥控响应时间：指的是调度指令由人机界面传送至相关系统接口处的时间。2.1.18ISCS 输入更新时间：指的是设备数据变化信息由相关系统接口处传送至人机界面的时间。2.1.19负荷：计算机处理器负荷主要指计算机处理器的使用率，网络负荷指网络带宽资源利用率。A10-Q3-000275 城市轨道交通综合自动化系统工程集成设计（实施）规范版本号/修改码：A 第 7 页，共 79 页2.1.20高峰负荷：10 秒钟平均负荷。2.1.21平均负荷：1 分钟的平均负荷。2.2 关于监控（被控）对象关于监控（被控）对象I.环控系统2.2.1环控系统：应用于城市轨道交通系统中，通风空调系统的总称，通常包括隧道通风系统、车站大系统、车站小系统和空调水系统四个部分。2.2.2隧道通风系统：又可称隧道环控系统，是改善地铁隧道空气环境的系统。隧道通风系统根据用途分为三个子系统，分别是：1.TVF 系统：指的是区间隧道活塞风与机械通风系统，通常由分布于车站两端 TVF 风机、消声器、电动组合风阀等设备，及分布于车站两端的风道、风井、风亭等构筑物构成。2.区间隧道配线通风系统：指列车出入线、联络线、存车线、折返线、渡线和中间风井风系统，通常由安装于上述地点的各射流风机和电动组合风阀等设备构成。3.UPE/OTE 系统：车站范围内、屏蔽门外站台下排热和车行道顶部排热系统，通常由 UPE/OTE 风机，风道，风井，风亭等组成，风机一般位于车站站厅层的两侧。2.2.3（车站）大系统：即车站公共区（站厅、站台乘客活动区域）通风空调系统（兼排烟系统） ，通常由组合式空调机组、空调新风机、回排风机、消声器、电动组合风阀、多叶调节阀、防/排烟防火阀、新风井、风道、混合室和风管等部分组成。2.2.4（车站）小系统：指车站设备管理用房通风空调系统（兼排烟系统） ，通常由空气处理机、送风机、回排风机、排风机、消声器、 （耐高温）多叶调节阀、防/排烟防火阀、风管等部分组成。2.2.5空调水系统：指空调制冷循环水系统。通常由冷水机组、冷冻泵、冷却泵、冷却塔、集水器、分水器、膨胀水箱、二通调节阀、输水管道等设备器件组成。空调水系统设备通常集中设置，称为冷站。冷站按设置方式，分为集中冷站和分散式冷站两种方式，集中冷站可以为多个（34 个车站）车站空调系统提供冷源，分散冷站只为一个车A10-Q3-000275 城市轨道交通综合自动化系统工程集成设计（实施）规范版本号/修改码：A 第 8 页，共 79 页站供冷。2.2.6火灾工况：指的是城市轨道交通系统中出现火灾时的运营工况，火灾工况根据地点，通常分为隧道火灾工况（主要是列车发生火灾时） 、公共区火灾工况和设备管理用房火灾工况。隧道火灾工况主要探测手段为感温光纤系统，其他则通过 FAS 系统完成，火灾工况需要人工进行确认。2.2.7火灾（运行）模式：指的是针对城市轨道交通火灾工况时，所定义的相关多个机电设备的运行方式组合，称为这些设备的火灾运行模式，如环控系统（又称通风空调系统）火灾运行模式、屏蔽门火灾运行模式等等。2.2.8阻塞工况：指的是列车在隧道内非正常停车的运营工况，通常用列车在隧道内一次性停留的时间（大于 2 分钟）作为判断工况的依据。阻塞工况由信号系统进行判断并发布工况。2.2.9阻塞（运行）模式：指的是针对阻塞工况，所定义的相关多个机电设备的运行方式组合，称为这些设备的阻塞运行模式。阻塞运行模式主要涉及环控系统中的隧道通风系统（包括区间风系统和车站隧道风系统两个子系统） 。II.供电系统2.2.10一次回路/主回路与一次设备/主设备：是指电力输送和分配的回路，其主要任务是进行电能的输送和分配。与其相连的设备称为一次设备或主设备，主要包括变压器、断路器、熔断器、接地刀开关、输变配线缆和终端用电设备（如电动机，照明灯等）等设备。2.2.11二次回路/控制回路与二次设备/控制设备：指对一次设备进行控制、指示、测量（计量） 、监视和保护的回路，其主要任务是对一次回路的运行状态、运行参数等进行监控，保证回路的正常运行。与其相连的设备称为二次设备或控制设备，也叫控制电器，主要包括 PT（电压互感器） 、CT（电流互感器） 、接触器、继电器、综合保护装置、断路器辅助接点、各种操作按钮、计量仪表、二次回路的控制线缆等器件。2.2.12开关柜：是指按一定的线路方案将一次设备、二次设备组装而成的，用来对线路、设备实施控制、保护的成套配电装置。开关柜按结构分为固定式和手车式，按进出线电压等级分高压开关柜（固定式和手车式）和低压开关柜（固定式和抽屉式） 。开关柜内部结构主要分为母线室、断路器室、二次控制室（仪表室） 、馈线室，各室之间一A10-Q3-000275 城市轨道交通综合自动化系统工程集成设计（实施）规范版本号/修改码：A 第 9 页，共 79 页般有钢板隔离。内部元器件包括：母线（汇流排） 、断路器、常规继电器、综合继电保护装置、计量仪表、隔离刀、指示灯、接地刀等。2.2.13进线柜：又叫受电柜，是用来从电网上接受电能的装置（从进线到母线） ，一般安装有断路器、CT、PT、隔离刀等元器件。 2.2.14出线柜：也叫馈电柜或配电柜，是用来分配电能的装置（从母线到各个出线） ，一般也安装有断路器、CT、PT、隔离刀等元器件。 2.2.15母线联络柜：也叫母线分断柜，是用来连接两段母线的装置（从母线到母线） ，在单母线分段、双母线系统中常常要用到母线联络，以满足用户选择不同运行方式的要求或保证故障情况下有选择的切除负荷。 2.2.16PT 柜：电压互感器柜，一般是直接装设到母线上，以检测母线电压和实现保护功能。内部主要安装电压互感器 PT、隔离刀、熔断器和避雷器等。 2.2.17隔离柜：是用来隔离两端母线用的或者是隔离受电设备与供电设备用的，它可以给运行人员提供一个可见的端点，以方便维护和检修作业。隔离柜不具有分断、接通负荷电流的能力，在与其配合的断路器闭合的情况下，不能推拉隔离柜的手车。在一般的应用中，都需要设置断路器辅助接点与隔离手车的联锁，防止运行人员的误操作。 2.2.18电容器柜：也叫补偿柜，用于对电网进行无功补偿，来改善电网的功率因数，主要由并联在一起的成组电容器、投切控制回路和熔断器等器件构成。电容器柜一般与进线柜并列安装，可以一台或多台电容器柜并列运行。电容器柜从电网上断开后，需要一段时间来完成放电过程，因此不能直接用手触摸柜内的元器件，尤其是电容器组；在断电后的一定时间内（根据电容器组的容量大小而定，如：1 分钟） ，不允许重新合闸，以免产生过电压损坏电容器。电容器组自动投切控制，有台数和运行均衡控制需求。 2.2.19计量柜：主要用来作计量电能用的（千瓦时） ，分高、低压，一般安装有隔离开关、熔断器、CT、PT、有功电度表（传统仪表或数字电表） 、无功电度表、继电器、以及一些其他的辅助二次设备（如负荷监控仪等） 。 2.2.20GIS 柜：又叫封闭式组合电器柜（Gas-Insulated Metal-Enclosed Switchgear） ，它是将断路器、隔离开关、接地开关、CT、PT、避雷器、母线等封闭组合在金属壳体内，然后以绝缘性能和灭弧性能良好的气体（一般用六氟化硫 SF6）作为相间和对地的绝缘措施，适用于高电压等级和高容量等级的电网中，用作受配电及控制。 A10-Q3-000275 城市轨道交通综合自动化系统工程集成设计（实施）规范版本号/修改码：A 第 10 页，共 79 页2.2.21断路器：用来分断和接通电路（包括分断和接通正常电流、分断短路电流）的电气设备。断路器可以在综保装置控制下进行电路的分断或接通操作，按灭弧介质的不同通常分为油断路器（多油、少油） 、六氟化硫（SF6）断路器、真空断路器和空气断路器等若干类，其分、合状态不能直接判别，一般通过断路器的辅助器件（如分合位指针等）来判别。 2.2.22隔离刀：或称隔离开关，具有明显的断口可以识别接通或分断，主要用来隔离高压电源，以保证线路和设备的安全检修。隔离刀不能用来分断故障电流和正常工作电流，不允许带负荷进行分断操作。 2.2.23熔断器：是一种简单的电路保护电器，其原理是当流经熔断器的电流达到或超过额定值一定时间后，本身的熔体熔化，切断电路。熔断器一般不单独使用，主要用来配合其他电器使用。主要动作特点：1.熔断器电流熔断值在出厂前已经固定，无法更改；2.熔断器熔断时间出厂前已固定，无法更改。根据熔断时间长短，熔断器分为延时动作、快速动作及超快速动作等多种类型；3.动作后本体损坏，不能重复使用，必须更换；4.熔断器熔断通过熔断指示器判别，也可通过熔体外观上判别。2.2.24负荷开关：具有简单的灭弧装置（一般采用空气为灭弧介质） ，可以接通和分断一定的电流和过电流，不能分断短路电流。负荷开关不能替代断路器，但可以和熔断器串联配合使用，用作简单的过负荷保护。负荷开关有明显的断开间隙，可以直接判别电路的通断状态。 2.2.25变压器：利用交变电磁场来实现不同电压等级转换的设备。按照用途可分为多种，如电力变压器、整流变压器、调压器、隔离变压器，以及 CT、PT 等。工程中常见的是电力变压器。变压器相关的一些主要的技术参数包括：1.额定容量：指额定工作条件下变压器的额定输出能力（等于 UI，单位为kVA） ；2.额定电压：空载、额定分接下，端电压的值（即一次、二次侧电压值） ；3.空载损耗：空载条件下，变压器的损耗（也叫铁耗） ；4.空载电流：空载条件下，一次侧线圈流过的电流值；A10-Q3-000275 城市轨道交通综合自动化系统工程集成设计（实施）规范版本号/修改码：A 第 11 页，共 79 页5.短路损耗：一次侧通额定电流，二次短路时所产生的损耗（主要是线圈电阻产生的） ；2.2.26变压器分接（抽头）：为适合电网运行需要，一般的变压器高压侧都有抽头，这些抽头的电压值都是用额定电压的百分比表示的，即所谓的分接电压。例如，高压10kV 的变压器具有5%的抽头，可以运行在三个电压等级：10.5kV(+5%)、10kV（额定） 、9.5kV（-5%） 。一般而言，有载调压变压器的抽头数（分接点）较多，如 7 分接点（32.5%）和 9 分接点（42%）等。由于不能够完全保证分接开关的同步切换，所以有载调压变压器一般不能够并联运行。 2.2.27PT（TV）/CT（AV）：互感器实际上就是一种特殊的变压器，主要用来从电气上隔离一次回路与控制回路，从而扩大二次设备（仪表、综保等）的使用范围。2.2.28手车/抽屉：手车和抽屉分别是高压开关柜和低压开关柜的一部分，分别安装高压断路器和低压断路器及其继电器等元器件。手车和抽屉都可以通过机械操作机构摇把来推进、拉出，方便维护和检修。手车和抽屉一般都有工作（正常运行时） 、试验（试投运和现场试验时）和退出（维护、检修时）三种位置状态。2.2.29接地刀：也叫接地开关，主要两个用途：1）线路和设备检修时，为确保人员安全而进行接地；2）人为造成系统接地短路，达到控制保护的目的。2.2.30主令电器：主令电器是一种机械操作的控制电器，实现对各种电气系统发出控制指令，用于系统内各种信号的转化和传输。常用的转换开关、按钮、旋转开关、位置开关以及信号灯等都属于主令电器。 2.2.31接触器：是一种用于远距离频繁接通和开断交直流主电路及大容量控制电路的电器，一般用在 1kV 及以下的电压等级中，主要控制对象是电动机、照明、电容器组等，分交流接触器和直流接触器两类。2.2.32继电器：继电器是用来在控制回路中控制其他电器（一般是一次电气主设备）动作或在主电路中作为保护用以及作信号转换用的电器，只适用于远距离的分断、接通小容量控制回路，比如：交流/直流电流继电器、电压继电器、时间继电器、中间继电器、热继电器等。2.2.33型式试验：对按照某一设计要求而制造的一个或多个器件或设备所进行的试验，用以检验这一设计要求是否符合一定的规范。A10-Q3-000275 城市轨道交通综合自动化系统工程集成设计（实施）规范版本号/修改码：A 第 12 页，共 79 页2.2.34常规试验：也叫出厂试验，对每个器件或设备在制造中或完工后所进行的试验，用以判明器件或设备是否符合某项标准。2.2.35介质试验：是检验介质电气特性的各种试验的总称，包括：绝缘、静电、耐压等。2.2.36抽样试验：对一批产品中随机抽取的若干样品进行试验，也是用来判明样品是否符合某项标准的。2.2.37寿命试验：确定产品在规定条件下可能达到的寿命的试验，或者是为评价分析产品的寿命特征而进行的试验，属破坏性试验。2.2.38耐受试验：在包括一定时间内为一定目的所采取的特定运行等规定条件下，对产品进行的试验，如反复操作、短路、过电压、振动、冲击等，属破坏性试验。2.2.39投运试验：在现场对产品所进行的试验，用以证明安装是正确的，产品运行是正常的2.3 关于软件应用关于软件应用2.3.1调度：在本规范内指的是通过 ISCS 系统，向各监控对象发布远程运行指令的过程。调度通常由人工参与完成，根据城市轨道交通专业分工的不同，调度工作所对应的岗位有行车调度、供电调度和环控调度。2.3.2模式（调度）控制：指的是综合自动化系统（包括综合监控系统）针对各类设备的不同运行模式，在外部条件的触发下所进行的设备组调度和控制的过程。模式调度控制按系统逻辑层次分为监控层系统模式调度和控制层系统模式控制两个环节：1）监控层系统（监控调度系统）模式调度是指在外部条件的触发下，针对特定设备组执行的一个远动调度指令序列或针对一个设备自动化系统的调度预案指令；2）控制层系统的模式控制，主要是针对 PLC 控制系统而言的，指的是在特定工况时，PLC 系统自动或接受调度指令后，经过逻辑运算产生并向相关的多个设备（设备组）发出不同的运行控制指令，使其达到事先规定的运行状态的过程。2.3.3（协同）联动调度：依托综合监控系统，针对特殊工况或运营要求，调度指挥综合监控系统监控管理范围内的、多专业自动化系统或设备协同运行，从而使其共同应对特定工况，以提高运营效率（响应速度和准确性）的过程。A10-Q3-000275 城市轨道交通综合自动化系统工程集成设计（实施）规范版本号/修改码：A 第 13 页，共 79 页2.3.4时间表调度、控制：是指按照时间的顺序，自动控制设备运行的调度与控制方式。时间表通常由 ISCS 系统进行编辑修改（亦可存储执行） ，由设备自动化系统或控制器存储并执行。2.3.5程控卡片：应用于供电监控系统，是由供电系统设计单位事先定义好的，一组具有先后执行顺序的设备遥控命令序列。2.3.6顺控：是一种对多个程控卡片的调度方法，可以实现多个程控卡片的顺序执行。2.3.7并控：是一种对多个程控卡片的调度方法，可以实现多个程控卡片的并行执行。2.3.8遥测：是指利用电子技术远方测量集中显示诸如电流、电压、功率、压力、温度等模拟量的系统技术。2.3.9遥信：是指远方监视电气开关和设备、机械设备的工作状态和运转情况状态等。2.3.10遥控：是指远方控制或保护电气设备及电气化机械设备的分、合、起、停等工作状态。2.3.11遥调：是指远方设定及调整所控设备的工作参数、标准参数等。2.4 其他其他2.4.1系统工程配置管理，是指对系统工程项目生存期过程中的各阶段输出和最终输出演化和变更的管理。2.4.2标准成熟产品具备下述要素：1.国内外知名品牌产品；2.生产厂家有标准、成熟的产品线，能够提供全面的技术支持与服务；3.在以往工程中多次使用且没有出现过大的异常、性能稳定的产品；4.产品在 3-5 年内不被淘汰，或不需软硬件改造有标准的替代产品；5.认证或检查报告齐全，如安全认证（CCC、UL、CE 等） 、EMC 等。2.4.3新型产品：不具备标准成熟产品的条件，拟在工程中采用的产品。A10-Q3-000275 城市轨道交通综合自动化系统工程集成设计（实施）规范版本号/修改码：A 第 14 页，共 79 页3综合监控系统设计综合监控系统设计3.1 系统结构系统结构3.1.1各级实时服务器应做冗余配置。3.1.2变电所 FEP 宜冗余配置。3.1.3FEP 应采用工业级产品，独立设置。3.1.4互联系统或设备（合同外）接入，应独立设置 FEP。3.2 系统网络系统网络 3.2.1车站局域网、中心局域网应专用，需要和外网连接时，应设置防火墙。3.2.2车站局域网、中心局域网及其他工点监控局域网应做冗余配置。3.2.3各监控局域网交换机宜采用三层交换机。3.2.4局域网中，连接服务器的网络带宽应不小于 1000Mbps，其他则不小于100Mbps。3.2.5网络的设计应保证任何单点故障不能中断整个网络的运行。3.3 接口设计接口设计3.3.1接口协议应首选标准的、开放的通信协议。3.3.2标准开放协议选择应符合下列要求：1.首选：Modbus RTU、Modbus TCP、IEC60870-5-104；2.其次：IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、CDT、IEC-61850 等。3.3.3接口协议不宜选用专用或者对物理介质有特殊要求的协议。3.3.4系统级接口不宜使用一帧只传输 20 个数据点以下的协议。3.3.5异步串行通信不宜使用 ASCII 码通信协议。3.3.6数据轮询周期应小于接口端的事件保持时间。3.3.7网络接口端装置或系统应支持多连接的通信协议。3.3.8不应选用不具备调试环境或调试工具的接口设备。3.4 系统优先级系统优先级I.人机接口操作优先级A10-Q3-000275 城市轨道交通综合自动化系统工程集成设计（实施）规范版本号/修改码：A 第 15 页，共 79 页3.4.1设备监控操作优先级应根据就近监控原则进行设计。3.4.2针对机电设备监控，综合自动化系统操作源优先级应按照下表进行设计。级别编号人机接口转换控制方式1A1ECP，现场按钮箱有“本地/MCC”转换控制2A2LMCP（MCC）有“本地/系统”转换控制3A3IBP有“系统/IBP”转换控制有“自动触发/手动触发”转换控制（一般不设）4A4LCP（就地图形操作终端）有“本地/系统”转换控制有“自动触发/手动触发”转换控制（一般随监控地点转换而自动改变，如转换到本地时，自动转换为“手动触发”方式）5A5车站/PgMT 有“维护/运营”转换控制有“自动触发/手动触发”转换控制（一般随监控地点转换而自动改变，如转换到本地时，自动转换为“手动触发”方式）6A6SCR/OS（车控室操作员站）有“车站/维护/中央”转换控制有“自动/手动”转换控制，7A7OCC/OS（OCC中心操作员站）一般有“运营/维护”转换控制有“自动触发/手动触发”转换控制II.工况及触发方式优先级3.4.3针对环控系统设备，设备运行方式应可进行手动、自动设置。3.4.4针对环控系统设备，运行工况及触发方式组合顺序应按下表进行设计。级别编号工况及触发方式1B1（人工）撤销任何工况2B2（人工）触发火灾工况3B3（人工）触发非火灾灾害工况，如阻塞，大客流等4B4（人工）触发正常工况5B5车站 FAS 自动触发火灾工况6B6既有线 BAS 自动触发火灾工况既有线 BAS 自动触发非火灾灾害工况7B7ATS 自动触发阻塞工况8B8时间表/焓值计算触发正常工况III. 监控优先级A10-Q3-000275 城市轨道交通综合自动化系统工程集成设计（实施）规范版本号/修改码：A 第 16 页，共 79 页3.4.5综合自动化系统监控与操作优先级应按下表进行设计。级别编号BAS 系统功能概况说明1A1C2ECP，现场按钮箱设备级控制2A2C2LMCP（MCC）现场设备级控制3A3B1IBP 盘手工撤销模式设备群组控制4A3B2IBP 盘手工火灾模式设备群组控制5A3B3IBP 盘手工非火灾灾害模式设备群组控制6A3B5车站 FAS 自动触发火灾模式设备群组控制7A3B6既有线 BAS 自动触发火灾模式设备群组控制8A3B7既有线 BAS 自动触发非火灾灾害模式设备群组控制9A3B8时间表/焓值计算触发正常模式设备群组控制IBP 盘获得操作权限10A4B1LCP 手工撤销模式设备群组控制11A4B2LCP 手工火灾模式设备群组控制12A4B3LCP 手工非火灾灾害模式设备群组控制视需求设置13A4B4LCP 手工正常模式设备群组控制14A4B4LCP 手工单台设备控制15A4B5车站 FAS 自动触发火灾模式设备群组控制16A4B6既有线 BAS 自动触发火灾模式设备群组控制17A4B7既有线 BAS 自动触发非火灾灾害模式设备群组控制18A4B8时间表/焓值计算触发正常模式设备群组控制19A5B1车站 PgMT 手工撤销模式设备群组控制20A5B2车站 PgMT 手工火灾模式设备群组控制21A5B3车站 PgMT 手工非火灾灾害模式设备群组控制22A5B4车站 PgMT 手工正常模式设备群组控制23A5B4车站 PgMT 手工单台设备控制视需求设置24A5B5车站 FAS 自动触发火灾模式设备群组控制25A5B6既有线 BAS 自动触发火灾模式设备群组控制26A5B7既有线 BAS 自动触发非火灾灾害模式设备群组控制27A5B8时间表/焓值计算触发正常模式设备群组控制28A6B1SCR 手工撤销模式设备群组控制29A6B2SCR 手工火灾模式设备群组控制30A6B3SCR 手工非火灾灾害模式设备群组控制31A6B4SCR 手工正常模式设备群组控制32A6B4SCR 手工单台设备控制33A6B5车站 FAS 自动触发火灾模式设备群组控制A10-Q3-000275 城市轨道交通综合自动化系统工程集成设计（实施）规范版本号/修改码：A 第 17 页，共 79 页级别编号BAS 系统功能概况说明34A6B6既有线 BAS 自动触发火灾模式设备群组控制36A6B7既有线 BAS 自动触发非火灾灾害模式设备群组控制35A6B8时间表/焓值计算触发正常模式设备群组控制37A7B1OCC 手工撤销模式设备群组控制38A7B2OCC 手工火灾模式设备群组控制39A7B3OCC 手工非火灾灾害模式设备群组控制40A7B4OCC 手工正常模式设备群组控制41A7B4OCC 手工单台设备控制42A7B5车站 FAS 自动触发火灾模式设备群组控制43A7B6既有线 BAS 自动触发火灾模式设备群组控制44A7B7既有线 BAS 自动触发非火灾灾害模式设备群组控制ATS 自动触发阻塞模式设备群组控制45A7B8时间表/焓值计算触发正常模式设备群组控制3.5 系统响应性系统响应性3.5.1ISCS 遥控响应时间应不大于 2 秒。3.5.2ISCS 数字量更新时间应不大于 2 秒。3.5.3ISCS 模拟量更新时间应不大于 5 秒。3.5.4报警信息响应时间，设备报警信息在综合监控系统中的传送时间应小于 1 秒。3.5.5人机界面画面切换时间应不大于 1 秒。3.5.6局域网端到端数据延迟时间应不大于 100 毫秒。3.5.7系统骨干网端到端数据平均延迟时间应不大于 200 毫秒。3.5.8冗余设备切换时间（不包括故障检测与诊断过程）应符合下列要求：1.冗余服务器切换时间不大于 2 秒。2.冗余网络切换时间不大于 500 毫秒。3.冗余 FEP 切换时间不大于 1 秒。3.6 设备负载要求设备负载要求3.6.1计算机（监控工作站，服务器和 FEP）处理器平均负荷应不大于 30%，高峰负荷应不大于 50%。3.6.2局域网的平均负荷率应不大于 10%，高峰负荷应不大于 30%。A10-Q3-000275 城市轨道交通综合自动化系统工程集成设计（实施）规范版本号/修改码：A 第 18 页，共 79 页3.7 系统扩展能力系统扩展能力3.7.1计算机内存扩展裕量宜不小于 50%。3.7.2计算机硬盘存储扩展裕量宜不小于 50%。3.7.3单线系统软件数据点扩展裕量宜不小于 30%。3.7.4FEP 通信接口/链路数量扩展裕量宜不小于 20%。3.8 系统系统 RAMS 要求要求3.8.1系统的平均无故障时间应不小于 8000 小时。3.8.2系统可用性指标应大于 99.98。3.8.3综合监控系统应进行 RAMS 管理并遵从相关国际和国家标准。3.9 其他要求其他要求3.9.1单条线路系统应支持不少于 100 个用户同时登陆使用。3.9.2系统内任何一个工作站的重启，应不影响其他工作站的正常工作。3.9.3中心系统故障，应不影响车站系统的功能和性能。3.9.4车站系统故障，应不影响中心系统监控其他车站的功能和性能。3.9.5系统应能连续地自动检测系统硬件和软件故障，并能触发报警。A10-Q3-000275 城市轨道交通综合自动化系统工程集成设计（实施）规范版本号/修改码：A 第 19 页，共 79 页4PLC 系统设计系统设计4.1 一般规定一般规定4.1.1PLC 系统设备须优先选择和利时自主系列 PLC 产品。4.1.2车站 BAS 须采用 PLC 控制系统。4.1.3车站 BAS 系统宜采用 UPS 集中供电。4.2 系统系统设计设计I.系统构成与设备部署4.2.1PLC 系统设计应以车站为单位，按 BAS 和 PSCADA 专业应用分别进行系统设计。4.2.2车站 BAS 的 PLC 系统设备应包括：主控 PLC、就地控制 PLC、IBP 盘 PLC或远程 I/O、远程 I/O 站和通讯转换装置。4.2.3车站 BAS 系统，可根据设计要求设置车站维护工作站、维护终端及就地图形操作终端。4.2.4只对设备状态信息进行监视，采用通信接口接入 BAS 的系统或设备，应采用FEP 设备进行连接。4.2.5每个变电所应配置一套 PLC 设备（用于供电设备数据采集与控制） 。4.2.6车站 BAS 的主控 PLC 控制器，应部署在靠近车控室一端的计算机房或环控电控室。4.2.7车站 BAS 的主控 PLC 控制器应冗余配置，可和靠近车控室一端就地 PLC 控制器合并为一套。4.2.8车站 BAS 的主控 PLC，须作为与 ISCS 的数据接口设备，并对整个车站的PLC 系统设备及数据进行统一管理。4.2.9地下车站 BAS 的 PLC 系统，应设置不少于两套就地控制 PLC 控制器，PLC控制器宜冗余配置。4.2.10车站 BAS 的 PLC 系统就地 PLC，应接受车站主控 PLC 的统一调度及管理，并实现对本端机电设备的自动控制。4.2.11非地下站、车辆段、停车场，应设置一套 BAS 用 PLC 控制器，PLC 控制器宜A10-Q3-000275 城市轨道交通综合自动化系统工程集成设计（实施）规范版本号/修改码：A 第 20 页，共 79 页冗余配置。4.2.12IBP 盘中宜设置 PLC 控制器，PLC 控制器可不做冗余配置。4.2.13IBP 盘 PLC 控制器或远程 I/O，应配置一套至少具有 1 个异步串行接口的通信转换装置（用于与 FAS 的通信连接） 。4.2.14PLC 系统宜设置控制器网络和 I/O 网络。4.2.15PLC 系统控制器网络应通过冗余现场总线或以太网进行连接。4.2.16PLC 系统 I/O 网络应采用冗余现场总线。4.2.17当 PLC 系统的 I/O 网络节点数量超过 30 个时，应按设备集中区对 I/O 网络进行逻辑分段。4.2.18车站 BAS 的维护工作站和维护终端，宜直接接入 PLC 系统控制器网络。4.2.19车站 BAS 的系统设备，应相对集中部署在车站两端设备房及照明配电室4.2.20一个车站 BAS 的系统箱柜总数量不宜超过 10 面。4.2.21车站 BAS 的远程 I/O，宜相对集中设置在车站环控电控室、环控机房、冷水机房、照明配电室、污水泵房或废水泵房内。4.2.22PLC 系统的设备标识、程序结构、网络规划及程序变量命名，须全线统一。II.I/O 模块及通道配置4.2.23I/O 模块应按 DI、DO、AI、AO 信号类型进行顺序配置。4.2.24I/O 通道配置应按设备类型进行集中、顺序排列。4.2.25各个 I/O 节点的 I/O 通道排列顺序应保持一致。4.2.26一个设备的同类信号类型不应分配到多个模块。4.2.27同类设备同类信号应采用相同的排列顺序。4.2.28每个箱柜每类模块应预留不少于 10%备用通道。4.2.29IO 模块备用通道宜配置在每个模块的最后。4.2.30IBP 盘面上接入 PLC 的按钮和指示灯，其 I/O 点配置应使 DI 与 DO 通道的顺序和位置相对应。4.2.31冗余 PLC 机架内各模块安装顺序须一致。III. 网络节点的分配4.2.32不同车站、相同功能的 PLC 系统各节点地址(非 IP 网络或不接入车站局域网)A10-Q3-000275 城市轨道交通综合自动化系统工程集成设计（实施）规范版本号/修改码：A 第 21 页，共 79 页须全线相同。4.2.33对于利用 IP 网组建 PLC 控制器网络，应直接接入车站局域网。4.2.34系统设备命名宜符合附录要求。4.2.35对功能相同参数不同的同一类设备，在系统中须使用同一个名称。4.2.36设计文件、I/O 点表、图纸、系统设备配置清单、ERP 物料申请应采用相同名称。4.3 程序设计程序设计I.一般规定4.3.1同一系统工程项目中应采用相同的开发与配置环境。4.3.2PLC 工具软件与 PLC 硬件固件版本须匹配。4.3.3相同型号的 PLC 板卡硬件固件版本须一致。4.3.4工程文件及各类模块、节点、网关的标识宜采用下表所示标识。II.被控对象标识规则4.3.5工艺系统的标识应符合规范附录要求。4.3.6工艺设备应按设计图纸中表明的设备编号进行命名。4.3.7系统控制方式变量标签标识应按下表进行设计。系统名称./_控制方式标识说明标识标识说明标识说明TVS隧道系统.结构体方式AUT自动控制方式PVS车站公共区通风空调系统_直接建立变量MAN手动控制方式内容标识说明举例工程文件名称线路名称_车站编号_箱柜编号_版本编号GZML5_512_KA_A1CPU 标识箱柜编号_CPU_序号KA_CPU_1模块标识模块类型_序号CNBR_1网络节点标识箱柜编号_箱柜内节点序号KX5_2RI/O 模块标识箱柜标号_F+箱柜内 RI/O 节点序号+模块位置序号KX5_F10通讯网关标识锁链设备_COMEPS_COMA10-Q3-000275 城市轨道交通综合自动化系统工程集成设计（实施）规范版本号/修改码：A 第 22 页，共 79 页系统名称./_控制方式标识说明标识标识说明标识说明RVSnTIM时间表控制方式MOD模式控制方式4.3.8通讯数据变量标签命名应按下表进行设计。4.3.9程序中使用的临时变量命名宜按下表进行设计。设备名_设备属性_数据属性标识说明标识说明标识说明TVF_xyz风机编号FWD正转Tmp临时变量MD_xyz风阀编号REV反转ISCS综合监控HSP高速数据流向./_数据属性./_系统或设备属性标识说明标识说明标识说明标识说明标识说明H_PSCADA给 PLC.结构体方式MAN手动.结构体方式TVS隧道系统P_HPLC 给SCADA_直接建立变量MOD模式_直接建立变量PVS大系统XX_YYXX 柜给YY 柜TIM时间表RVS小系统STU状态WSD水系统PIDPID 调节LGT照明PAR参数CLK时钟RUN运行SYS系统FAS火灾EQU设备SYS系统CTL控制CPU控制器NET网络节点FAS火灾ANG模拟量PAR参数SET设定