为了满足轨道交通的正常运营和紧急状态的报警、乘客疏散、救灾等要求,在轨道交通上设置了环境与设备监控系统(BAS)。BAS系统对全线车站及区间隧道的环境和机电设备进行全面、有效的自动化监控及管理,为轨道交通的运营提供保障。　　 BAS系统的设计应遵循分散控制、集中管理、资源共享的原则。设计人员应针对地铁的特点和各城市的气候环境、经济情况,设置不同水平的BAS系统,以达到营造良好舒适的乘车或工作环境、降低机电设备的能源消耗、节省人力、提高管理水平的目的。在计算机图形技术高度发展的今天,二维平面监控将逐渐不能满足运营人员需求,三维监控系统成为未来发展的趋势。　　 本文首先从扩展性和可靠性两方面考虑,对BAS硬件系统进行了设计。根据“相对集中、适度分散”的设计原则,对PLC控制器进行了规划研究。其次通过对BAS系统局域网、骨干网和现场总线的性能测试与分析,为BAS系统网络结构的选择性决策提供了依据。利用VLAN技术、三层交换技术对BAS系统网络结构进行了IP地址规划研究,并且提出一种有效的IP地址规划方法。然后对可编程控制系统、数据库系统以及三维监控系统进行了设计和实现。PLC软件设计采用结构化和模块化设计方式,系统结构具有良好的可扩展性。提供了数据库存储文件大小的计算方式,为数据库硬盘容量的选择提供了依据。采用集群和RAID技术提高了数据库系统的可靠性,实现了磁盘阵列数据的安全存储。采用AutoCAD和3DS MAX软件进行三维建模,实现了不同数据格式转换。利用GENESIS64组态软件完成三维组态软件的开发设计,实现了巡视和漫游功能。最后对BAS系统模式进行了分析、设计和实现。为了实现地铁模式的优化设计,通过分析环控系统模式的特点,提出了一种模式数组的设计方法,该方法实现了模式的标准化与模块化设计。　　 论文以沈阳地铁一号线BAS系统项目为背景,对开发的三维监控系统和研究的方法进行测试应用,验证了三维监控系统的可行性和方法的有效性。