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摘要:自从改革开放以来,我国的经济迅速发展,综合国力也不断提升,人民的物质文化需求也是越来越高,也越来越追求效率。经过了这几年地铁的运行,其相关的问题也是接踵而来。因为地铁都是在地下或者是在空中运行的,所以相比于地面上的汽车,是比较不可操控的。需要考虑的地方有很多,比如地下环境的空气流通,地下的风速,湿度等等一系列的因素都要考虑进去,这样才能让地铁有一个舒适的候车环境。要想使地铁安全性能高,那么,对地铁运行的监控系统是必不可少的。因为只有深入的了解地铁的运行状态,才能够实时对地铁的安全有所保障,也是对人民的生命财产安全的保障。因为,地铁站是人们汇聚的场所,客流量非常的大,为了使地铁等设施处于安全,高效,节能的最佳状态下运行,监控系统尤为重要。
关键词:地铁机电设备;监控系统;设计与应用
一、地铁技术的发展与现状
大城市中主要在地下修建隧道,铺置轨道,用电动列车运送乘客的公共交通体系,简称为地铁,它是城市公共运输的延展,也是城市发展到一定程度的产物。地铁充分的占用了城市地下空间,并在不破坏地面景观的状况下解决了大量客流量问题。随着我国人口的不断增长,消费水平提高,车辆的数量也急剧增加,造成了交通拥堵、安全事件、环境污染等问题。这些问题阻碍了我国城市的发展,成为我国大城市急需解决的问题。想要发展地铁就必须拥有先进的地铁技术。从十九世纪六七十年代的蒸汽时代发展到了现在的电子拖动,从以前的工作人员人工操作到如今的全自动电气控制,都显示了我国现代科学技术发展的伟大成就,地铁就自然而然的在城市交通中发挥着重要作用。地铁有安全、准点、快捷、舒适、环保等特点。与其他交通运输工作相比庞大的运量以及可靠高效的调度通信还有速度快,具有地面任何工具不可比拟的优越性,成为了城市交通现代化的重要标志。
二、地铁机电设备监控系统概述
我国的城市交通已经步入了快速发展阶段,而且在未来的几年都将是城市建设的重点发展对象。因为地铁是人流聚集的公共场所并深处地下,为确保设备处于可靠、高效、节能的最佳运行状态,营造舒适安全的地下乘车环境,就必须全面、有效的对地铁环控系统设备和其他机电设备进行自动化监控和管理。随着对地铁运营安全和管理水平要求的不断提高,机电设备的种类和数量多,分布广,运营过程中被监控对象之间的关系越来越复杂,因此需要一种功能强大、实施方便、结构简单的机电设备监控系统(以下简称BAS)来对车站中的各系统进行实时监控和管理,提高工作效率,保证地铁的正常运营。
三、机电设备监控系统构成分析
1.中央管理级
在地铁的机电设备监控系统中,中央级的设备有服务器和全线网络,此外还包括工作站与网络连接的设备等等。在对综合自动化的系统进行设置的过程中,机电设备监控系统中央级的设备会统一由上述系统进行配置。机电设备监控系统的网络总线主要的组成部分是工业以太网,并通过环形网络的构成形式,实现各车站同中央控制中心的有效连接。这种连接的方法能够在环形网某处出现断网的时候不会对车站监控产生较大的影响,进而更好地提高了网络监控工作的可靠程度。
2.车站监控级
车站的机电设备监控系统主要包括两个子系统,即车站计算机监控系统与现场 PLC 控制系统,进而实现管理的集中化与控制的分散性。其中,前一系统位于车站的综合控制室内,而后一系统则被安装在车站两侧环控电控室中,所以,这两个子控制系统是相互独立的。在此基础上,各 PLC 子系统需要与分布式的 I/O 站相对应连接。并且,PLC 的实际操作员界面能够有效地实现可视化的控制。除此之外,车站级的综合控制室,其两个工作站互为热备关系,进而能够更有效地提升监控系统自身的可靠性能。
3.现场控制级
机电设备监控系统的现场级是车站级监控设备中PLC 控制器的重要部分,并且现场设备需要同远程的I/O设备实现连接,对现场传感器所检测的不同种类信号进行有效采集。与此同时,远程的 I/O 设备也同样将具体的控制任务传递至此现场相应的执行机构处,保证系统控制指令能够保质保量完成。
在比较关键的监控场合中,应运用具备 CPU 处理器的远程 I/O 设备来进行独立的控制。详细地讲,机电设备监控系统对空调机组中的电动二通调节阀进行监控主要就是利用 I/O 模块来实现的。而在比较关键的温湿度监测位置附近同样需要安装监测器,并对监测器所采集的信号进行收集。应对不同种类水泵的现场控制箱周边进行水泵实际运行状况的严格检测,并对故障信号与其他信号等进行检测。此外,在照明配电室内,需要实时监控公共区与广告照明,并在防淹门的现场控制箱周围对其开关的状态进行检测。
四、机电设备监控系统的功能分析
1.中央级功能
第一,该级的主要功能就是对系统的运营管理全面负责,对全线的通风运行模式进行适当地调整与确定,在此基础上,还可以对系统实际运行的工况进行监控。 第二,中央级可以下达车站与区间隧道中空调通风系统的具体运行命令,对车站实际的运行状况进行实时监控。 第三,针对车站级所传递的环境参数可以进行接收,实现设备运行的计时,对数据进行相应的处理,并对机电设备监控系统运行的历史资料信息进行全面的存档与管理,同时可以提供设备详细的维修报告。 第四,承担同列车运行过程中各系统间实时通讯的责任。
2.车站级功能
第一,对属于本车站管辖范围的环境质量进行严格地检测,并对具体的环境参数以及大型车站设备的详细运行信息进行及时的采集,合理处理数据的计算工作,保证环境的舒适程度。 第二,利用机电设备监控系统中最优化的控制和预设时间的程序,集中监控车站内部所管辖范围的空调通风装置,并对其进行严格地管理,进而充分地发挥全面控制的功能。基于此,不仅满足具体的舒适度,同时还可以实现节能的目的,降低因为运行工作人员自身因素所导致的设备失控或者损坏的几率。 第三,对中央控制中心所下达的环境监控管理命令及时接收,合理执行并安排具体的运行模式,对运行的参数适当调整,对运行实际工况进行有效更正。 第四,一旦车站发生严重的火灾或者是其他紧急情况的时候,根据车站级相应的控制指令,可以将其强制性地纳入到灾害模式中,进而更好地实施联动控制的程序。
五、结束语
地铁机电设备监控系统属于全新的智能化控制系统,对提高地铁的运营和管理的效率有巨大的作用。本文针对地铁机电设备监控系统设计方案进行了具体的分析和研究,该系统涉及了较多专业设备监控与运行的要求,在以后的实践中,我们要综合运用计算机、自动控制、网络等技术,结合地铁实际情况,提高地铁BAS系统对各类机电设备的智能化控制水平,提高工作效率,保证地铁的正常运营。
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