基于施耐德PLC的軌道交通環(huán)境控制解決方案
(3) 由于客流量的變化,內(nèi)熱源的強度也隨之變化。其中既有以天,星期,年為周期的周期性變化,也有不規(guī)則的變動。
(4) 由于被厚土層覆蓋,圍護結(jié)構(gòu)的蓄熱量很大,熱惰性明顯。因此,熱環(huán)境要經(jīng)歷一個長期的變化過程才能達到穩(wěn)定。
(5) 列車在隧道內(nèi)的高速運動會引起“活塞風(fēng)”?;钊L(fēng)的風(fēng)量很大。在無屏蔽門系統(tǒng),活塞風(fēng)是車站通風(fēng)換氣的主要動力之一。但活塞風(fēng)帶來的負面影響也是明顯的,由于活塞風(fēng)將大量隧道空氣及室外空氣帶人車站,車站空調(diào)負荷將比較大。
(6) 軌道交通內(nèi)部的空間和發(fā)熱量大,為了維持其熱環(huán)境,環(huán)控系統(tǒng)的風(fēng)機、制冷機、空調(diào)機容量大,由此引起設(shè)備初投資大和運行后能耗費用高等諸多問題。在軌道交通運營初期,環(huán)控系統(tǒng)能耗甚至超過軌道交通建筑物總能耗的30%,嚴重影響軌道交通的運營經(jīng)濟陛。因此,節(jié)能是軌道交通環(huán)控系統(tǒng)必須重點考慮的問題。
(7) 軌道交通的各種發(fā)熱量及活塞風(fēng)量與客流量、車流量直接相關(guān),始終處于變化之中。環(huán)控系統(tǒng)的運行也會對出入口的風(fēng)量造成影響,因此,軌道交通的實際熱負荷很難準確預(yù)測。
(8) 由于軌道交通內(nèi)部空間相對封閉,隧道內(nèi)就更為狹窄。對于謀些單線隧道,列車與隧道間隙很小,人員難以通過。而目軌道交通客流量大,高峰時車內(nèi)都相當擁擠,因此軌道交通一旦發(fā)生阻塞或火災(zāi),人員難以疏散,必須在設(shè)計時對隧道通風(fēng)事故予以充分的考慮。既要保證風(fēng)向在不同地域的火災(zāi)時有利于人員疏散,又要保證排煙效果。
軌道交通環(huán)境的這些特點,使得軌道交通的環(huán)境控制不同于常規(guī)的建筑。其中既有有利的因素,也有不利條件。因此,在軌道交通環(huán)控系統(tǒng)的設(shè)計和運行中,要針對軌道交通的特點,在滿足設(shè)備及人員對環(huán)境要求的基礎(chǔ)上,采用合理的系統(tǒng)設(shè)計并進行科學(xué)的運行控制,實現(xiàn)最小的初期投資和最低的運行費用。
2.4 bas環(huán)控系統(tǒng)主要功能
(1) 監(jiān)控并協(xié)調(diào)全線各車站及occ大樓通風(fēng)空調(diào)設(shè)備、冷水系統(tǒng)設(shè)備的運行;
(2) 監(jiān)控并協(xié)調(diào)全線區(qū)間隧道通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備的運行;
(3) 對車站機電設(shè)備故障進行報警,統(tǒng)計設(shè)備累積運行時間;
(4) 對全線環(huán)境參數(shù)(溫、濕度)及水系統(tǒng)運行參數(shù)進行檢測、分析及報警;
(5) 接收軌道交通防災(zāi)系統(tǒng)(fas系統(tǒng))火災(zāi)報警信息并觸發(fā)bas系統(tǒng)的災(zāi)害運行模式,控制環(huán)控設(shè)備按災(zāi)害模式運行;
(6) 通過與信號ats接口接收區(qū)間堵車信息,控制相關(guān)環(huán)控設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)命令;
(7) 緊急狀況下,可通過車站模擬屏控制環(huán)控設(shè)備執(zhí)行相關(guān)命令;
(8) 監(jiān)視全線各站及隧道區(qū)間給排水、自動扶梯等機電設(shè)備的運行狀態(tài);
(9) 管理資料并定期打印報表;
(10) 與主時鐘接口,保證bas系統(tǒng)時鐘同步。
3 環(huán)控系統(tǒng)需求分析
3.1 典型環(huán)控項目簡介
以南京軌道交通二號線一期工程為例,南京軌道交通二號線一期工程的環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)(簡稱bas或環(huán)控)包括0cc控制中心、維修中心及19個車站的站級bas。其中l(wèi)7個地下站、1個地面車站、1座高架車站。該系統(tǒng)對南京軌道交通二號線一期工程19個車站的車站設(shè)備進行全面、有效地進行自動化監(jiān)控及管理,確保設(shè)備處于安全、可靠、高效、節(jié)能的最佳運行狀態(tài),從而給乘客提供一個舒適的乘車環(huán)境,并能在火災(zāi)或阻塞等災(zāi)害狀態(tài)下,更好地協(xié)調(diào)車站設(shè)備的運行,充分發(fā)揮各種設(shè)備應(yīng)有的作用,保證乘客的安全和設(shè)備的正常運行。設(shè)置bas系統(tǒng)的目的、是以現(xiàn)代計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動控制技術(shù)、軟件技術(shù)實現(xiàn)對車站各類機電設(shè)備的智能化控制,使得系統(tǒng)更安全、可靠、節(jié)省人力、物力、降低運營成本。bas應(yīng)本著技術(shù)先進,投資合理,功能完善,組網(wǎng)靈活,運營管理方便和節(jié)能降耗的原則進行實施。
南京軌道交通二號線的bas系統(tǒng)組成中央級和車站級的兩級管理體系,實現(xiàn)控制中心、車站、就地的三級控制功能。全線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由19個車站及維修中心、occ控制中心組成。具體由設(shè)置在occ中央控制室bas設(shè)備、各車站綜控室的bas設(shè)備、配電室、變電所等地的bas設(shè)備、現(xiàn)場bas設(shè)備組成。車站級的bas信息通過軌道交通通信系統(tǒng)的全線雙冗余的骨干網(wǎng)傳輸至occ中央控制室,實現(xiàn)中央級功能。bas系統(tǒng)監(jiān)視全線各類設(shè)備的運行狀態(tài),并根據(jù)人防門的控制工藝要求,對各隧道區(qū)間的水位報警,監(jiān)視人防門的狀態(tài)。
3.2 網(wǎng)絡(luò)通用需求分析
bas設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)主要由中央級、車站級和就地級的設(shè)備構(gòu)成。bas中央系統(tǒng)位于行車調(diào)度指揮中心occ(operation control center)內(nèi),具有良好和靈活的人機界面。由雙機熱備的操作員工作站、冗余服務(wù)器及一些外圍設(shè)備組成。工作人員可監(jiān)視全線各車站的通風(fēng)空調(diào)、給排水、電扶梯、照明、屏蔽門、人防隔斷門、fas系統(tǒng)、ats系統(tǒng)、occ控制中心大樓設(shè)備運行狀態(tài),以及火災(zāi)等災(zāi)害情況或阻塞事故狀態(tài),并及時控制和處理。
在車站綜合控制室內(nèi),由車站局域網(wǎng)構(gòu)成。局域網(wǎng)內(nèi)設(shè)有控制器、主要監(jiān)控隧道及車站的通風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)大系統(tǒng)、小系統(tǒng)、冷水系統(tǒng)、事故照明、給排水系統(tǒng)、人防密閉隔斷門等,監(jiān)測公共區(qū)、設(shè)備區(qū)等地點的溫度,并配置與屏蔽門、照明系統(tǒng)、自動扶梯、fas系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口,同時在車站控制室設(shè)置緊急后備盤ibp(integrated backup panel),其典型的車站bas系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示。
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