城市軌道交通弱電系統調試管理探討

一、概述

隨著計算機技術、通信技術及自動化技術的發展，基于提高自動化水平、加強系統間的功能聯動以及降低運營成本等的考慮，國內越來越多的城市在地鐵建設中設置綜合監控系統。而軌道交通機電系統調試過程中，由于綜合監控系統與各個弱電系統均有接口，并逐漸成為用戶端功能實現的主要系統，使軌道交通弱電系統的調試更加復雜。針對軌道交通弱電系統的調試特點，本文從弱電系統的調試階段、調試內容、難點等方面進行了詳細分析，提出了弱電系統調試管理措施，以順利保證地鐵開通。

二、軌道交通弱電系統調試的階段和內容

軌道交通弱電系統項目實施的主要流程如下：

調試工作是弱電系統實現滿足地鐵用戶最終使用目標的重要環節，項目執行過程中，為了更好的實現調試工作的銜接和人力物力等資源的統籌安排，在調試前需要進行詳細的計劃和統籌安排。

1、調試前的準備內容

軌道交通弱電系統進入調試階段之前，必須具備以下的前提條件：

A、系統的安裝完成，并經過安裝驗收；

B、系統的接線完成，并且經過測試、驗收；

C、系統的軟件出廠驗收完成，并安裝到現場；

D、系統的各個設備單機調試完成；

E、制定詳細的調試計劃和大綱，并報業主審核完畢。

2、調試的主要階段和內容

A、單系統調試

弱電系統單系統調試，是指各個工藝子系統按照設計聯絡階段確認的系統功能要求和接口要求，目的是測試單工藝子系統的功能滿足技術規范要求。

B、車站調試

車站調試是指弱電系統與各個工藝子系統的接口調試，目的是驗證弱電系統與各個系統的接口功能符合技術規范要求。包括弱電系統對子系統的監視、控制、模式、聯動等功能。

C、系統聯調

系統聯調是指完成所有子系統和系統驗證及確認，以確保整個系統在常規和降級狀態下正常運行。在子系統調試完成后，設備進入系統聯調。聯調包括靜態和動態調試。

系統聯調（站級）的準備條件：

1)車站相關設備系統完成調試，某些系統如PA、CCTV、PIS等通過初驗，投入使用；

2)信號、通信系統完成初驗，投入使用；

3)按聯調需要，凡當天所涉及的車輛段、車站、區間的運行線路實現全封閉；

4)OCC、車控室設備投入使用；

5)臨管設備供貨商準備好備品備件、檢修及搶修的工器具、設備。

6)所有參與本聯調的單位及人員均已熟悉本聯調組織及實施方案，并已做好相關各項準備工作。

7)制定相關的操作手冊、規范制度、安全制度。

系統聯調的內容：

1)通過總聯調，驗證車站設備的功能是否與設計相符；

2)對調度、車站值班員等各設備操作人員以及維護人員進行培訓，使其進一步熟悉掌握車站系統設備性能，提高對設備的認識掌握程度；

3)通過聯調，使得各單位人員對公司組織架構、有關作業原則與設備操作辦法等進行熟悉，并通過聯調提高認識，加以總結提升；

4)通過聯調，評估車站設備系統狀態，是否滿足空載試運行要求。

三、軌道交通弱電系統調試的特點及難點

1、調試接口多，規模大

與其他行業的弱電系統比較，軌道交通弱電系統的規模非常巨大，以杭州地鐵1號線綜合監控系統統計數字為例，該系統集成了FAS（火災自動報警系統）、BAS（設備與環境監控系統）、ACS（門禁系統）、PSCADA（變電所綜合自動化系統）等，同時互聯了CCTV（閉路電視監控系統）、PA（廣播系統）、PIS（乘客信息系統）、AFC（自動售檢票系統）、SIG（信號系統）等系統。經初步測算，平均每個車站的監控點達到了10000點左右，IO點規模的增加導致調試工作量極度增大。

2、調試時間緊張

軌道交通弱電系統的調試，需要在各個子系統具備條件后才能進行調試，這些前提條件包括安裝、布線、裝修等環節的配合。而地鐵開通的工期一般都是不變的。若不加強對相關專業工期的控制，弱電系統的調試工期將不能嚴格受控。

3、接口單位多，協調量大

軌道交通弱電系統中，接口眾多，從車站土建、裝修、政府職能部門等到安裝單位、風水電等設備廠家全部包含。從調試工作來說，不僅與各接口子系統有技術接口，還與各相關參與單位有職能接口，協調工作量極大。

四、軌道交通弱電系統調試管理建議

結合上述軌道交通弱電系統調試的特點、重點以及難點，根據各地地鐵的調試經驗，提出如下弱電系統調試管理理念：

1、保證組織力量

目前國內地鐵工期一般都相對緊張，由于涉及到消防驗收以及運營安全等方面，業主領導層面需要重視弱電系統尤其是綜合監控系統、通信信號系統等的調試工作，加強調試組織力量，業主層設置至少一名能夠把控所有機電專業的領導主抓調試工作，成立調試管理辦公室，下設一名主抓弱電調試的工程師，辦公室成員應包括所有相關單位的調試技術主管人員。

2、完善的調試管理制度

由業主編制并下發調試管理制度，明確相關的責任、調試流程、進度管理、質量控制、資料文檔要求以及爭端解決方式，各司其職，充分發揮監理單位、弱電系統集成商對廠家、施工的監督管理功能，做到獎懲分明、落實到人。

3、可行的調試計劃及進度控制

萬事計劃為先，弱電系統專業需要完善的調試計劃和計劃的控制，需對前道工序（安裝及調試）提出明確的工期及其他要求，在得到業主方確認后，各個單位均以此計劃執行（其他專業在編制計劃時，也需要考慮到與弱電系統調試的時間）。同時，由于地鐵車站眾多，業主層面需要對車站進行批次管理，對不同批次的車站提出不同的節點要求，避免出現最后所有工期壓力都集中在弱電系統。

4、明確核心目標

消防驗收、運營安全是弱電系統調試的最核心的目標，在實際項目操作過程中，特別是在工期特別嚴峻的情況下，需要根據消防驗收以及運營安全的要求，劃分必調項和可甩項，確定必調項的實現，并落實到具體的調試計劃中。

5、加強弱電系統核心監控軟件的現場適應性

目前國內地鐵弱電系統基本由綜合監控系統進行管理，一般為兩級管理（控制中心級、車站級）三級控制（控制中心、車站、現場），香港、深圳、杭州等地的部分地鐵還增加了區域中心車站級的監控（對本站及所轄車站）。由于工期原因，國內大部分地鐵端對端等的現場測試不可能按照車站、區域中心站、控制中心三級分多次進行調試，因此對需要加強綜合監控軟件的現場適應性，主要體現在：

1）加快軟件版本生產速度，加強對關鍵系統的現場調試支持。一些系統如PSCADA（變電所綜合自動化系統），由于送電時間較早（特別是主變電所）等原因，需要提前調試，而此時該站點可能由于其他系統點類表及圖紙不全，整站的軟件版本無法生產，需要提前生產單系統軟件版本用于現場調試。因此對綜合監控軟件的組態、配置工具、資料輸入（點類表、圖紙等）提出了較高要求。

2）某一車站端對端調試時，需要同時開發出該車站及相應區域中心站、控制中心的軟件版本，做到一次性調試（其中控制點部分需要進行多級控制）。這種調試方法極大的減少了綜合監控專業以及相關接口專業的調試（及配合）工作量。

3）軟件版本的更新，需要保證原有的調試成果。上述兩點對綜合監控軟件的要求，以及軟件日常的更新（如功能修改、調試問題整改等）的需要，決定了車站（區域中心站）、控制中心的軟件版本都在不斷更新，在更新過程中，需要加強軟件版本控制，務必保證之前的現場調試成果。

6、靈活的調整計劃，趕搶工期

調試過程中，一定要見縫插針、想方設法搶工期，弱電系統及相關專業都要從自身發掘調試條件，通過相關項目的實施，可以有以下處理方式：

1）對于通訊口的接口，如PSD（屏蔽門）、PIS（乘客信息顯示系統）等系統，如受制于終端設備未安裝（如PIS顯示屏受公共區裝修進度影響無法安裝）或者終端設備的成品保護需要（如PSD門控單元因成品保護考慮，需在后期安裝）等原因，在子系統完成（或基本完成）現場調試的前提下，可以采用如下方式：

A.類似于PSD，由于協議一般為標準的MODBUS協議，可以采用軟件模擬的方式，由PSD模擬器與綜合監控系統進行調試。同樣的，AFC、SIG等系統也可以采用此類方式。

B.類似于PIS，由于現場設備（顯示屏）未完全安裝無法進行全站設備的調試，但由于PIS控制器往下由PIS方確保相關顯示功能，可以采用單現場設備（顯示屏、或者模擬屏）進行調試，通過單現場設備的調試，可以驗證接口以及功能，同樣達到了現場調試的目的。同樣的，PA等系統也可以采用此類方式，但CCTV例外，因為綜合監控需要對CCTV每個攝像頭進行控制、切換以及聯動。

2）對于硬線類的接口，如水泵、消防設備等設備，經常受制于無水源、或者其他因素，正常情況下也無法調試，可以采用點動方式，在接口設備完成子系統調試的前提下，調試至對方側端子排。

上述調試方式需要經過業主、監理以及相關接口方的一致同意后實施。

7、加強對接口工作的控制，減少接口變更

在實際現場調試過程中，經常出現一方、或者多方出現接口變更，主要體現在：現場接線發生變化、設備數量及位置發生變化、設備型號發生變化、監控點發生變化、接口協議發生變化等。由于綜合監控軟件都是依據當時的接口文件、施工圖紙以及相關點類表進行開發，因此出現接口變更后，將對綜合監控軟件整個開發、修改造成較大影響，并最終影響現場調試。

因此，需要從業主、設計以及各個接口方的層面，合理控制變更，盡量在設計聯絡階段將需求最終確定。同時，若一方發生變更，需要及時通知相關單位，通過正式的變更流程進行確認。

8、重視實驗室測試

由于現場調試工期緊，實驗室測試能將調試問題提前暴露，可以有效避免現場調試發現接口協議等問題后，解決問題時間過長的風險。

各個接口廠家務必提供現場實際設備及相應模擬器，以實際的通訊協議與其他系統進行實驗室測試，驗證相關接口協議、接口功能等。若無法提供實際設備，需提供相關軟件模擬器，但須確保軟件模擬器能完全替代實際設備。

五、總結

上文對軌道交通弱電系統的調試提出了一些具體的思路，但由于實際執行過程中，由于各個地鐵公司的管理方式、管理架構、開通標準等不一致，具體到各個項目需要重新梳理。