北京市軌道交通綜合監控機房及車站控制室設計

楊浩如 尹曉宏 杜 凡

(1.北京城建設計研究總院有限責任公司 北京100037;2.北京軌道交通建設管理有限責任公司 北京100037)

1 地鐵車站控制室及綜合監控機房概況

1.1 地鐵車站控制室定位

隨著城市交通負擔的日益增加，地鐵由于具有運量大、快速、準時、便利等優點，在現代城市交通中的比重越來越重。由于地鐵是地下建筑且屬于特殊的公共場所，對地鐵安全性和可靠性的要求要高于一般民用建筑，所以地鐵需設置車站控制室，以對列車運行和車站設備進行監視控制。為節省值班人員，地鐵車站控制室常與消防值班室合并，監視地鐵內火災情況與消防設備的運行狀態。

1.2 地鐵綜合監控機房

地鐵內設有綜合監控機房，一般布置在車站控制室旁，綜合監控機房內主要有綜合監控系統設備。

以往國內地鐵各機電、弱電系統一般是分別設置，獨立治理，存在系統資源共享難、不利于維護治理等缺點。隨著自動化技術的發展，越來越多的地鐵線路開始設置綜合監控系統，通過統一的軟硬件平臺，實現資源共享、互聯互通、設備集中治理和維護，完成對相關子系統故障的監測，并為緊急情況下事件的處理提供全面而及時的信息和控制事件的能力，進一步提高地鐵的整體運營調度及治理水平。

1.3 地鐵車站控制室組成

地鐵車站控制室內設有綜合監控系統、火災自動報警系統、通信系統、信號系統、自動售檢票系統和門禁系統的操作員工作站。除工作站以外各系統還設有如下設備。

1.3.1 綜合監控系統

1)監控工作臺。用于放置各弱電系統值班員工作站、公務電話、廣播設備、打印機等設備，通常在車站控制室成L形布置，其中一面對著窗戶，用于觀察地鐵公共區。

2)綜合后備盤。綜合后備盤又稱IBP(integrated backup panel)，由環境與設備監控系統觸摸屏、牽引供電系統按鈕、信號系統按鈕、AFC系統閘機釋放按鈕、氣體滅火系統止噴按鈕、安全門系統釋放按鈕、門禁系統釋放按鈕、消防水泵控制按鈕、防排煙風機控制按鈕、CCTV(閉路電視)監視器等組成，并與監控工作臺結合布置。當車站各弱電系統出現故障時，可通過IBP對車站重要設備進行應急操作。

1.3.2 火災自動報警系統

火災自動報警系統在車站控制室內設置火災報警主機，用來接收火災信號并啟動火災報警裝置，通過火警發送裝置啟動火災報警信號，或通過自動消防滅火控制裝置啟動自動滅火設備和消防聯動控制設備，具有自動監視系統的正確運行和對特定故障給出聲、光報警等功能;還設有消防電話主機。火災報警主機與消防電話主機采用機柜安裝。

1.3.3 智能疏散照明系統

智能疏散照明系統在車站控制室內設置監控主機，用來控制并顯示與其相連的所有消防應急燈具的工作狀態及應急啟動時間，并具有人性化設計的CAD平面圖形監控功能，能實時顯示火災發生地點、動態顯示應急疏散逃生路線，監控主機設于機柜內。

1.4 車站控制室和綜合監控機房綜合設計

綜上所述，地鐵車站控制室內的系統設備繁多，其房間面積需要進行綜合考慮。大部分系統的管線均從車站吊頂沿墻面引下至架空地板后，再敷設至各系統設備。考慮到車站控制室的美觀與人員的舒適性，不建議車站控制室存在明管明槽，故目前各系統管線均從綜合監控機房架空地板下引到車站控制室。如果不對各系統管線進行統一布置，則會造成管線位置沖突和雜亂等問題。對地鐵車站控制室和綜合監控機房進行綜合設計，也是地鐵設計中不可缺少的部分。

2 地鐵車站控制室設計方法

地鐵車站控制室房間的面積、尺寸是根據工藝與建筑設計綜合考慮而定的，建筑設計時主要考慮人員因素，而工藝設計則需要滿足各系統設備要求，主要有以下幾點因素。

2.1 監控工作臺與IBP尺寸

工藝設計在與土建初步設計配合房間的時候，不能只提供房間面積，首先需要確定監控工作臺的大小。目前地鐵都將監控工作臺與IBP結合布置，設置成L形的方案，所以工藝設計需要確定各系統都有什么設備放在操作臺和IBP上，并由各系統提供設備的大小，對監控工作臺和IBP的設備擺放進行設計，從而確定監控工作臺與IBP的尺寸。監控工作臺貼墻安裝，需要1 400 mm的操作空間，IBP的盤后檢修需要800 mm的檢修空間。根據監控工作臺的長度和寬度，加上檢修、操作要求，確定房間的最小寬度和長度，這樣才能保證監控工作臺和IBP的檢修和操作空間。

2.2 機柜布局

車站控制室內還設有FAS主機機柜、智能疏散照明系統監控主機機柜、氣體滅火主機機柜，這些都需要滿足靠墻安裝、前操作、側面檢修的要求，所以各機柜之間要保證800 mm的檢修空間。在決定房間尺寸時，滿足各系統機柜檢修空間也是需要考慮的重要因素之一。

2.3 管理工具布局

考慮車站控制室房間大小和布局的還有兩個因素，一個是打印機臺，一個是文件柜和飲水機等設備。若弱電工藝設計時未考慮到此因素，房間布置太滿，文件柜和飲水機等設備則無處可放，運營人員的日常需求就無法滿足。

2.4 墻面裝修

弱電工藝設計在與土建配合時，還需要注意車站控制室的墻面裝修做法，如采用吸聲開孔鋁板裝修做法時有100 mm厚度，這就導致了房間凈寬減少了200 mm，影響到設備檢修與操作空間。

2.5 控制室面積

根據前文討論，車站控制室的尺寸需要滿足很多因素，但不能盲目增加車站控制室面積。建議弱電工藝在配合土建設計時，房間面積盡量不要超過50 m1，否則土建需設置兩道進出門，通風系統也需要增加相應的排煙設備，這樣不利于以后的運營管理。

2.6 結構柱的影響

根據各系統要求，車站控制室應不超過50 m1，但在實際工程中，卻有車站超過了這個面積，其主要原因是車站控制室內設有結構柱，極大地影響了房間的利用率，減少了IBP盤后的檢修距離，影響了監控工作臺的布置。根據實際經驗，在北京地鐵7號線的初步設計中，曾發現在有些車站的控制室內設有結構柱，經過與土建設計協商后，均將結構柱設置在車站控制室外。

2.7 車站控制室尺寸

綜上所述，如果車站控制室內無結構柱，建議車站控制室的寬度不小于6 300 mm，長度不小于7 200 mm(見圖1)。

圖1 車站控制室內無結構柱的布局

如果由于土建原因，車站控制室內必須設置結構柱，則建議車站控制室寬度不能小于6 800 mm，長度不能小于7 200 mm(見圖2)。

圖2 車站控制室內有結構柱的布局

3 管線綜合布置方法

3.1 傳統的線槽路由設計方法

按照以往的設計方法，因車站控制、綜合監控機房內各專業管線較多，線槽需要局部交叉，所以至少需要考慮架空地板的高度能滿足兩層線槽的敷設。以北京地鐵10號線二期工程為例，主要專業線槽高度均為150 mm。首先要考慮50 mm高度的線槽安裝固定件，然后增加線槽150 mm，增加100 mm為兩層線槽之間開線槽蓋檢修與穿線空間，增加線槽150 mm，增加50 mm開蓋檢修空間與架空地板厚度，總共500 mm。但還需要考慮房間內建筑地面找平層的厚度，根據現場調查，至少需要考慮100 mm的找平層厚度，故此9、10號線架空地板均達到了600 mm高。

因此，能否盡可能地減少架空地板的高度，是車站控制室、綜合監控機房綜合設計需要達到的目標。

3.2 推薦的線槽路由設計方法

在傳統的工藝設計方法中，弱電工藝專業只是按照各系統專業所提的資料進行布置，如前所述，各系統線槽均采用150 mm的高度，是否能減少線槽高度呢?目前還存在很多問題。各專業的實際情況是，通信信號、自動售檢票線槽寬度為400 mm，而架空地板以600 mm×600 mm為格局布置，若線槽再加寬，就會與架空地板支架間隔沖突，所以如若想減少架空地板高度，增加架空地板內的空間利用率，建議更改工藝設計理念，采用以下兩種方法。

1)由弱電工藝專業在土建開展設計時，統一規劃地鐵車站控制室和綜合監控機房的管線路由。

此方法可實現各系統專業線槽不交叉，工藝設計時僅需考慮一層線槽的高度。即要求工藝設計在與土建的初步設計配合時，必須根據各專業提供的資料，完成管線路由的規劃，嚴格規定各專業管線進入車站控制室與綜合監控機房架空地板下或吊頂上的位置，要求各專業管線從綜合監控機房引入以后，就得平行布置，不能出現交叉的情況。對于管線路由規劃來說，通信信號、AFC是最需要注意的，因為兩者都有從走廊埋地過來的管線，所以管線引入位置不僅需要考慮從吊頂上引下的路由，還要考慮地面管線的定位。在車站控制室和綜合監控機房內各系統機柜定位時，也需考慮管線的因素。在考慮各專業管線引入點時，弱電工藝專業還需要與管線綜合專業嚴密配合，充分考慮到風管、燈具管線對管線定位造成的各種影響。

2)由弱電工藝專業整合各車站控制室和綜合監控機房內各系統的線槽路由，將各專業通過設置隔板進行分隔。

此方法由弱電工藝專業設計強電、弱電綜合線槽，各專業管線均敷設到綜合線槽內，通過隔板進行分割。此方案能有效減少架空地板高度，并使架空地板內的線槽排列整齊。目前，北京地鐵15號線是采用此方案。采用此方案的前提是各專業線槽由一家單位統一采購，若各標段均由不同設計院做，則很難決定此線槽的歸屬，無法進行綜合線槽的招標與施工。所以，此方案的推行還需要業主方的認可與配合。

3.3 推薦線槽路由設計方法的優點

3.3.1 減少架空地板高度

如采用推薦方法，架空地板高度只要達到300 mm即可滿足管線敷設要求。架空地板高度的減小，既能增加房間的凈高，使運營人員在房間內的環境更加舒適，也能增加吊頂內的凈空。

3.3.2 架空地板內管線敷設整齊

架空地板下管線路由的布置是如今地鐵驗收中質檢站重點檢查的項目。如采用推薦方法設計，則各專業管線路由統一規劃，既避免了施工過程中各專業管線位置沖突的問題，也避免了各專業各自施工造成管線雜亂的問題。

3.4 架空地板的布置設計

架空地板的布置設計指架空地板600 mm×600 mm方格圖的布置，此項為土建設計中很小的一部分，但架空地板的布置對工藝設計卻是必需的，主要有以下兩個方面:

1)機柜的定位:對于工藝設計來說，最理想的機柜長和寬都是600的整數倍，因為目前地鐵架空地板方格的大小均為600 mm×600 mm，機柜前后左右均是一整塊版時，視覺效果良好，而且較為結實，不會出現地板不穩的情況。

2)架空地板內線槽的布置:在工藝設計施工圖中，應包含架空地板下各系統線槽的布置圖，但在最初的設計中，并未考慮架空地板的布置。經過圖紙審查與討論發現，架空地板設有支架，而目前各系統線槽寬度為300 mm或400 mm寬，如若在布置線槽時不考慮架空地板支架，在實際施工時則會與支架位置沖突。因此工藝設計必須結合土建架空地板布置設計，才能完成架空地板內線槽的布置。

4 結語

地鐵弱電工藝設計是地鐵近幾年新提出的一項設計要求，但地鐵弱電工藝的設計標準決定了地鐵車站內的核心——車站控制室的設計標準，這需要弱電工藝設計人員對地鐵各系統均有一定的設計經驗與了解。地鐵弱電工藝設計是現代地鐵設計中不可缺少的重要部分。

［1］GB 50157—2003地鐵設計規范［S］.北京:中國計劃出版社，2003.

［2］GB/T 50314—2006智能建筑設計標準［S］.北京:中國計劃出版社，2006.

［3］GB 50174—2008電子信息系統機房設計規范［S］.北京:中國計劃出版社，2008.

［4］GB 50116—1998火災自動報警系統設計規范［S］.北京:中國計劃出版社，1998.

［5］GB 50016—2006建筑設計防火規范［S］.北京:中國計劃出版社，2006.