地鐵BAS系統機電設備管理策略

虞賽君

（合肥城市軌道交通有限公司，安徽合肥 230001）

地鐵BAS系統機電設備管理策略

虞賽君

（合肥城市軌道交通有限公司，安徽合肥 230001）

地鐵BAS系統設備的維修與護理是工業生產成本中一項巨大支出，維修工作在很大程度上取決于設備使用和維修人員對該設備的了解，所以建立有效的維修系統可以大大減少停機時間和節約維修費用。要實現這個目標，必須通過有效的技術手段和管理方式，正確了解和掌握設備的運行狀況，從而做出及時的判斷與合理的維修決策。提出通過對地鐵機電設備進行綜合監督管理，收集各設備的運行狀態信息或數據，結合對地鐵BAS系統各設備的診斷技術，實現對地鐵BAS系統機電設備的監督管理、預知維護功能。

維修決策；地鐵環境與設備監控系統；監督管理；預知維護；設備診斷

0 引言

地鐵環境與設備監控系統（BAS）是對地鐵設備監控系統實施綜合管理的系統，主要監測地鐵內重要區域的環境參數，并對地鐵建筑物內的環境與空氣條件等建筑設備和系統進行集中監視和管理。保證整個地鐵設備系統正常、高效、合理的運轉，為地鐵車站及區間的乘車工作提供一個更加良好舒適的環境，為生產提供最佳的節能效果，并在出現突發狀況（如火災、堵塞）時控制環控設備轉向對應的工作模式，從而實現地鐵交通防災自動化，繼而為整個系統營造一個安全、可靠的運行環境，保證地鐵設備和乘客及工作人員的安全，并且通過集中智能控制提高管理水平，達到高效節能的目的。

1 BAS系統主要功能

BAS系統在邏輯上分為中央級、車站級、就地級三個級層，不同級層的控制系統有各自的作用。中央級監控系統能夠使地鐵各設備按預定的模式運行，對區間隧道通風系統設備進行災害及正常模式控制，對全線各站的空調系統、上下扶梯、垂梯、自動門、出入檢票口等設備進行控制。車站級監控系統用來監控本車站及對應區間隧道的通風系統、站內空調系統、自動扶梯等設備，對意外事件進行報警，其方式主要是族群控制。站內和對應區間發生火災時，按預先設置的要求切斷對應區域的非消防電源，建設和記錄站內重點區域測試點的二氧化碳濃度、溫度等環境參數，接收車站FAS控制盤的事故模式控制命令，控制站內相關設備自動或手動轉入事故災害模式運行，緊急情況下通過車控室IBP盤上的緊急按鈕控制防排煙設備按災害模式運行。就地設備自動化系統主要用于實現監控就地點設備的運行狀態，采集就地點數據，執行就地操作等功能。

各級控制系統各司其職，相互合作，共同完成BAS系統整體的調制監控功能，為地鐵系統安全、高效運行提供有力保障。

2 設備管理的方法

2.1 可行性分析

地鐵機電設備多且分散，各設備的維護及保養是地鐵持續正常運營的有力保障。傳統的設備維護主要依靠人員進行定時或不定時的檢修或維護，依靠工作經驗雖可以得出一些設備運轉出現故障的規律，但依賴單一手工登記、個人記憶等記錄方式進行的簡單設備資產信息管理存在著諸多缺陷與不足[1]，已不能夠適應實際生產管理的需要。對于一個復雜的系統來說不夠靈活智能，無法滿足龐大的地鐵運行系統，這必然會造成資源的浪費及經濟的損失。隨著時代的發展與人們生活水平的不斷提高，人們對于交通設施與交通環境的要求也越來越高，而設備維護也以追求設備壽命周期費用最佳為目標。

應對之前手工積累的數據信息進行統計、分析、匯總，資產管理需要向電子化轉變，形成規范、高效、動態、共享的設備資產管理信息平臺。需要為地鐵設計一個智能化的EAM（企業資產管理）系統以跟上時代向前發展的步伐，通過建設一套完善的管理系統（包括軟件和配套硬件設施），實現地鐵生命周期的全過程的管理。提高維護、維修管理狀態，保證設施、設備始終處于良好的狀態，降低總體維護成本，提高整個設備資產利用率，從而提高設備管理、資產管理的整體水平，為地鐵運行提供堅實的保障，為國家節約資源創造效益。

2.2 BAS系統預期效果

（1）防止設備突發事故的發生

設備故障的發生發展過程有其客觀的規律，一般來說，設備在使用過程中，其性能或狀態隨著時間的推移而逐步下降。設備性能的變化曲線大體如圖1所示。對設備的狀態參數進行監測，用測量值與允許的極限值進行比較，并進行趨勢管理，即對測出的數據進行外推，以便預測其可能超出允許值的時間，提前安排維修，避免突發事故的發生。

圖1 設備性能（狀態）變化圖

（2）減少維修投入

通過對設備狀態監測和分析做出故障診斷，提出維修策略、備品備件庫存策略及其采購計劃。對監測設備的狀態信息進行量化，只有量化的數據表明必須進行維修時才安排維修。而且，由于故障狀態是可以預知的，可以經濟合理地計劃和組織維修，有效減少停機時間、減少維修費用和提高維修質量。

（3）延長設備服役期

據統計，大部分機械設備的故障率都符合一種被稱作“浴盆曲線”的規律，該曲線圖如圖2所示。按照這種故障曲線，設備故障率隨時間的變化大致分為早期故障期、偶發故障期和耗損故障期[2]。通過狀態監測和故障診斷可以將設備運行的動態信息及時、準確、完整地進行數據收集、整理和存儲。通過監測信息的積累和對故障特征的識別，確保運行精度，使設備長期運行在良好的工作狀態下，大大延長了設備的壽命，實現壽命周期價值的增值。通過狀態監測獲得的信息，優化維修的任務和頻率，能夠修改“浴盆曲線”的走勢，延長設備的平穩工作階段，延緩設備故障發生時間。

2.3 設備診斷技術

設備診斷技術是在不停機或基本不拆卸設備的情況下，能定量地掌控設備狀態，預知設備異常或故障的原因，并能預測其未來的技術。也就是說，在不停機的情況下，通過各種檢測分析來判斷設備現狀是否正常，異?；蚬收系脑颉⒉课弧⒊潭纫约皦勖念A測。設備診斷技術的主要作用是獲得設備的結果狀態信息，即根據設備在各種工況下表現出來的各種狀態信息的整合分析來識別設備的狀態、異常類型和異常的嚴重程度，其本質是一個包含信號采集、信息提取、信息綜合、故障識別和信息利用的過程。其主要診斷技術手段如下。

圖2 浴盆曲線

（1）震動診斷

可在不停機的情況下，掌握和分析旋轉設備的運行狀態及異常部位、異常原因及異常程度。但對于低轉速、變速變載設備監測效果不佳。

（2）磨損分析

分析設備摩擦副磨損狀態，把握設備早期故障的發生程度。根據設備的磨損情況，及早采取防范措施，避免狀態繼續惡化。

（3）紅外熱像診斷

能實現非接觸及較遠距離測溫，迅速監測設備表面的溫度場分布，分析設備內部的結構和特征有無異常變化，可用于管道內部耐熱材料的檢查，電氣節點接觸檢查等。但測試條件要求儀器能夠監測被測物體表面，中間沒有阻隔層。

3 結論

隨著人們生活水平的提高以及科學技術的發展，地鐵在未來交通運輸方式中將會占有越來越大的比重，而對地鐵車站設備的智能化控制已是減少人員工作量、提高設備管理監測運行維護效率的必然要求。地鐵BAS系統設備的可靠運行為地鐵的可持續運轉提供了可靠保證，通過優化設備的運行，在提供舒適乘車環境的同時，可節約能源的消耗。在地鐵工程中應用BAS系統設備綜合管理，不斷持續改進，優化協調各設備的使用功能，做到整個地鐵系統設備的可靠、安全、合理的運行，提高了地鐵系統的自動化管理水平。

［1］方小菊，黃永杰，覃秀鳳.機電設備的發展及維護維修［J］.廣西輕工業，2011（07）：7-152.

［2］郭俊峰.淺談如何降低設備故障率減少維修成本［J］.河南鐵道，2009（05）：1-2.

Subway BAS System Electromechanical Equipment Management Strategy

YU Sai-jun
（Hefei Urban Rail Transit Co.，Ltd，Hefei230001，China）

The maintenance of equipment that in Subway BAS system is a huge spending in the industry production cost.Maintenance work depends largely on the using of equipment and maintenance personnel to the understanding of the devices.So，establish an effective maintenance system can significantly reduce downtime and save maintenance cost.To achieve this goal，we must through the effective means of technology and management way，correctly understand and master the running status of equipment so as to make timely judgment and reasonable maintenance decision-making.In this paper，based on the subway comprehensive supervision and management of mechanical and electrical equipment，collection of all the equipment running status information or data，combining the subway BAS system equipment diagnosis technology，realize the supervision and management of subway BAS system mechanical and electrical equipment，the prescient maintenance function.

maintenance decision-making；BAS；supervision and management；predictive maintenance；equipment diagnosis

U231.92

A

1009－9492(2014)01－0084－03

10.3969/j.issn.1009-9492.2014.01.022

虞賽君，女，1982年生，安徽寧國人，大學本科，工程師。研究領域：環控節能算法及控制。已發表論文2篇。

(編輯：王智圣)

2013－11－26