關(guān)于地鐵防淹門(mén)水位報(bào)警系統(tǒng)的優(yōu)化

孫娟娟

摘 要：論述地鐵防淹門(mén)系統(tǒng)的組成及功能。分析目前防淹門(mén)系統(tǒng)常見(jiàn)故障，針對(duì)目前防淹門(mén)水位報(bào)警系統(tǒng)缺陷提出優(yōu)化改進(jìn)方案，確保防淹門(mén)水位報(bào)警系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：防淹門(mén)；可編程控制器；水位計(jì)

根據(jù)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)設(shè)計(jì)要求，對(duì)于需要穿越江河湖海等水域的地鐵建設(shè)工程，必須在穿越該水域的進(jìn)出口兩端的合適位置實(shí)施相應(yīng)的防淹措施或者加裝防淹門(mén)裝置[1]。防淹門(mén)水位報(bào)警系統(tǒng)是地鐵的重要防淹設(shè)備，當(dāng)穿越水域的區(qū)間隧道發(fā)生水災(zāi)事故時(shí)能夠及時(shí)阻止水流灌入地鐵隧道與站臺(tái)的有效保障。在蓄水地下區(qū)域隧道內(nèi)加裝防淹門(mén)水位報(bào)警系統(tǒng)，能夠有效防止因突發(fā)意外事故而導(dǎo)致洪水進(jìn)入地鐵，從而避免引發(fā)大范圍的地鐵財(cái)產(chǎn)損失與人身傷亡，有效保障地鐵內(nèi)相關(guān)設(shè)備與地鐵乘客的人身安全。

1 地鐵防淹門(mén)水位報(bào)警控制系統(tǒng)概況

1）地鐵防淹門(mén)水位報(bào)警控制系統(tǒng)的組成。

防淹門(mén)水位報(bào)警控制系統(tǒng)主要由中央級(jí)控制、車(chē)站級(jí)控制以及現(xiàn)場(chǎng)三級(jí)監(jiān)控和車(chē)站級(jí)控制、現(xiàn)場(chǎng)二級(jí)監(jiān)控。防淹門(mén)水位報(bào)警控制系統(tǒng)將每一扇防淹門(mén)設(shè)計(jì)為相對(duì)獨(dú)立的單個(gè)子系統(tǒng)，則每一扇門(mén)的開(kāi)啟與關(guān)閉互相獨(dú)立。中央級(jí)、車(chē)站級(jí)的監(jiān)控與檢測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)備則是由綜合監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備則包含防淹門(mén)的PLC控制器[2]、控制按鈕、水位探測(cè)器、UPS電源設(shè)備、警笛警鈴指、示燈等組成。

2）地鐵防淹門(mén)水位報(bào)警控制系統(tǒng)的主要功能。

地鐵防淹門(mén)水位報(bào)警控制系統(tǒng)的主要功能是：不斷采集水位信息，對(duì)區(qū)間的水位實(shí)行預(yù)報(bào)警、危險(xiǎn)水位報(bào)警并對(duì)區(qū)間水位的上漲速度報(bào)警；實(shí)現(xiàn)防淹門(mén)門(mén)體水位控制并顯示水位狀態(tài)；實(shí)現(xiàn)防淹門(mén)系水位報(bào)警控制系統(tǒng)與其相關(guān)控制系統(tǒng)的信號(hào)傳送與接收。

3）地鐵防淹門(mén)水位的自動(dòng)檢測(cè)分析與報(bào)警。

當(dāng)前國(guó)內(nèi)外地鐵建設(shè)工程中的水位自動(dòng)檢測(cè)分析報(bào)警主要包含兩種方式。第一種水位自動(dòng)檢測(cè)分析報(bào)警方式是由防淹門(mén)水位報(bào)警控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)在防淹門(mén)位置設(shè)置水位檢測(cè)、分析與報(bào)警，將采集到的水位數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理之后上傳到車(chē)站級(jí)控制與中央級(jí)控制， 防淹門(mén)的開(kāi)啟與關(guān)閉由中央級(jí)控制發(fā)出指令控制。第二種水位自動(dòng)檢測(cè)分析報(bào)警方式是區(qū)間水位的檢測(cè)只能由防淹門(mén)水位報(bào)警控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行設(shè)置，但檢測(cè)到的水位數(shù)據(jù)系統(tǒng)無(wú)權(quán)進(jìn)行分析，必須立即將檢測(cè)到的書(shū)記上傳到車(chē)站級(jí)控制與中央級(jí)控制， 最后由BAS系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的分析和處理，提供報(bào)警命令，由相應(yīng)的信號(hào)系統(tǒng)下發(fā)開(kāi)啟指令與關(guān)閉指令。

2 地鐵防淹門(mén)水位報(bào)警控制系統(tǒng)故障分析

1）地鐵防淹門(mén)水位報(bào)警控制系統(tǒng)的故障分類。

（1）電氣設(shè)備出現(xiàn)故障誤報(bào)故障信息。

（2）防淹門(mén)系統(tǒng)與信號(hào)系統(tǒng)（發(fā)出請(qǐng)求或允許關(guān)閉的信息）的接口有故障。

（3）在緊急狀態(tài)下不能及時(shí)關(guān)閉防淹門(mén)。

（4）當(dāng)危險(xiǎn)解除后不能將關(guān)閉的防淹門(mén)開(kāi)門(mén)并復(fù)位到正常的位置。

2）地鐵防淹門(mén)系統(tǒng)的故障影響。

當(dāng)防淹門(mén)需要緊急關(guān)閉時(shí)不能關(guān)閉，則可能導(dǎo)致大量水流灌入地鐵隧道與站臺(tái)，造成設(shè)備損壞、財(cái)產(chǎn)損失與人員傷亡等嚴(yán)重影響。假如由于防淹門(mén)設(shè)備故障導(dǎo)致系統(tǒng)誤報(bào)故障信息或者在防淹門(mén)需要打開(kāi)時(shí)卻不能打開(kāi)，則區(qū)間的防護(hù)信號(hào)機(jī)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，從而導(dǎo)致信號(hào)系統(tǒng)不能正確排列列車(chē)的進(jìn)路，將直接影響行車(chē)的正常運(yùn)行。由此可見(jiàn)，防淹門(mén)的水位報(bào)警系統(tǒng)的正常運(yùn)作尤其重要。

3 地鐵防淹門(mén)水位故障報(bào)警系統(tǒng)優(yōu)化

1）地鐵防淹門(mén)水位故障報(bào)警系統(tǒng)現(xiàn)狀。

防淹門(mén)自動(dòng)報(bào)警裝置由設(shè)于區(qū)間隧道內(nèi)左線隧道水位探測(cè)器SB07、SB05，右線隧道水位探測(cè)器SB02、SB04，和設(shè)置于防淹門(mén)控制室的PLC機(jī)及其他外部設(shè)備組成。

車(chē)控室及防淹門(mén)控制室均裝設(shè)有報(bào)警電鈴和電笛。主要完成隧道內(nèi)軌底面20mm至軌面400mm范圍內(nèi)的水位4級(jí)檢測(cè)（只作大于或等于設(shè)定水位上漲速度的檢測(cè)），即檢測(cè)1級(jí)報(bào)警后，1與2級(jí)報(bào)訊點(diǎn)水位上漲速度大于某值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行2級(jí)報(bào)警；檢測(cè)一級(jí)報(bào)警后，二與三報(bào)訊點(diǎn)間水位上漲速度大于某值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行二級(jí)報(bào)警，當(dāng)隧道內(nèi)水位上升至軌頂400mm處時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出水災(zāi)及隧道安全行車(chē)的二級(jí)報(bào)警信號(hào)。

隨著時(shí)間的推移，地鐵防淹門(mén)系統(tǒng)慢慢的出現(xiàn)水位計(jì)故障，故障原因?yàn)楦∏蛩婚_(kāi)關(guān)線纜老化，電纜變硬了，測(cè)量不出準(zhǔn)確的狀態(tài)信息，在參考線范圍中不能反饋水位信息，而且還有較大偏差，有時(shí)未到設(shè)定水位，就引起水位報(bào)警，而且水從入水口流下泵房，引起集水井水位水浪翻涌會(huì)出現(xiàn)重復(fù)的報(bào)警信息出現(xiàn)，導(dǎo)致反饋到PLC的信號(hào)不穩(wěn)定，從而不能正確處理故障。

2）地鐵防淹門(mén)水位故障報(bào)警系統(tǒng)優(yōu)化改造。

為保證浮球水位計(jì)能夠及時(shí)準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)報(bào)警動(dòng)作，本次對(duì)浮球水位計(jì)改造將從以下幾個(gè)步驟進(jìn)行改造設(shè)計(jì)：

（1）由于原報(bào)警系統(tǒng)為四級(jí)報(bào)警系統(tǒng)，井水位在左右兩側(cè)分別設(shè)置兩種級(jí)別報(bào)警監(jiān)控，出現(xiàn)浮球不能正常動(dòng)作的現(xiàn)象，為了避免浮球不能正常動(dòng)作，在原有左右兩側(cè)分別設(shè)置兩種級(jí)別報(bào)警監(jiān)控的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上分別將左右兩側(cè)改造為四種級(jí)級(jí)別的報(bào)警監(jiān)控，如下圖所示，形成全新的檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，既井水位左右兩側(cè)均有四級(jí)報(bào)警監(jiān)控，報(bào)警系統(tǒng)提升為八級(jí)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)。

（2）防淹門(mén)系統(tǒng)的PLC程序的改造。

改造水位計(jì)之后，原防淹門(mén)系統(tǒng)的PLC程序已不適用，須對(duì)原程序進(jìn)行編程修改[3]，將同水位兩個(gè)浮球的啟動(dòng)報(bào)警設(shè)置為“與”關(guān)系，使得同水位兩個(gè)浮球能夠同時(shí)動(dòng)作，并發(fā)出報(bào)警命令。

（3）防淹門(mén)水位故障報(bào)警系統(tǒng)水位計(jì)優(yōu)化改進(jìn)后，需進(jìn)行手動(dòng)注水模擬測(cè)試，首先，注滿水池到參考水位1～4級(jí)水位分別完成所需報(bào)警狀態(tài)，手動(dòng)將四個(gè)水位短時(shí)間動(dòng)作，完成上漲超速報(bào)警，完善了多級(jí)水位狀態(tài)，最終確保防淹門(mén)水位報(bào)警系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)防淹門(mén)水位故障報(bào)警系統(tǒng)改造，更換原有的缺陷水位計(jì)，修改PLC程序使設(shè)備更穩(wěn)定的運(yùn)行。保證了地鐵防淹門(mén)水位故障報(bào)警系統(tǒng)的功能可靠，同時(shí)操作簡(jiǎn)單，改造成本低，具有很好的推廣價(jià)值和使用前景。

參考文獻(xiàn)：

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