能源管理在鐵路站房弱電系統中的應用探討

陳露

隨著環境集約型社會的不斷發展，人們對于建筑能耗的關注程度也逐漸加深。但由于建筑年代和相關技術的限制，鐵路站房的能耗控制仍然存在著一定的缺陷。本文通過對鐵路站房弱電系統的能源管理現狀進行敘述，并依據能源管理與弱電系統的關系對相應的弱電管理典型進行探討，以期為相關從業人員的實踐活動提供理論借鑒。

一般來說建筑能耗在社會總能耗中所占的比例反映了一個國家或地區經濟發展水平和質量，由于我國工業發展較晚并且受到社會總體發展水平的限制，使得我國的建筑能耗比例與發達國家相比仍有一定的差距。而體現在鐵路站房整體建設過程中就更為明顯，目前來說我國高速鐵路和相關的客運專線站房數量極為龐大，其中新建站房所配置的弱電系統是較為合理的，但也尚處在能源管理建設階段。而大部分早些年建造的鐵路站房，由于相關技術的限制和人們環境意識的薄弱，使得機電設備的能耗處理尚處于人工管理狀態。因此加強對鐵路站房的能源集約化管理是十分有必要的。

一、鐵路站臺能源管理現狀

1.能源管理技術的投入力度

對鐵路站房弱電系統的集約化管理主要通過站臺機電設備監控體系（BAS）、火警預報體系（FAS）等構成。其中機電設備監控系統是控制能量消耗的關鍵，它的作用主要體現在以下幾個方面。

首先，對于照明系統的整體控制主要體現在對現場照明進行控制的模塊以及照度傳感度和面板照明控制模塊。一旦該系統投入使用，就可以實現對照明系統的手動控制和遠程遙控。此外還有時間表控制模式，也就是通過對該站點的實時觀察而設計出的按照大廳客流量變化規律而分配的照明時段控制。在節假日等客流高峰要保證照明的長時間存在，而在客流量較低的時段要對照明系統進行合理降低，以起到控制能耗的效果。此外還要不斷加強對電梯和扶梯的監控，通過鐵路站房BAS系統對站房內電梯扶梯的運行狀態進行協調管理，最大程度上實現鐵路站房能源管理的高效性。BAS系統還可以提供直觀可視化的電梯扶梯監控管理界面，增強了弱電系統能源管理的人性化。

其次，對中央空調以及通風系統的能耗控制，主要是通過智能控制器、現場傳感器以及相關的執行機構對站臺內的通風及空調系統進行系統的調試，在保證站臺基本功能實現的條件下，最大程度上確保設備處于可靠節能的運行狀態。此外要做好對意外災害，如火災等事故的災害預警以及通風排煙等應急處理，創新火災自動報警系統等處理模式，在必要條件下要實現最大程度上保證站內人員安全和相關設備的正常運行。

另外，還有對用水用氣狀況的監測。鐵路站臺的BA系統可對市政供水供暖以及水井用水狀況進行實時監控，并提供相應的日期報表，最大程度上便利站臺用水用氣狀況管理，從而實現能源消耗的降低。

最后，對于低壓配電的監控，在這一過程中BAS系統可以實現站房低壓配電室的供電回路的電壓電流采集，并對相關的開關和變壓器進行實時監控，最大程度上便利站房的用電管理，彌補了以往人工管理的缺陷。

2.當前鐵路站臺能源管理技術的局限

以上我們分析了鐵路站房的能源管理技術，雖然已經取得了一定成果但對于水電氣的系統管理僅僅停留在監控階段以及提供能源報表的環節。這在一定程度上便利了鐵路站臺的能源用量查詢，但也存在著以下缺陷。

首先，BAS系統對不同地域和季節以及不同客流量的站房能耗模式管理較為單一，無法對站房能源的多樣化使用途徑進行有針對性的觀察，從而給鐵路站房的能耗管理帶來了阻礙。

其次，關于BAS系統的客服數據共享系統還不完善，無法根據進出站和候車人員密度以及不同的辦公區域等因素進行合理的照明和供電管理，從而造成了多余能源的消耗。

最后，有關能源管理的數據報表也存在單一化現象，并不能根據既有的數據模型提供相應的能耗曲線，從而使得相關的能耗管理決策的實施缺乏有力的證據輔助。

二、提升鐵路站房弱電系統能源管理的措施

1.強化弱電子系統之間的數據交換和聯動

鐵路站房弱電系統是支撐站房內外部設備正常運行的關鍵因素，因此只有通過各子系統的協調配合、加強數據和能源信息溝通和聯動才能對鐵路站房的整體能源控制效果產生推動作用。接下來進行具體闡述。

首先，要先確定站房弱電各子系統與整體能源管理之間的關系，主要包括從旅客信息服務系統中獲取列車的到發時間以及具體的發車規律信息。其次，還要從票務信息系統中獲取整體的列車運行圖和客流疏導情況等基礎信息，以上兩種情況體現了站房弱電子系統與其他信息系統之間的關系，要想全面實現能源管理的集約化，就要不斷加深各系統之間的聯動效果，具體措施如下。

第一，不斷健全列車到發站信息的聯動對象，比如列車站臺的雨棚照明可以通過逐漸細化到發站信息的方式，不斷調整照明燈開啟的數量和照明時間。隨著各信息系統的準確度不斷進化，對于能源消耗的管理也可以得到很大程度的提升。

第二，通過客流票務信息與弱電子系統的聯動，實現候車室使用方案的不斷更新。根據候車的人流量來調整用電和空調使用情況，以此來不斷實現能源管理系統的節能管理。

第三，通過辦公安全檢測系統的合力聯動來進行能源消耗控制，這一點主要調節的是辦公區域和辦公時間能源消耗狀況。通過相關的辦公監測系統對辦公區域人員情況進行監測，從而實現弱電系統的合理配置，減少能源浪費。

2.加強站房系統功能更新和完善

一般來說，鐵路站房能源管理系統的主要功能就是將車站所管轄的照明、電梯、空調、變配電、供熱排水等能源使用狀況進行合理調配并實施集中監視、分散控制，對于實現整體的建筑能耗監測和動態分析具有關鍵意義。它主要由計量裝置、數據采集器和能耗數據管理軟件等等共同組成，不但可以對能耗情況進行實時監控還能找出能耗異常狀況，最大程度上彌補低消耗設備的運轉情況。

首先，我們對該系統進行功能分析。節能控制體系和能源管理體系共同構成了能源管理系統，其中節能控制是能源管理的基礎，主要任務是對能源數據進行采集和輸出控制，為最終的節能目標做出功能性的數據分析。該系統功能的實現主要依靠站房內諸多子系統的支撐，其中智能照明系統、光伏電子系統和環境監控系統是關鍵。

而能源管理是整個系統中的數據管理中心，對各子系統中上報的數據和功能需求進行分析處理，從而實現為用戶提供能源分析報告的效果，還可以最終實現節能預案、為站房整體的節能控制提供依據。

接下來我們對系統結構進行研究，能源管理系統一般采用分層分布式結構，自上而下分三層，分別是監控管理層、通信層和現場設備層。其中監控管理層需要現場操作人員在獲取充分數據情況下，制定更加優化的能耗處理措施，對各項設備的運行、聯動控制的整體效果以及社會經濟效益的整體提升都具有十分重要的意義。對于通信層而言，就是通過現有的技術手段把電能量接入系統。比較常用的方式有光纖組成環形自愈以太網、無線網絡傳輸、電信網絡等方式。最后是現場設備層，主要包括子系統的智能能量表、測控保護裝置以及智能儀表等，該部分可以實現與其它弱電子系統的數據交互。

三、結語

建設完善的鐵路站房能源管理系統關系到國家對環境保護的整體要求，也是降低鐵路站房運營費用的關鍵環節。只有不斷做好能源管理系統的結構升級，并通過各種手段實現能耗系統與各子系統之間的數據交互，才能真正意義上實現鐵路站房整體運營效率的不斷提升。