地鐵環控系統（BAS）節能優化設計分析

摘 要 在現代化的城市發展建設當中，地鐵是重要的交通工具，能夠為出行提供便利性，也是當今城市的重要基礎設施。為了更好地提升地鐵系統的效率，需要重視起地鐵內的節能降耗問題，從而實現功能的最優化，本文基于地鐵環控系統的節能優化角度進行分析，從而提出優化方案的具體設計。

關鍵詞 地鐵環控系統;BAS;節能優化

前言

地鐵環控系統在軌道交通系統中是耗電大戶，為滿足乘車體驗，耗電設備也逐漸增多，因此在地鐵環控系統內進行節能優化已經成為必不可少的舉措。同時伴隨著控制工程以及機電一體化建設的落實，使得在地鐵環控系統當中進行節能技術的使用成為可能，因此可以實現降低成本提升地鐵經濟效益的效果。

1進行地鐵節能的重要價值

在城市軌道交通的環控系統當中，包含了各類的風機以及水泵。同時對于環控系統而言，通常情況下是通過對風閥的控制，從而實現對環控設備的有效控制。為此，當需要相關設備進行滿負荷的運行時，就需要針對實際的需求來改變通風的模式，但是這樣的模式轉換會導致風量都會以風閥的節流方式損失，這樣就會導致其無法進行精準的控制，從而導致設備故障頻發，加大了運行成本，同時也對相關設備帶來了極大的影響，不利于地鐵的經濟效益。通常情況下，地鐵機電類的設備基本上都是采用異步電動機進行直接驅動。在電機啟動的過程中，產生的電流一般會超過額定電流的2～3倍，這樣的情況下會導致一些變頻器設備的出現一定程度的損耗，從而降低了其使用的壽命。同時，設備在啟動過程中帶來的機械沖擊現象也會導致設備的停運過程導致元器件、管道等重要構件的損壞，一定程度上提升了地鐵維修的成本。

2地鐵環控系統（BAS）節能優化設計

2.1 控制中心級BAS系統功能

①首先建立起的BAS系統需要可以對全線各站的設備狀態進行顯示，并且能夠隨時發出所需要的控制指令。②系統需要對地鐵全站的BAS系統設備的運行狀態進行檢測，從而將每個站的系統進行串聯。③需要系統能夠針對地鐵運營的具體情況，對全站進行通風模式的指令下達。

2.2 車站級的BAS系統功能

①需要對車站當中的各個子系統進行運行狀況的收集。②可以接收到OCC發出的控制指令，并利用PLC控制器進行指令的執行。③實時監測車站控制系統當中的溫濕度數據，并進行邏輯運算。

2.3 地鐵環控系統能耗分析

在現有的系統之上，首先需要進行定風量的運行，并對該地鐵全年的環控系統能耗情況進行分析。以某市的地鐵運行為例，該系統當中存在著多種的運行模式，其中在夏季模式運行時，車站的送風機以及排風機會啟動作業。在外界溫度在9攝氏度以下的時候，就會開啟冬季模式，關閉動風機以及排風機，而開啟出入口對車站進行通風換氣。在這樣的控制模式之下，建立起的BAS系統能耗如下圖1所示。

通過數據的實際分析中可以看出，對于當前的地鐵來說，最為有效的節能優化方式就是風機變頻調速技術的使用。這樣的技術具有較大的技術優勢，能夠實現對風量的精準調節，同時還不會因為風量的調節導致運行效率的下降，進而保障了地鐵運行的經濟效益。

因此可以制定出以下幾種環控系統運行方案：

首先依據當地不同的氣候條件來進行通風模式的設計。

在夏天的時候，需要利用大溫差小送風的形式進行通風。

在排風管道當中，存在著較小的阻力，為此可以有效地利用排風機以及排風道進行高效率的通風[1]。

2.4 閉環控制

在不同模式的使用過程中，需要不斷地對車站的溫度與額定值進行比較分析，一旦車站的溫度較高，就需要提升風機的轉速。反之，在車站溫度較低的時候，需要降低風機的轉速。在地鐵當中，由于回風口設置在軌道的頂端和站臺的下方，為此，在列車進出的過程中會導致回風溫度發生一定的變化，所以并不能依據回風溫度進行控制的參考，同時，在進行車站溫度的參考時，需要盡可能地降低溫度變化帶來的影響。

同時還需充分利用變頻器來實行對送風機電源輸入頻率的調節，使得風機轉速能夠同電源頻率呈現正向的比值，同時保障送風量能夠同轉速呈現正向的比值。為此，在這樣的模式下會使得送風機所產生的具體送風量波動是依靠輸入電源頻率來實現的[2]。在車站的整體系統當中，利用軸流風機進行變頻的調節，使得風機不會出現效率的下降，進而充分地保障了地鐵運行過程所帶來的經濟效益。

3結束語

綜上所述，在對于BAS的地鐵環控系統節能優化設計分析中，首先需要明確地鐵在使用環控系統當中的能耗使用情況，之后才能夠有針對性地進行節能優化，使得地鐵站的環控系統具有良好的節能效果，同時地鐵系統的變頻調節也不會導致通風效率的下降。

參考文獻

[1] 羅定鑫，吳疆，張瑞.基于全生命周期的廣州地鐵環控系統的研究[J].制冷與空調，2020，20（4）：28-34.

[2] 楊昕紅.地鐵環控系統網絡架構的分析與應用[J].沈陽工程學院學報（自然科學版），2020，16（2）：71-74，91.

作者簡介

崔海全（1987-），男，山西省臨汾人;畢業院校：太原科技大學，學歷：研究生，職稱：中級工程師，現就職單位：西安和利時系統工程有限公司，研究方向：自動化。