城市軌道交通機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)信息智能化研究

王建堂

（陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西西安，710000）

0 引言

機(jī)電軌道交通設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)主要用于始終監(jiān)控整個(gè)地鐵線路的所有應(yīng)急設(shè)備與救災(zāi)設(shè)備，例如在地鐵站發(fā)生火災(zāi)時(shí)，可以通過監(jiān)控系統(tǒng)看到并保證所有設(shè)備正常運(yùn)行，以此來保證每個(gè)人生命安全。傳統(tǒng)的軌道交通機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)采用控制策略集中的控制方式和分層分布式的現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)，這種傳統(tǒng)的系統(tǒng)會(huì)導(dǎo)致之后監(jiān)測(cè)的工作量很大，因?yàn)楝F(xiàn)在地鐵線路投入運(yùn)行時(shí)間很短，建設(shè)任務(wù)很重，所以很難按時(shí)開通分層分布式的現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)。因此，應(yīng)采用有效方法，及時(shí)開通軌道交通機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)。

1 傳統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)車站、各個(gè)車站軌行區(qū)區(qū)間隊(duì)道和控制中心等建筑機(jī)電設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。并在可以在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，配合有關(guān)系統(tǒng)可以正常運(yùn)行，協(xié)調(diào)設(shè)備控制，保證人員生命安全和設(shè)備安全。傳統(tǒng)機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)如圖1采用的是分層分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，分別是由傳感器、plc、維護(hù)終端組成。車站設(shè)備管理系統(tǒng)、車站隧道通風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)水系統(tǒng)等設(shè)備都是機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)主要的監(jiān)控對(duì)象。軌道兩段分別設(shè)置一套plc設(shè)備，主控制器設(shè)置在離車站控制室較近的一端，從控制器則設(shè)置到另一端[1]。在車站應(yīng)急操作盤再設(shè)置一套plc。連接至主控制和應(yīng)急操作終端，組成車站級(jí)機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)。兩端plc連入小型控制和智能通信等移動(dòng)設(shè)備，對(duì)車站兩端的哥哥機(jī)電設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。在火災(zāi)情況下，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)會(huì)給車站機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出指令，這個(gè)時(shí)候，車站機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)依照預(yù)定模式開啟所有相關(guān)設(shè)備[2]。

圖1 傳統(tǒng)機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)

2 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工作量大的主要原因

結(jié)構(gòu)框架是導(dǎo)致交通機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)后期調(diào)試工作量很大的主要原因，機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)一直采用影線接入的方法，因此就需要更多地接口模塊，而且因?yàn)橛簿€接口較多，則需要話費(fèi)很多時(shí)間進(jìn)行安裝，加大了對(duì)設(shè)備調(diào)試的工作量。由于機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)分布較為不集中，控制方法也較為復(fù)雜，不僅需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格檢查還需要對(duì)每端進(jìn)行控制，還需要對(duì)各個(gè)策略進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)測(cè)，例如控制水和風(fēng)時(shí)，啟動(dòng)火災(zāi)模式后，就需要及時(shí)控制排煙系統(tǒng)。對(duì)于現(xiàn)代地鐵軌道建設(shè)來講，在地鐵正式運(yùn)行之前完成調(diào)試工作就很難，但是還有一項(xiàng)最關(guān)鍵的機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)策略控制，雖然策略控制調(diào)試工作一直是在晚上進(jìn)行，但是因?yàn)樯婕皬V，較為復(fù)雜，所以進(jìn)行起來還是較慢，工作開展起來也有很大難度。

3 綜合調(diào)整的可行性

3.1 結(jié)構(gòu)調(diào)整方案

軌道交通機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)主體，它將命令傳達(dá)到各個(gè)控制器，實(shí)行分散式控制模式，把底層設(shè)備之前的被控制模式變成智能化模式。例如軌道交通變電系統(tǒng)就從之前控制化管理狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑刂茽顟B(tài)，漸漸變?yōu)榉稚⑹娇刂茽顟B(tài)[3]。之前400kv開關(guān)柜變電時(shí)就經(jīng)常采用自動(dòng)化連接硬線辦法，之后再設(shè)置輸入數(shù)字的設(shè)備在變電所自動(dòng)化屏幕上，要連接至自動(dòng)化顯示屏幕。目前，各個(gè)開關(guān)柜都配備了保護(hù)裝置和智能化控制器，促使邏輯線路與開關(guān)柜硬線在保證人們生命安全情況下再操作連接，因此證明，這個(gè)控制器較為牢靠，也大大減少了后續(xù)綜合自動(dòng)化調(diào)試工作。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)類似于軌道交通機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，因此可以把軌道交通機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)之前的集中裝置轉(zhuǎn)化為分散控制。從結(jié)構(gòu)調(diào)整過后的機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)不難看出，各個(gè)和機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的智能控制器，都可以接收到主體傳輸過來的指令，餅依照只領(lǐng)做出相應(yīng)動(dòng)作。它還可以收集設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，然后把信息發(fā)送給主體[4]。智能控制器可以控制其余設(shè)備，并完成一系列動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)該類設(shè)備的集中控制。智能化控制器在各個(gè)軌道交通機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)接口處都有安裝，用來接受機(jī)電設(shè)備監(jiān)控主體發(fā)出的命令，根據(jù)接收到的命令內(nèi)容采取相應(yīng)的措施，也可以通過采集本身狀態(tài)，然后上傳到機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)控制器中，智能化控制器不但可以實(shí)現(xiàn)與其他設(shè)備良好互助，也可以完成本身設(shè)備的良好控制，以達(dá)到多個(gè)系統(tǒng)聯(lián)合協(xié)作的目的。

3.2 對(duì)系統(tǒng)功能的影響

在優(yōu)化機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)后，對(duì)之前功能是否有負(fù)面影響，重點(diǎn)從如下四個(gè)功能方面來分析如圖2∶①調(diào)節(jié)功能∶判斷車輛在空調(diào)季節(jié)的運(yùn)行狀態(tài)可以根據(jù)軌道監(jiān)控系統(tǒng)可根據(jù)檢測(cè)到的車站環(huán)境參數(shù)，并且結(jié)合檢測(cè)到的參數(shù)采取有效的控制方法，相應(yīng)的調(diào)節(jié)空調(diào)冷水系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速等信息。機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)在經(jīng)過一番整理后，監(jiān)控對(duì)象也從之前的設(shè)備級(jí)變成系統(tǒng)級(jí)，設(shè)備級(jí)進(jìn)行實(shí)施調(diào)節(jié)功能。調(diào)節(jié)功能通過多個(gè)系統(tǒng)協(xié)同實(shí)現(xiàn)，由綜合監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一控制[5]。②監(jiān)控功能∶軌道交通機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)監(jiān)控每個(gè)底層設(shè)備，并檢查底層設(shè)備的運(yùn)行情況。機(jī)電設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)在經(jīng)過一定程度的調(diào)整之后，會(huì)發(fā)布內(nèi)部口令，也就是說從以往的監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)轉(zhuǎn)化為了想監(jiān)控系統(tǒng)外發(fā)出指令，進(jìn)而使接口清楚、易于維護(hù)、正常運(yùn)行以及及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題。③防災(zāi)輔助功能∶采用新型機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備后，整個(gè)模式可以進(jìn)行全局控制。只需通過主體系統(tǒng)發(fā)出防災(zāi)口令，相關(guān)系統(tǒng)就會(huì)采取對(duì)應(yīng)控制措施來控制火災(zāi)，提高了便利性。④模式控制功能∶它是機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)造里最為獨(dú)特的一個(gè)功能。舊模式轉(zhuǎn)化為新模式后，具體控制器來完成設(shè)備的具體控制，就相當(dāng)于將一個(gè)系統(tǒng)之前的控制邏輯，由一個(gè)主體集中操作控制，機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)僅需發(fā)出實(shí)施的信號(hào)就可以。

圖2 機(jī)電設(shè)備監(jiān)控處理四個(gè)方面

4 結(jié)構(gòu)優(yōu)化的建議和意義

隨著軌道交通機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)不斷完善與發(fā)展，并且將傳統(tǒng)軌道交通設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)已逐步優(yōu)化，經(jīng)過這一措施，軌道交通設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于很多大城市地鐵線路上，但還存在許多不足，仍有很多問題需要及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并及時(shí)采取有效措施解決問題。創(chuàng)新過后的軌道交通機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)不再是之前簡(jiǎn)單的分布式層次結(jié)構(gòu)模型，而是整體設(shè)備集成結(jié)構(gòu)狀態(tài)。此結(jié)構(gòu)模式必須在報(bào)價(jià)前解決，以便投標(biāo)人在投標(biāo)前能夠清楚地認(rèn)識(shí)該結(jié)構(gòu)的真正意義與功能，并和設(shè)備集成商形成良好合作，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一接口，機(jī)電化軌道交通設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的統(tǒng)一操作界面與統(tǒng)一設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)軌道線路安全運(yùn)行，保證人們生命安全，完成分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)目的，進(jìn)而可以更好的完成這個(gè)想法[6]。分散控制的主要功能是實(shí)現(xiàn)智能化水系統(tǒng)和設(shè)備風(fēng)機(jī)。之前機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)接口是一個(gè)獨(dú)立控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。實(shí)行分散系統(tǒng)結(jié)構(gòu)控制，智能控制機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的每個(gè)底層設(shè)備，將機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)接口轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的控制系統(tǒng)。安裝前在制造商處就開始調(diào)試工作，在現(xiàn)場(chǎng)安裝期間，對(duì)于電子設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)接口進(jìn)行調(diào)試工作，而在調(diào)試這期間內(nèi)，詳細(xì)信息與數(shù)據(jù)都會(huì)在控制器上顯現(xiàn)出來，因此安裝后無需再次進(jìn)行調(diào)試，大大降低了機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)試人員工作負(fù)荷量。

5 結(jié)語

地鐵線路建成完成后，軌道交通設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)正式投入使用前，必須對(duì)其設(shè)備與控制器進(jìn)行調(diào)試操作。機(jī)電軌道交通設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)有很多，而且又涉及到很多不同方面，較為復(fù)雜，調(diào)試工作量較大，所以較多地鐵線路在正式投入運(yùn)行前都不能進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)試，只能等到運(yùn)行之后才可開始調(diào)試工作。想要提高調(diào)試效率，縮少后續(xù)調(diào)試時(shí)間，提升軌道交通機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)的控制效率以及解決速度，智能化軌道交通機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)確實(shí)可以解決這一問題，在縮小調(diào)試工作量的同時(shí)也推進(jìn)了軌道交通機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)全面化與標(biāo)準(zhǔn)化。