城市軌道交通智能機電系統調試要點和預控要素研究

張立良 嚴志權

廣州地鐵建設管理有限公司 廣東 廣州 510380

1 引言

城市軌道交通機電工程專業系統繁多，接口繁雜，其中智能機電系統（含智能車站系統和智能環控系統）是對給排水、通風空調、智能低壓、照明、電扶梯、火災報警等機電設備進行實時監控的重要系統，是車站機電設備的“神經中樞”，對機電設備高效管理及災害聯動起到重要作用。因此，智能機電系統調試工作是機電工程建設中極其重要的環節。在調試工作過程中，由于各專業技術提資、軟件編程等問題，經常導致現場調試進度滯后甚至調試暫停，從而影響相關系統功能的有效實現。本文重點對調試過程中的關鍵環節和常見技術問題進行梳理、剖析，并根據既有線路調試經驗提出解決思路和預控方法，確保智能機電系統調試按計劃高效開展。

2 智能機電系統調試基本流程

智能機電系統的接口子專業較多，包括給排水、通風空調、智能低壓、照明、電扶梯、火災報警、區間人防門等子專業（如圖1所示），接口形式主要分為硬線接口和通訊接口。隨著智慧地鐵建設的高質量發展需要，對底層設備的監控信息數據越來越多，因此越來越多子專業需要增加通訊接口，例如潛污泵和電扶梯等設備都逐步增加了通訊接口，監視和控制方面的調試內容也隨之增加[1]。

圖1 智能機電系統相關接口專業

由于智能機電系統的接口專業和接口形式較多，一般根據子專業施工進度情況，分專業開展單系統設備和接口調試。對于架構相對簡單的子系統，例如潛污泵、電扶梯等單機類型設備，可在完成單機調試后，隨即開展系統接口測試工作。對于多層架構的子系統，比如通風空調、智能低壓等，應先完成環控柜對底層單機設備（比如風機、風閥等）點動調試后，再開展相關接口測試工作。在完成單系統對底層設備的點動調試后，再根據聯動設置情況開展系統聯動調試工作，最后再開展相關模式調試工作，包括環控模式、消防救災模式等，最后通過放煙測試全面檢驗整個車站系統功能完備情況（如圖2所示）。

圖2 智能機電系統調試基本流程

3 點動調試和接口測試關鍵控制要點和預控要素

在智能機電系統與子專業接口測試時，應提前完成監控線路的接線工作，并提前核對線路編碼準確性，避免由于線路問題導致接口模塊的損壞。在智能機電系統和子專業完成接口聯通測試后，將進行底層設備的單點調試，即在智能機電系統軟件界面對各監控設備的啟停、狀態等進行逐一點動和監控，確保上層專業架構信息和現場設備一一對應[2]。

智能機電系統與子專業接口測試以及系統調試過程復雜繁瑣，經常出現反復調試或調試停滯情況。根據既往線路調試常見重難點問題，需系統梳理關鍵要素予以預控，同時提前介入包括設計圖紙和提資等方面的技術管理，此可為后續調試順利開展提供重要技術和管理保障。接口測試和點動調試關鍵控制要點和預控要素主要包括：

3.1 核對底層設備設計變更情況

對于智能機電系統和子專業點表無法對應問題，最常見的原因是子專業底層設備增減時，沒有及時向智能機電系統專業提資，因此智能機電系統點表沒有及時進行相應修改，從而導致問題的出現。因此，當發生包括邊界條件變化引起的設備增減等子專業設備變更時，務必及時向其他關聯專業提資，保證各專業點表信息匹配。新增設備建議在所有設備點表之后進行順排點表編碼，取消的設備編碼不再使用但保留取消記錄，這樣可避免各系統圖紙、軟件的反復修改或錯亂[3]。

此外，還需要提前重點核對設備用房或管理用房功能改變后，相關通風空調設備的變化情況，以及這些底層設備系統變更后的提資完備情況。避免由于房間功能調整導致通風空調、智能低壓、環境與設備監控等專業子系統之間設備不對應，影響整個系統調試的開展。

3.2 統一各專業設備編碼規則

在調試電扶梯、潛污泵、照明回路等底層設備時，經常由于編碼規則不同，導致軟件界面和現場掛牌無法對應，嚴重影響調試有效開展。出現此類問題，主要是因為各專業的編碼規則沒有統一，有些專業按英文字母編號，有些專業用阿拉伯數字編號，編碼的順序也可能不同，有些專業按從東到西順序進行編碼，有些專業則按從主體到附屬順序進行編碼。這對調試工作的影響是極大的，給各專業調試核對和后期跟進都帶來了巨大的困擾。

因此，各專業應在出圖前統一編碼規則，包括車站編碼、出入口編號、設備編碼、系統回路編碼以及編碼順序等，并在點表協議中書面簽字明確，確保單點設備調試和接口調試順利開展。

3.3 專項梳理中間風井和區間設備

由于線路中間風井和區間設備位置的特殊性，各專業提資之間更容易出現疏漏，因此需要對此進行專項技術梳理，包括明確中間風井環控設備、區間水泵等控制功能歸屬車站，加強核對供電電纜與監控線纜，避免出現遺漏和錯誤而增加后期區間施工與調試的難度[4]。

在配置系統設備軟硬件時，尤其要注意對區間設備的梳理，并確認區間設備的安裝位置，細致核對設備控制鏈路的硬件配置是否通暢合理，是否有更便于維護和調試的優化可能性。例如明確中間風井隧道通風設備由何座車站負責控制隧道模式，相鄰車站區間隧道模式是否合理，區間水泵由何座車站綜合后備盤負責控制等，這些內容都應提前梳理和確定，并在控制功能歸屬車站進行相應硬件配置和軟件編程。

4 環控模式和消防聯動調試關鍵控制要點和預控要素

智能機電系統最核心的調試工作是環控模式和消防聯動的調試，這是驗證各子專業單機調試和接口調試成效的最重要環節，可檢驗各單機設備前期調試準確性，以及檢驗現場設備運行狀態可靠性，同時也對全站聯動控制、消防排煙疏散功能進行全面驗證。

在環控模式和消防聯動調試過程中，經常會排查出很多故障和問題，包括現場設備本體問題、模式設計問題等。為更高效開展環控模式和消防聯動的調試推進，可以從以下幾個關鍵要點進行技術性預控：

4.1 檢查環控模式相關底層設備狀態

在環控模式調試過程中，偶爾會出現模式執行失敗情況，通常從軟件界面查看執行模式失敗提示可找到具體原因（如圖3所示）。大多數情況下，模式執行失敗都是由于現場設備問題引起的，因此我們在模式調試前，要重點檢查環控模式相關底層設備狀態是否良好。特別要檢查風閥類設備是否存在故障，如檢查風閥執行器是否正常啟閉。

另外，要對各聯動設備和子系統的聯動設置情況進行檢查，避免聯動失敗，要確保各現場設備和子系統都處于自動狀態而非處于手動檔位，比如風機等設備現場手自動控制設置情況、環控柜手自動控制設置情況等。

4.2 核實設備預期狀態和設計模式要求一致性

在對設備進行硬件配置、連鎖設置和軟件編程過程中，還可能存在與設計模式預期不一致的情況，這類問題較為隱蔽。在模式提示執行不成功時，軟件界面提示只顯示不動作或與預期不符（如圖4所示），需要現場對設備進行檢查和分析，在排除設備本體問題后，再進行連鎖和軟件層面問題的挖掘與處理。

圖4 車站大系統模式執行界面

在檢查設備配置預期狀態是否與模式設計要求一致時，重點管控以下方面：

（1）設備開關預期矛盾問題是最常見的環控模式問題，因此風機開關狀態、風閥開關狀態等是否與所設置環控模式預期對應，需重新校核環控模式和環控工藝圖的對應關系。

（2）風機和風閥的連鎖關系（包括硬線連鎖、軟件連鎖設置）是否正確，以及啟閉聯動設置是否正確。

（3）啟動設備進行檢查，軟件設置的延時時間值是否有問題，延時后是否有觸發配置。

4.3 通過風路推演檢查環控模式設置和實況

在環控模式調試過程中，也會出現模式均執行成功，但現場風量風速的實測值無法達到設計值情況，需要對模式設計邏輯、現場實施情況進行深入檢查，排查是否存在通風風路或排煙風路受阻情況。因此，可通過風路模擬推演，結合環控工藝圖和環控模式（如圖5所示），并采用圖紙推演和現場實地巡查相結合方式，逐一核對通風空調、建筑裝修、土建結構等專業的設計和實施情況。

圖5 車站大系統環控圖

模式設置的風路不通暢問題原因較為隱蔽，需要重點管控以下幾方面內容：

（1）核實模式所對應的風路走向情況，通過現場實地巡查風路路線，核實土建結構、砌筑墻體、風閥開關構成的實體風路情況，即檢查風路框架設置是否與環控模式預設風路路徑匹配。

（2）風路推演還需要重點檢查風機風閥連鎖關系，比如風機和風閥的開關聯動是否矛盾，或者風機連鎖的對應風閥是否有錯誤，先核查風閥和風機之間的關聯情況，再核實其智能低壓連鎖設置情況。

（3）通過風路推演核查風機的排風方向，并實測風機運轉方向是否與設計要求相符，檢查風機安裝方向和供電電纜接線相序是否存在問題。

5 結語

本文針對城市軌道交通智能機電系統調試過程中常見技術問題進行經驗總結和研究，對常見技術問題出現原因進行剖析，并提供調試管理的關鍵控制要點和預控要素。由于智能機電系統涉及設備種類較多，接口繁雜，調試過程也相對復雜，因此可參照關鍵控制要點和預控要素認真細致做好事前、事中、事后管控工作。希望本文所提出的解決思路和預控方法能提供一定的參考和借鑒作用，以縮短現場調試時間，及時解決調試問題，提高整體調試效率，推動軌道交通新線建設高質量發展。