城市軌道交通工程中機電設備安裝調試與運維管控研究

摘" 要：城市軌道交通系統復雜且集成度高，對機電設備運行要求極高。因此，提出城市軌道交通工程中機電設備安裝調試與運維管控研究。在城市軌道交通系統中，機電設備是核心組成部分，其安裝調試過程須嚴格按照國家標準進行施工，結合實情制訂方案。運維管控是確保城市軌道交通系統長期穩定運行的關鍵。構建機電設備的智能運維系統與制定運維策略，可以及時發現和解決設備故障，減少停機時間。實驗結果表明：城市軌道交通工程中機電設備安裝調試與運維管控方法通過嚴格的安裝調試和精確的運維管控，能夠確保城市軌道交通工程中機電設備的穩定、可靠和安全運行。

關鍵詞：設備安裝" 設備調試" 機電設備" 運維管控" 城市軌道交通

中圖分類號：U239

Research on Installation， Debugging， Operation and Maintenance Control of Mechanical and Electrical Equipment in Urban Rail Transit Engineering

WANG Shuainan

Ji’nan Transportation Development Investment Co.， Ltd.， Ji’nan， Shandong Province， 250014 China

Abstract： The urban rail transit system is complex and highly integrated， with extremely high requirements for the operation of mechanical and electrical equipment. Therefore， research on the installation， commissioning， and operation control of mechanical and electrical equipment in urban rail transit engineering is proposed. In the urban rail transit system， mechanical and electrical equipment is the core component， and its installation and commissioning process must be strictly constructed in accordance with national standards， and a plan should be formulated based on the actual situation. Operation and maintenance control is the key to ensuring the long-term stable operation of urban rail transit systems. Building an intelligent operation and maintenance system for electromechanical equipment and formulating operation and maintenance strategies can timely detect and solve equipment failures， reducing downtime. The experimental results show that the installation， commissioning， and maintenance control methods of mechanical and electrical equipment in urban rail transit engineering can ensure the stable， reliable， and safe operation of mechanical and electrical equipment in urban rail transit engineering through strict installation， commissioning， and precise maintenance control.

Key Words： Equipment installation; Equipment debugging; Mechanical and electrical equipment; Operation and maintenance control; Urban Rail Transit

隨著城市化進程的加速和交通需求的不斷增長，城市軌道交通作為一種高效的公共交通方式，已在全球范圍內得到廣泛應用。城市軌道交通工程中的機電設備種類包括電力系統、通風設備、消防設備、電氣系統以及自動售檢票系統等。這些設備的安裝調試不僅涉及多個專業領域的知識和技術，還需要考慮設備之間的協同工作和系統的整體性能。在實際工程中，設備安裝的順序、調試的方法以及運維管控的策略，都會直接影響到地鐵的運行效率。為確保城市軌道交通的安全、高效運行，機電設備的安裝調試與運維管控顯得尤為重要。在安裝過程中，需要嚴格按照設計要求進行施工，確保設備的安裝位置和固定方式符合標準[1]。同時，調試工作需要對設備的各項性能指標進行逐一檢測和調整，確保設備在運行時能夠達到預期的效果。運維管控則是保障機電設備長期穩定運行的重要手段。通過對設備狀態的實時監測和數據分析，可以及時發現并處理潛在的故障和隱患，從而避免事故的發生。

1" 機電設備的安裝和調試

城市軌道交通工程的機電設備須安全、穩定地運行。在安裝通風空調系統時，風機與風管采用長度在150～200 mm范圍內的軟管連接，松緊程度要適宜[2]。同時，軸流風機的葉輪與主體風筒之間的間隙須均勻分布，當葉輪直徑不超過600 mm時，間隙之差不應大于0.5 mm；直徑在601～1 200 mm之間時，間隙之差不超過1 mm；直徑在1 201～2 000 mm時，間隙之差不超過1.5 mm；直徑在2 001～3 000 mm時，間隙之差不超過2 mm；直徑在3 001～5 000 mm時，間隙之差不超過3.5 mm；直徑在5 001～8 000 mm時，間隙之差不超過5 mm；直徑超過8 000 mm時，間隙之差則不超過6.5 mm[3]。對機電設備管道的布局，需要在施工前進行綜合規劃，優化布局，為機電設備的順利安裝與調試創造有利條件。機電設備的機房走道的設計，其管道安裝遵循“水管在下，管線居中，風管在上”的原則[4]。對于地下鐵道的變配電間、環控電控間和車控間等部位的相同地點，應統一設置電纜橋架，供電燈柱和弱電橋架之間須保持至少20 cm的工作距離。

為確保各機電設備能夠達到預期的運行效果，安裝完成后應迅速進行調試作業。在風壓與風量檢測流程中，須按順序執行全壓、靜壓及動壓的檢測步驟，利用皮托管與微壓計作為工具來測量風壓，將檢測面劃為多個約0.05㎡的正方形小區域，測點設置于各小區域的中心。對比風機前后的風量誤差不超過5%，實測風量與設計值的差異超過10%，則須立即探究原因。對于無法直接打孔測量的系統，可采用風速儀在8～12個測點定點測量，取平均值得出精確的風量數據。在城市軌道交通工程的隧道內，由于空間受限，部分區域難以直接使用轉速表測量風速。在這種情況下，可以利用以下公式來推算風機的轉速：

式（1）中：代表風機轉速；代表風機皮帶輪的直徑；代表電動機轉速；代表電動皮帶機的直徑[5]。

以此為基礎，完成機電設備的調試，為設備的高效、穩定的運行提供有效的幫助。

2" 構建機電設備的智能運維系統

此外，為保證機電設備的穩定運行，有效的運維管控可以及時發現和處理設備故障，因此，現構建機電設備的智能運維系統。

圖1 系統架構

圖1為智能運維系統的結構，該系統采用兩級架構的設計，包括城市軌道交通工程中針對機電設備的智能巡視主站，以及機電設備其余智能巡視子站，同時能夠實現與城市軌道交通公司云平臺的數據通信。

該系統運用Darknet框架和YOLO算法等技術，實現機電設備狀態檢測與異常識別。在YOLO算法中，使用了優化的Leaky ReLU作為激活函數，對負值進行縮放，減少其對輸出的影響。Leaky ReLU 激活函數的表達公式如下：

式（2）中：代表輸入；代表輸出；。

綜合上述分析，該系統能夠智能巡檢機電設備本體及其運行環境，并進行在線監測，實時感知并預警機電設備的健康狀態。

3" 運維策略的制定

對于大型復雜的城軌項目，確保機電設備可靠性至關重要，所以制定運維管控策略更是不可或缺。關鍵組件維護周期須短于從潛在故障到實際發生故障的時間。若該組件發生故障的概率為，并且，在常規維護檢查中發現潛在故障的可能性為，則在時段內的檢測頻次取決于，其計算公式如下：

因此，可知確定的機電設備的監測周期為：

并記錄每次維修的詳細信息，包括時間、人員、故障原因等。通過維修記錄管理，分析設備的故障規律和維修成本，實現對機電設備的全面、高效和可靠的運維管控。

4" 實驗測試與分析

為了檢驗本文提出的城市軌道交通工程中機電設備安裝調試與運維管理方案的有效性，本次實驗選取了A市地鐵5號線作為實例，該線路全長12.81 km。項目涵蓋Z站（不含）至B站區間以及B站至R站區間。車站內的中央空調以及冷凍、冷卻系統均由螺桿式冷水機組進行供冷。地鐵及車站內的動力及供電系統主要包括負責通風、空調設備的電力供應和調控和負責給排水系統及消防水設備的電力分配。本次實驗測試通風空調系統風機安裝間隙，隨機選7處不同葉輪直徑測點，詳細記錄安裝施工后的實際測試數據以及分析測試結果。

由風機安裝間隙允許偏差的數值，經過表1的對比，其實際結果均滿足設計要求，因此，可以證明本文設計的城市軌道交通工程中機電設備安裝調試與運維管控方法具有較高的可行性，同時，該方法通過嚴格的安裝調試和精確的運維管控，能夠確保設備穩定運行，智能運維系統能夠提高運維效率、降低運維成本，加強安全管控保障供電及乘客安全。

5" 結語

在城市軌道交通工程中，機電設備安裝調試與運維管控對公共交通系統的安全、高效運行至關重要。通過科學合理的安裝調試和運維管理能確保設備穩定，提升運營效率，優化出行體驗。本文經過深入分析與實踐探索，深刻認識到科學合理的安裝調試流程、先進的技術手段與精細化的運維管理體系是確保機電設備穩定運行的基石。本研究從設備安裝調試到后期運維，系統性地梳理了關鍵環節和技術要點，強調了預防性維護、數據驅動決策、智能化管理的重要性。通過引入物聯網、大數據分析、人工智能等現代科技手段，提升了運維效率和故障預警能力。同時，隨著城市軌道交通網絡的擴展和技術革新，其要求也將日益提高。

參考文獻

[1]申樟虹，喬志忠，劉瀟洋，等.城市軌道交通車站機電設備智能運維及能源管理系統[J].城市軌道交通研究，2022（S2）：131-135.

[2]肖云偉，徐全基，辛石鐿，等.城市軌道交通裝配式模塊化冷水機房安裝技術研究[J].云南水力發電，2022，38（10）：38-41.

[3]錢春龍，陳卓，張寧.考慮環境影響的城市軌道交通電氣設備計劃維修周期研究[J].城市軌道交通研究，2022，25（10）：120-124.

[4]熊磊.城市軌道交通新型5G車載設備安裝布置方案[J].城市軌道交通研究，2023（S2）：112-115，120.

[5]張沖，黃蒙濤，艾新.城市軌道交通信號系統大數據智能運維平臺設計方案[J].城市軌道交通研究，2024，27（10）：326-329.