城市軌道交通機電設備監控系統信息智能化研究

王建堂

（陜西交通職業技術學院，陜西西安，710000）

0 引言

機電軌道交通設備監控系統主要用于始終監控整個地鐵線路的所有應急設備與救災設備，例如在地鐵站發生火災時，可以通過監控系統看到并保證所有設備正常運行，以此來保證每個人生命安全。傳統的軌道交通機電設備監控系統采用控制策略集中的控制方式和分層分布式的現場總線網絡，這種傳統的系統會導致之后監測的工作量很大，因為現在地鐵線路投入運行時間很短，建設任務很重，所以很難按時開通分層分布式的現場總線網絡。因此，應采用有效方法，及時開通軌道交通機電設備監控系統。

1 傳統的機電設備監控系統結構

機電設備監控系統對車站、各個車站軌行區區間隊道和控制中心等建筑機電設備進行監控。并在可以在發生火災時，配合有關系統可以正常運行，協調設備控制，保證人員生命安全和設備安全。傳統機電設備監控系統如圖1采用的是分層分布式網絡結構，分別是由傳感器、plc、維護終端組成。車站設備管理系統、車站隧道通風系統、空調水系統等設備都是機電設備監控系統主要的監控對象。軌道兩段分別設置一套plc設備，主控制器設置在離車站控制室較近的一端，從控制器則設置到另一端[1]。在車站應急操作盤再設置一套plc。連接至主控制和應急操作終端，組成車站級機電監控系統。兩端plc連入小型控制和智能通信等移動設備，對車站兩端的哥哥機電設備進行實時監控。在火災情況下，火災報警系統會給車站機電監控系統發出指令，這個時候，車站機電監控系統會依照預定模式開啟所有相關設備[2]。

圖1 傳統機電設備監控系統

2 現場調試工作量大的主要原因

結構框架是導致交通機電設備監控系統后期調試工作量很大的主要原因，機電設備監控系統一直采用影線接入的方法，因此就需要更多地接口模塊，而且因為硬線接口較多，則需要話費很多時間進行安裝，加大了對設備調試的工作量。由于機電設備監控系統分布較為不集中，控制方法也較為復雜，不僅需要對系統進行嚴格檢查還需要對每端進行控制，還需要對各個策略進行嚴格監測，例如控制水和風時，啟動火災模式后，就需要及時控制排煙系統。對于現代地鐵軌道建設來講，在地鐵正式運行之前完成調試工作就很難，但是還有一項最關鍵的機電設備監控系統策略控制，雖然策略控制調試工作一直是在晚上進行，但是因為涉及廣，較為復雜，所以進行起來還是較慢，工作開展起來也有很大難度。

3 綜合調整的可行性

3.1 結構調整方案

軌道交通機電設備監控系統是一個主體，它將命令傳達到各個控制器，實行分散式控制模式，把底層設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就從之前控制化管理狀態轉變為智能化控制狀態，漸漸變為分散式控制狀態[3]。之前400kv開關柜變電時就經常采用自動化連接硬線辦法，之后再設置輸入數字的設備在變電所自動化屏幕上，要連接至自動化顯示屏幕。目前，各個開關柜都配備了保護裝置和智能化控制器，促使邏輯線路與開關柜硬線在保證人們生命安全情況下再操作連接，因此證明，這個控制器較為牢靠，也大大減少了后續綜合自動化調試工作。變電站自動化系統結構類似于軌道交通機電設備監控系統，因此可以把軌道交通機電設備監控系統之前的集中裝置轉化為分散控制。從結構調整過后的機電監控系統不難看出，各個和機電設備監控系統相關聯的智能控制器，都可以接收到主體傳輸過來的指令，餅依照只領做出相應動作。它還可以收集設備的運行狀態，然后把信息發送給主體[4]。智能控制器可以控制其余設備，并完成一系列動作，從而實現對該類設備的集中控制。智能化控制器在各個軌道交通機電設備監控系統接口處都有安裝，用來接受機電設備監控主體發出的命令，根據接收到的命令內容采取相應的措施，也可以通過采集本身狀態，然后上傳到機電設備監控系統控制器中，智能化控制器不但可以實現與其他設備良好互助，也可以完成本身設備的良好控制，以達到多個系統聯合協作的目的。

3.2 對系統功能的影響

在優化機電設備監控系統的結構后，對之前功能是否有負面影響，重點從如下四個功能方面來分析如圖2∶①調節功能∶判斷車輛在空調季節的運行狀態可以根據軌道監控系統可根據檢測到的車站環境參數，并且結合檢測到的參數采取有效的控制方法，相應的調節空調冷水系統調節閥、風機轉速等信息。機電設備監控系統在經過一番整理后，監控對象也從之前的設備級變成系統級，設備級進行實施調節功能。調節功能通過多個系統協同實現，由綜合監控系統統一控制[5]。②監控功能∶軌道交通機電設備監控系統應監控每個底層設備，并檢查底層設備的運行情況。機電設備的監控系統在經過一定程度的調整之后，會發布內部口令，也就是說從以往的監控系統內轉化為了想監控系統外發出指令，進而使接口清楚、易于維護、正常運行以及及時發現問題。③防災輔助功能∶采用新型機電設備監控系統設備后，整個模式可以進行全局控制。只需通過主體系統發出防災口令，相關系統就會采取對應控制措施來控制火災，提高了便利性。④模式控制功能∶它是機電設備監控系統構造里最為獨特的一個功能。舊模式轉化為新模式后，具體控制器來完成設備的具體控制，就相當于將一個系統之前的控制邏輯，由一個主體集中操作控制，機電設備監控系統僅需發出實施的信號就可以。

圖2 機電設備監控處理四個方面

4 結構優化的建議和意義

隨著軌道交通機電設備監控系統不斷完善與發展，并且將傳統軌道交通設備監控系統結構已逐步優化，經過這一措施，軌道交通設備監控系統已廣泛應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發現，并及時采取有效措施解決問題。創新過后的軌道交通機電設備監控系統已經不再是之前簡單的分布式層次結構模型，而是整體設備集成結構狀態。此結構模式必須在報價前解決，以便投標人在投標前能夠清楚地認識該結構的真正意義與功能，并和設備集成商形成良好合作，實現統一接口，機電化軌道交通設備監控系統的統一操作界面與統一設計標準，實現軌道線路安全運行，保證人們生命安全，完成分布式系統結構目的，進而可以更好的完成這個想法[6]。分散控制的主要功能是實現智能化水系統和設備風機。之前機電監控系統接口是一個獨立控制系統進行調試。實行分散系統結構控制，智能控制機電設備監控系統結構中的每個底層設備，將機電設備監控系統接口轉換為一個獨立的控制系統。安裝前在制造商處就開始調試工作，在現場安裝期間，對于電子設備監控系統接口進行調試工作，而在調試這期間內，詳細信息與數據都會在控制器上顯現出來，因此安裝后無需再次進行調試，大大降低了機電設備監控系統的調試人員工作負荷量。

5 結語

地鐵線路建成完成后，軌道交通設備監控系統正式投入使用前，必須對其設備與控制器進行調試操作。機電軌道交通設備監控系統有很多，而且又涉及到很多不同方面，較為復雜，調試工作量較大，所以較多地鐵線路在正式投入運行前都不能進行相應的調試，只能等到運行之后才可開始調試工作。想要提高調試效率，縮少后續調試時間，提升軌道交通機電監控系統的控制效率以及解決速度，智能化軌道交通機電設備監控系統確實可以解決這一問題，在縮小調試工作量的同時也推進了軌道交通機電設備監控系統全面化與標準化。