地铁环控系统概述
作者：未知
【摘 要】当前地铁行业蓬勃发展，其以快速、准时、便捷的特点深受市民的欢迎。当前轨道交通多采用地下方式，其环控系统的正常运行可以为乘客及车站工作人员提供一个安全舒适的生活环境。本文详述了轨道交通环控系统的构成。
【关键词】轨道交通环控；地铁；发展
一、地铁环控系统功能
地铁环控系统旨在通过控制风机、空调、给排水及照明等子系统的有机运行，为乘客和工作人员提供一个舒适的乘车和工作环境，为地铁相关设备提供一个温湿度适宜的运行环境。在地铁运行期间，环控系统可以排除工作空间内的湿热，保证人员设备的舒适环境；当列车因为阻塞停留在隧道区间时，环控系统可以向隧道提供新风，维持乘客短时间内的必要的环境条件；当发生火灾时、有毒气体泄露时，环控系统可以通过排烟及时将有毒有害物质排出，最大限度避免乘客受到伤害。环控系统的功能可以概括为：“提供舒适环境、供水排污、提供用电、防灾救灾”等。
二、地铁环控系统的组成
地铁环控系统多采用“三级控制”的方式组成控制系统。主要包括中央级、车站级以及就地级控制。
1.中央级系统的构成
地铁环控系统的中央级系统一般由中央监控计算机、服务器及相应的中央级交换机组成.当前地铁的综合监控系统逐步进入集成化的大监控时代，目前主流方式的环控系统不单独组建全线网络，在车站级由综合监控系统集成，车站级环控系统通过冗余以太网通信接口与综合监控系统连接，将车站设备运行状态及信息集中上传至综合监控系统，实现环控系统在综合监控系统中的集成。
2.车站级环控系统
环控系统车站级为工业PLC组成的控制系统，主要由PLC控制器组成，一般在地铁车站的环控电控室（高架车站为综合监控设备室）设置PLC控制器，在IBP盘设置远程I/O，在各被控设备附近设置远程I/O或接口模块，环控系统局域网采用工业自愈环形以太网结构。
3.就地级环控系统
就地级设备主要提供信号接入的功能。PLC通过环控系统就地级网络将各类RI/O、具有智能通信口的就地设备和就地小型控制器等设备统一接入。例如接入传感器需采用模拟量输入信号，对于远距离的可采用485通讯；接入智能照明等控制系统一般采用485、以太网等主流通讯方式。
三、地铁环控系统的监控对象
地铁环控系统主要通过对终端设备的监视控制来保证舒适良好的环境，一般情况下环控系统的监控对象主要包括区间隧道通风系统、车站公共区环控系统、设备及管理用房环控系统、空调水系统、给排水系统、照明导向系统、电扶梯系统、以及其他必要的系统。
1.环控系统对隧道通风系统的监控
对区间隧道通风系统进行中央级、车站级控制。中央级下达运行模式指令到车站级，由车站级实现对区间隧道通风系统设备的模式控制，控制操作以中央级为主。区间隧道通风系统运行分为正常运行、阻塞运行、火灾事故运行模式。
（1）正常运行状态
隧道通风系统的正常运行模式是根据地铁运营时间，由系统预先设定的时间表来控制不同的运行模式。模式的启停时间主要依据地铁运营开始及停止的时间和日期，具体分为：
a）夜间运行：夜间收车后，根据系统的时间表功能，区间隧道通风系统进行1小时（可调整）的纵向机械通风，排除隧道中的废气和余热余湿。此时车站通风系统隔站送排，区间隧道的中间风井关闭。
b）正常运行：列车正常运行时，车站公共区环控系统投入运行而区间隧道通风系统停止运行。
（2）阻塞运行状态
当列车因故障或其他原因而停在区间并确定短时间内无法继续行驶时，中央级下达运行模式指令到车站级，车站级控制通风系统设备进行隧道阻塞通风模式控制。从而控制隧道内温度，保证列车空调冷凝器在正常的工作范围内。
（3）火灾事故运行状态
控制中心根据信号系统传来的停车位置信息和司机报告的火灾情况下达相关指令给相关的车站环控系统，相关车站环控系统采取相应的火灾运行模式，保证旅客的安全疏散。当着火列车驶入前方车站时，利用前方车站的隧道通风系统进行排烟；当着火列车停在区间隧道时，按预定的隧道内火灾模式运行。
2.车站公共区及设备用房环控系统监控
根据地铁设计规范，车站公共区系统包含车站送风机、车站排热风机、组合空调、相关风阀、防火阀、联锁风阀（监视）、回排风机等。设备管理用房系统包含空调机组、新风机组、回/排风机、送风机、排风机、排烟/排风机、相关风阀、防火阀等。其控制策略一般分为空调季节小新风、空调季节全新风、过渡季节、冬季运行、火灾工况运行等。
3.环控系统对车站空调水系统的监控
环控系统通过冷水机组、定压补水装置、全程水处理器、消毒灭菌装置、电动蝶阀、水泵、电动两通阀实现对车站空调水系统的监控和管理。
对于地下两层的典型车站，每个车站站厅、站台两端及公共区设置温湿度传感器，环控系统根据温湿度参数控制空调水系统末端二通流量调节阀的开度，以达到控制公共区及设备管理用房环境温度的目标。
4.环控系统对车站给排水系统的监控
给排水系统的监控对象包括废水泵、污水泵、局部排水泵、电保温等。对于车站水泵（含废水泵、污水泵、局部排水泵）、电保温，环控系统监视其相关状态信息；对于区间水泵，除需监视其相关状态信息外，还要实现紧急情况下对其远程控制。
5.环控系统对车站电扶梯系统的监控
监视对象包括车站内的自动扶梯与直升电梯。一般情况下，环控系统对电梯只监视不控制。电梯或扶梯发生故障、急停等非正常工作现象，综合监控系统对此做出一级报警，报警时有报警推图提示与报警音。
6.环控系统对车站照明导向系统的监控
监控对象包括工作照明、节电照明、出入口照明、导向照明、地徽照明、光带照明、广告照明、景观照明等。对于公共区照明、非公共区照明等，环控系统可以根据需求编制时间表进行模式控制和点对点控制。对于车站应急照明电源装置，一般仅监视其状态信息。
7.环控系统对车站其他系统的监控
环控系统具有强大的监控功能，根据功能需求可实现对其他必要系统的监控。
四、总结
综上，地铁环控系统通过三级控制网络组成的冗余可靠控制系统可实现对区间隧道通风系统、车站公共区环控系统、设备及管理用房环控系统、空调水系统、给排水系统、照明导向系统、电扶梯系统、以及其他必要系统的监视与控制，为乘客、工作人员及关键设备提供舒适的环境，保证地铁安全稳定运行。
【参考文献】
[1]王菁.地铁环境与设备监控系统的设计于实现[D].北京交通大学，2011.
[2]地铁设计规范GB 50157-2013，中华人民共和国住房和城乡建设部，2013年8月8日第119号
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