基本介紹
- 中文名：城市軌道交通設備
- 範圍：電動扶梯、AFC系統
- 分類：車輛、信號系統、供電系統
- 時間：1990年代
簡介,發展,現狀,管理模式,組成和結構,設備培訓,
簡介
城市軌道交通設施運營、維護所需的各類機電設備通稱城市軌道交通設備，主要包括車輛、信號系統、供電系統、通信系統、自動售檢票系統及維修養護設備等。
發展
1990年代初期，中國一些大中城市開始籌劃建設城市軌道交通設施，由於當時國內城市軌道交通設備製造能力較弱，絕大多數設備需要進口，價格非常昂貴，使城市軌道交通設施建設投資和運營成本居高不下，許多城市難以承受。因此，1996年，國務院下發通知暫停了城市軌道交通設施建設。1999年，按照國務院指示，原國家計委牽頭組織實施城市軌道交通設備國產化工作，同時啟動了一批城市軌道交通設施建設項目，前提條件是提高設備國產化比例，車輛、信號系統等關鍵設備以國內為主生產提供。原國家計委採取一系列強有力的政策和措施，調控設備進口，支持國內生產企業搞國產化，要求城市軌道交通項目所需設備的綜合國產化率不低於70%，車輛、信號系統的國產化率分別不低於70%和60%。
2004年至今，中國城市軌道交通設備製造業得到了較快發展。城市軌道交通設施的設備綜合國產化率基本達到了70%，A、B型車輛實現了自主設計和生產，大型車體鋁型材實現了自主生產，制動系統、牽引傳動系統（VVVF）、自動售檢票系統等產品的國產化也不同程度地取得了進展。設備國產化水平提高后，設備的技術水平及城市軌道交通設施的建設運行水平也得到了提高，而設備價格和城市軌道交通設施建設投資、運行費用大幅度降低。城市軌道交通設備國產化的薄弱環節是系統集成、產品開發和國產化設備的推廣使用等，國產化的難點是信號系統、牽引傳動系統、自動售檢票系統、車鉤緩衝系統等，這些產品的國產化率較低，國內企業普遍沒有掌握核心技術或總成技術，用戶單位也普遍傾向於採用國外產品。下一階段將針對國產化的薄弱環節和難點，採取新的政策措施，進一步深入推進城市軌道交通設備國產化工作。
現狀
自動控制技術、網路通訊技術、信息管理等自動化技術在城市軌道交通領域得到了越來越廣泛的套用,但與建築領域、工業諸多領域的自動化水平和成功經驗相比,尚有一定的差距。捷運的線路長、地下車站特殊的環境條件、多專業、多種設備和系統的結合使整個自動化系統的複雜程度和結構組成不同於樓宇智慧型化,與工業自動化系統也有很大的差異。捷運車站自動化系統主要由車站環境與設備監控系統(BAS)、火災自動報警系統(FAS)、電力監控系統(電力SCADA)、列車自動控制系統(ATC)、自動售檢票系統(AFC)、閉路電視系統(CCTV)、公共廣播、有線和無線通信系統等組成,上述系統直接服務於運營管理。國內投入運營的捷運基本採用上述系統完全獨立方式,這種結構加重了全線通訊網路的負擔,造成計算機硬體和軟體資源的嚴重浪費。由於設備管理界限劃分過細,使得捷運管理、維護隊伍龐大;由於不能形成統一管理,限制了捷運運營管理整體水平的提高。
管理模式
設備監控與管理系統主要服務於捷運車站及地面控制中心的調度管理部門,因此它與捷運的運營管理模式密不可分。
1)分散管理模式
國內捷運運營管理普遍採用的是分散管理模式,各管理部門基本獨立,互不干涉。該管理體制與系統各自獨立成網的自動化解決方案是吻合的。這種管理模式制約了捷運運營管理科學化、現代化的步伐,加大了運營成本和設備投資。
2)集中管理模式
國內捷運自動化技術和管理水平的提高,使運營管理理念和運營模式發生了根本的改變。通過機構重組,捷運運營管理部門開始由分散管理向著集中管理的方向發展,為滿足捷運新的管理模式,捷運綜合自動化逐步在捷運領域得到推廣套用,並且是未來捷運自動化的首選方案。實現捷運無人化管理、通過減員增效,降低設備和運營成本是捷運設計者和管理者追求的目標。但是,如何構建捷運大型綜合監控管理系統、系統結構組成和信息綜合方式尚在探討中。
組成和結構
BAS的控制系統由PLC系統構成;電力SCADA控制系統可由PLC系統或SCADA系統構成。BAS和電力SCADA均具備區域網路通訊功能,通過網路適配器可直接與車站管理層的實時伺服器和工作站進行數據交換。FAS是由專用消防控制設備構成,通訊協定一般不開放且報警控制器大多支持串列通訊。FAS可通過通信控制器進行串列區域網路的通訊協定轉換後,再與實時伺服器和工作站進行數據交換。
實時伺服器的主要作用是對BAS、電力SCADA、FAS的開關量和數據量信息統一進行篩選分類,分別刷新電力設備、機電設備及報警設備的資料庫記錄,並採用實時或分時方式將數據上傳至中心歷史伺服器。歷史資料庫具有長期歸檔功能;實時資料庫具有短期歸檔功能。當車站管理層離線後,仍可短期存儲本車站的歷史數據,以確保網路恢復後,歷史伺服器中數據的連續性。
正常情況下,工作站從伺服器中獲得數據,以動態圖形和文本方式進行顯示;當車站伺服器發生故障(無冗餘措施)時,工作站可直接從控制層獲取數據。由中心工作站發布的操作指令或運行模式可經過或不經過車站工作站(視具體情況而定),傳送至控制層的控制系統;ATS的車輛堵塞信息和FAS的火災報警信息經過通信控制器直接上傳至中心管理層工作站和車站控制層的相關係統。操作指令和事件信息不經過伺服器直接進行源至目的端的數據傳送,可通過減少中間信息傳輸環節,提高系統對事件的回響速度和可靠性。
設備培訓
軌道交通車站設備的不斷的升級對員工的素質要求日益提高。為了使員工在規定時間內通過觀察故障現象、數據顯示，判斷設備故障原因，在最短的時間內安全、準確、快速排除故障，使設備恢復正常運行，就需要有更貼切實際的培訓。
相關培訓設備：捷運通風系統監控仿真模擬屏，禁止門系統，給排水系統等各種實訓設備用以豐富培訓內容。
