城市轨道交通车站设备（第3版）课件：车站环境与设备监控系统

车站环境与设备监控系统仅供内部使用FOR

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INTERNALUSEONLY此处可为课程名称（每章节不变化)也可为章节名称（每章节变化）教学目标掌握环境与设备监控系统构成;掌握中央级控制系统的基本功能;掌握车站级控制系统的基本功能;了解设备监控系统主要的监控内容。环境与设备监控系统采用两级管理、三级控制的结构体系。环境与设备监控系统网络状态示意图如图所示。

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INTERNALUSEONLY单元一车站暖通空调系统概述环境与设备监控系统网络状态示意图仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY车站环境与设备监控系统结构功能单元一仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY车站级环境与设备监控系统工艺图展示功能工艺图展示功能是指展示车站及所辖区间通风空调系统工艺图、空调水系统工艺图。其主要包括隧道通风系统、通风空调大系统、通风空调小系统、通风空调水系统。车站级环境与设备监控系统车站级环境与设备监控系统具有工艺图展示功能、设备监视功能、设备点动控制功能、模式控制功能、时间表控制功能和控制方式选择功能。单元9.1仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY设备监视功能(1)监视车站及所辖区间通风空调系统、空调水系统、给排水系统、自动扶梯、电梯、照明系统、人防门等设备工作状态及故障报警信息。(2)监视车站及所辖区间环境与设备监控系统设备信息,包括可编程逻辑控制器、远程I/O、环境与设备监控系统通信设备等。(3)监视传感器提供的车站温度、湿度等环境参数。车站级环境与设备监控系统车站级环境与设备监控系统单元9.1仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY设备点动控制功能(1)按照监控点表对车站及所辖区间通风空调系统、空调水系统、给排水系统、照明系统等设备进行控制。(2)提供设备点动控制操作前的权限检查功能,如设备是否处于“远方”等。(3)提供与设备点动控制功能相关的操作反馈信息,如“某某设备没有满足闭锁条件”“控制权位置不在本地”“网络故障”等,以便操作人员进行后续操作。车站级环境与设备监控系统车站级环境与设备监控系统单元9.1仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY模式控制功能(1)按工艺子系统提供模式控制功能,实现通过一个模式号对一组环控设备进行控制功能。模式包括正常模式和灾害模式(阻塞和火灾模式)。所有的模式控制命令都需要经过确定后才能下发。(2)提供模式执行状态反馈功能,包括模式执行中、执行失败和执行成功三种状态,并以模式对照表的形式提供设备的模式执行状态信息。车站级环境与设备监控系统车站级环境与设备监控系统单元9.1仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY时间表控制功能(1)提供时间表控制功能,根据控制中心下发的时间表,自动执行时间表设定的模式命令。(2)提供时间表查看功能,查看当前车站可编程逻辑控制器今日时间表和明日时间表。(3)提供时间表下载计划查看功能,查看当前车站的时间表下载计划。(4)提供时间表的详细信息查看功能,包括起始时间、工艺子系统、模式信息。车站级环境与设备监控系统车站级环境与设备监控系统单元9.1仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY控制方式选择功能(1)提供设备点动控制、模式控制和时间表控制三种控制方式选择功能,当选择点动控制方式时,需在设备对话框控制页选择“单控”;当选择模式控制方式时,需在模式界面选择“模式手动”;当选择时间表控制方式时,需在模式界面选择“模式自动”。(2)当火灾模式启动时,会自动清除模式相关设备单控标志位,将所有设备切换为自动控制,使设备按照火灾模式的要求动作。但正常工况和阻塞工况模式启动时不会清除设备单控标志位。(3)任何模式执行过程中,可把单个设备切换为“单控”,对单个设备进行点动控制。车站级环境与设备监控系统车站级环境与设备监控系统单元9.1仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY中心级环境与设备监控系统除具备车站级环境与设备监控系统所实现的功能外,还包括以下功能。中心级环境与设备监控系统区间工艺图展示功能该功能是指展示全线区间隧道通风系统工艺图。全线重要环控设备信息汇总监视功能提供全线重要环控设备信息汇总显示功能,包括但不限于:(1)全线大系统风机。(2)全线冷机。(3)全线应急电源。(4)全线站厅、站台传感器。车站级环境与设备监控系统单元9.1仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY中心级环境与设备监控系统区间模式控制功能(1)提供区间模式控制功能,在列车阻塞或火灾实现通过一个模式号对一组环控设备进行控制功能。模式包括正常模式和灾害模式(阻塞和火灾模式)。所有的模式控制命令都需要经过确定后才能下发。(2)提供模式执行状态反馈功能,包括模式执行中、执行失败和执行成功三种状态。车站级环境与设备监控系统单元9.1仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY中心级环境与设备监控系统时间表在线编辑、下载、回读功能(1)提供全线时间表控制功能,包括工作日时间表、周末时间表、特殊日时间表(特殊日起止时间)。(2)提供时间表在线编辑及排定功能,方便根据城市轨道交通运营需求在线修改时间表。(3)提供时间表在线下载功能,将中心排定好的时间表下载到各站。(4)提供时间表总览功能,回读当前各站时间表信息。车站级环境与设备监控系统单元9.1仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY车站环境与设备监控系统监控范围单元二仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY监控系统环境与设备监控系统的控制范围及相互关系如左图所示,环境与设备监控系统与被控对象及其他系统的接口关系如右图所示。监控系统环境与设备监控系统控制范围环境与设备监控系统接口单元9.2仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY监控操作控制中心和车站控制室分别完成表所列监控操作。监控操作续上表地点内容控制中心(OCC)车站控制室(SCR)备注监视操作监控工作站综合后备盘监视操作监视操作系统或设备隧道风系统设备××××

车站大系统设备×

××

水系统×

××

机组、差压阀和二通阀单元9.2仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY监控操作（续上表）地点内容控制中心车站控制室(SCR)备注监视操作监控工作站综合后备盘监视操作监视操作系统或设备车站小系统设备×

××

空气参数×

×

给排水系统×

××

照明系统×

××

×

电扶梯系统×

×

××

屏蔽门系统×

×

××

人防门×

×

事故(应急)电源×

×

火灾自动报警系统×

×

×

自动售检票系统×

×

××

功能隧道风系统灾害模式××××××

车站风系统灾害模式×

××××

时间表××××

操作源×

××××控制中心(OCC)与车站控制室(SCR)操作切换由SCR完成,综合后备盘与人机界面的切换由综合后备盘完成系统其他参数××××

单元9.2仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY车站环境与设备监控系统特性单元三仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY系统的实时性系统的实时性指标包括:(1)人机界面的页面动态点刷新周期。(2)网络延迟。(3)可编程逻辑控制器系统处理时间(CPU扫描周期,控制网延迟)。(4)子系统数据更新周期(与数据量、协议和速率有关)。系统的实时性单元9.3仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY系统的实时性系统的实时性指标包括:(1)人机界面的页面动态点刷新周期。(2)网络延迟。(3)可编程逻辑控制器系统处理时间(CPU扫描周期,控制网延迟)。(4)子系统数据更新周期(与数据量、协议和速率有关)。系统的实时性单元9.3仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY系统的可维护性系统的可维护性设计包括以下几个方面:(1)标准的数据接口和物理接口。(2)标准的设备及线缆。(3)通用的计算机及其外围设备。(4)通用的计算机操作系统。(5)故障诊断和决策支持。(6)用户友好的人机界面体系。(7)可编程逻辑控制器无源背板总线,使得所有模块均可带电插拔。系统的可维护性(8)可编程逻辑控制器的CPU故障处理。(9)可编程逻辑控制器系统故障诊断。(10)较完善的备品备件计划。单元9.3仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY车站环境与设备监控系统运行基本原则单元四仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY监控操作优先级监控操作源优先级监控操作源有OCC监控工作站(简称OCC/OS)、SCR监控工作站(简称SCR/OS)、SCR的综合后备盘、设备就地控制箱。优先级原则是越靠近底层的(距离设备越近的)操作源其优先级越高。根据这个原则,则上述监控操作源优先级顺序关系见表。监控操作优先级编号优先级(↑)名称操作地点实现方式A11就地控制箱就地控制箱手/自动转换开关,电气方式A22综合后备盘车控室使能钥匙开关,逻辑判断A33SCR/OS车控室人机界面画面切换按钮,逻辑判断A33OCC/OS控制中心—监控操作源优先级顺序关系表单元9.4仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY监控操作优先级系统运行工况优先级系统运行工况有4种:B1,异常工况;B2,阻塞工况;B3,正常工况;B4,停机工况。火灾工况优先级最高,正常工况优先级最低。监控操作优先级单元9.4仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY灾害工况控制优先级系统运行工况优先级异常工况和阻塞工况统称为灾害工况。结合监控操作源和工况,优先级组合情况见表。系统灾害工况控制优先级的判断原则是先判断操作源,后判断工况。编号优先级(↑)说明操作地点备注级别A11单台设备就地控制就地控制箱(就地操作)就地级A2B12综合后备盘火灾模式控制车控室综合后备盘(异常工况)综合后备盘级A2B23综合后备盘阻塞模式控制车控室综合后备盘(异常工况)综合后备盘级A3B13车站控制室火灾模式控制车控室监控工作站(一般火灾自动报警系统联动)车站系统级A3B25车站控制室阻塞模式控制车控室监控工作站(一般火灾自动报警系统联动)车站系统级A3B17控制中心火灾模式控制控制中心监控工作站(一般环控调度员操作)控制中心系统级A3B28控制中心阻塞模式控制控制中心监控工作站(一般环控调度员操作)控制中心系统级优先级组合情况表灾害工况控制优先级单元9.4仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY正常工况控制优先级正常工况下对设备的控制有三种方式:手动、自动和时间表。手动操作在任何时候均有效,即手动操作随时可以打断时间表或自动控制方式。当操作人员对某系统中某一设备进行手动操作后,则该系统自动进入手动控制状态,不受时间表和自动控制的限制,并且该系统其他设备均保持控制方式转换前的运行状态。正常工况控制优先级单元9.4仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY正常工况控制优先级正常工况控制优先级系统名称控制方式备注手动(遥控)时间表自动隧道通风系统×—×—系统名称控制方式备注手动(遥控)时间表自动隧道通风系统×—×—空调大系统×××焓值计算空调工况空调水系统××—运营时间决定是否允许空调水系统投入运行;空调工况决定水系统是否运行;冷负荷计算决定机组运行台数空调小系统×××焓值计算空调工况通风小系统×—×—给水系统××——排水系统××—水位决定泵的运行和数量照明系统×—×

单元9.4仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY车站环境与设备监控系统的时间表机制单元五仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY时间表是环境与设备监控系统控制某些工艺系统或设备的一种方式。通常情况下,时间表的定义由环控调度员在控制中心统一编辑定义完成,下载至各个车站主控可编程逻辑控制器,系统允许各车站对本站的时间表做在线局部调整。车站环境与设备监控系统的时间表机制单元9.5仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY时间表类型时间表分为工作日(周一至周五)时间表、周末(周六、周日)时间表和特殊(节假日或特殊日)时间表三种,如图所示。监控操作优先级时间表单元9.5仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY时间表和其他控制方式的关系在正常工况下,如果某个系统的当前时间表不存在,在非手动控制情况下,有自动控制功能的系统将自动根据系统参数设置情况和状态参数的检测情况运行,而对于无自动控制功能的系统,此时间表将停止运行。时间表和其他控制方式的关系单元9.5仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY车站环境与设备监控系统设备监控单元六仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY典型地下车站监控对象主要包括车站通风空调系统、给排水及消防系统、动力照明系统、综合监控系统不间断电源、电梯及自动扶梯等系统设备。车站通风空调设备一般分别设于车站的两端,与此对应两端通风空调电控室,环境与设备监控系统将两端的显示量与控制量汇总,实现中央级、车站级两级集中控制管理。空调通风系统包括车站公共区(站台、站厅)通风空调系统(包括防排烟系统,简称车站大系统)、车站设备管理用房通风空调系统(包括防排烟系统,简称车站小系统)、区间隧道通风系统(兼事故通风系统)和冷冻/冷却水系统(简称空调水系统)。车站环境与设备监控系统设备监控单元9.6仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY隧道通风系统监控隧道通风系统包括区间隧道通风系统和车站隧道通风系统。区间隧道通风系统的监控对象包括隧道风机(TVF)、射流风机(SLFJ)、电动组合式风阀、立转门等;车站隧道通风系统的监控对象包括隧道风机、相关风阀。隧道通风系统监控单元9.6仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY隧道通风系统监控隧道通风系统监控工况原则区间隧道通风系统进行中央级、车站级和就地级控制。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,就地级控制具有优先权。区间和车站隧道通风系统运行分为正常运行、阻塞运行和火灾事故运行三种工况。由系统根据预先设定的时间表或具体事故情况来执行不同的运行模式,同时可以通过计算机进行人工干预。可设定每个通风单元(包括风机和风阀)的运行,也可以随时改变风机和风阀的运行状态并由各现场控制单元立即执行。人工操作通过一定的操作权限认可才能进行。单元9.6仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY隧道通风系统监控隧道通风系统监控正常运行状态区间隧道通风系统的正常运行模式是根据城市轨道交通运营的时间,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城市轨道交通运营开始及停止的时间和日期,具体分为早间运行、夜间运行和正常运行:(1)早间运行。早间运营前,根据系统的时间表功能,区间隧道通风系统进行半小时(可调整)的纵向机械通风。此时,车站隧道通风系统关闭,区间隧道设有区间活塞风机时活塞风井也关闭。通风完毕后进入正常运行。单元9.6仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY隧道通风系统监控隧道通风系统监控正常运行状态(2)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半小时(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,车站隧道通风系统关闭,区间隧道设有区间活塞风井时活塞风井也关闭。通风完毕后打开所有风道内风阀,利用自然通风的方式进行通风换气。(3)正常运行。在空调季或非空调季利用列车活塞风作用携带车站气流冷却隧道,新风由车站出入口和设在车站或区间的活塞风井靠列车活塞作用补入。单元9.6仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY隧道通风系统监控隧道通风系统监控阻塞运行状态当列车因故障或其他原因而停在区间超过设定的时间时,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区间隧道通风模式控制。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。单元9.6仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY隧道通风系统监控隧道通风系统监控火灾事故运行状态综合监控系统根据信号系统提供的列车位置信息和司机报告的火灾情况,采取相应的运行模式,保证乘客的安全疏散。列车司机尽量将着火列车驶入前方车站,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。单元9.6仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY车站大系统、小系统监控车站大系统、小系统监控车站送、排风机可自动开启表冷器、过滤器、空气净化器、电动组合风阀、电动风量调节阀、小系统空调机组、小系统风机等。单元9.6仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY车站大系统、小系统监控车站大系统、小系统监控车站大系统运行(1)空调季小新风工况采用小新风空调运行,用小新风加一次回风运行。(2)空调季节全新风工况采用全新风空调运行,空调器处理室外新风后送至空调区域,回/排风则全部排至车站外。车站大系统监控单元9.6仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY车站大系统、小系统监控车站大系统、小系统监控车站大系统运行(3)非空调季节工况当外界空气温度小于空调送风温度时,停止冷水机组运行,外界空气不经冷却处理直接送至空调区域,回/排风则全部排出车站。(4)夜间运行工况夜间收车后停止车站大系统的运行,关闭其相应冷冻水管路。车站小系统视具体工艺要求而定。单元9.6仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY车站大系统、小系统监控车站大系统、小系统监控车站大系统运行(5)突发客流工况当突发性客流、区间阻塞、线路故障及其他原因引起车站乘客过度拥挤时,车站大系统空调设备根据实际情况按当时季节正常运行的满负荷状态运行。(6)火灾事故运行工况①当车站公共区发生火灾时,立即停止车站大系统空调水系统,转换到车站大系统火灾模式。②当站台层发生火灾时,站台排烟系统和车站隧道通风系统进行排烟。③当站厅层发生火灾时,开启车站两端排烟风机,关闭站台层通风系统,利用站厅层集中排口(或有)和排风管进行排烟。单元9.6仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY车站大系统、小系统监控车站大系统、小系统监控车站小系统运行设有通风空调系统的设备管理用房,当采用全空气系统方式空调时,空调系统采用车站大系统的方式进行控制;当采用风机盘管加新风进行空调时,空调季节利用盘管加新风进行空调,非空调季节只送新风和排风。对只设通风系统的设备及设备管理用房,全年按设定的通风模式进行。单元9.6仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY车站大系统、小系统监控车站大系统、小系统监控车站小系统运行火灾事故运行工况包括如下:(1)当车站设备管理用房发生火灾时,对应区域的车站小系统立即转入设定的火灾模式运行,即根据车站小系统的形式立即排除烟气或隔断火源和烟气。(2)当车站公共区发生火灾时,应立即停止车站空调水系统,转换车站大系统进入火灾模式。(3)当站厅层发生火灾时,站厅排烟系统进行排烟,关闭站厅层送风及站台层送、排风,新风将通过站厅从出入口引入站厅,乘客将迎着新风方向从出入口疏散至地面。(4)当站台层发生火灾时,利用站台排烟系统将烟气经风井排至地面,为保证站厅、站台连通口处有一定风速向下,此时屏蔽门将被打开,利用区间隧道通风系统加强排烟,乘客将迎着新风方向从站台与站厅的连接楼梯,经站厅疏散到地面。单元9.6仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY车站大系统、小系统监控车站大系统、小系统监控车站小系统运行车站设备管理用房防排烟系统主要有以下三类:(1)对于气体灭火系统保护范围内的房间(2)对于建筑面积过大的房间(3)对于建筑面积较小的房间单元9.6仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY给排水系统监控给排水系统监控给排水系统在车站、区间隧道、出洞口、出入口、敞开风亭及局部