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1、第九章综合监控系统第一节概况在地铁机电设备各系统智能控制的基础上，通过接口硬件和软件的开发，许多专业设备已纳入到综合监控范围内，如电梯、扶梯、环控设备、给排水设备通过对其智能接口的开发，已实现了设备的远程监视、控制及智能化管理功能。在以前的地铁设备工程中，各系统是分立的，每一系统均有自己的网络、网络传输、工作站和软件。而系统集成即是在各分立系统的基础上发展起来的，利用同一的网络资源，统一的计算机硬件及软件平台，达到系统联动、方便管理、节省工程投资的目的。在地铁设备工程中，从技术的角度来说，可以纳入集成系统的专业很多，如设备监控系统、防灾报警系统、电力监控系统、车站广播系统、闭路电视监控系统、屏
2、蔽门系统、自动售检票系统、时钟系统、信号系统、乘客资讯系统等。但目前国内地铁行业集成系统纳入的专业比较少，深圳地铁一期工程采用设备监控系统(EMCS)、防灾报警系统(FAS)、电力监控系统(SCA-DA)“三合一”的集成系统，2004 年年底投入使用，经过近2 年的试运行，达到了预期的目标。广州地铁三号线采用主控系统，把设备监控系统(EM(2S)、防灾报警系统(FAS)、电力监控系统(SCADA)、屏蔽门系统、防淹门系统纳入集成系统，同时互联了广播系统、闭路电视系统、车载信息系统、车站信息系统、自动售检票系统、信号系统、时钟系统。北京城轨交通13 号线虽然只有一个地下站，但它是国内地铁行业最早
3、采用集成系统的工程，其集成系统是在电力SCDA 系统平台的基础上，纳入机电设备监控系统(。EMCS)和防灾报警系统(FAS)。国外发达国家地铁自动化已发展到较为成熟的水平，其综合自动化监控系统有的把主系统和辅助系统分开集成，有的全部集成在一起，目前开始向建立多条线路集中监控系统方向发展；采用集成系统有以下几方面的优点：(1)提高地铁运营管理的自动化程度。在集成系统下，各子系统的信息互通，在特殊工况下 需要多个专业互相联动时，可以自动实现，避免由人工分别启动各个子系统；同时地铁运营人员可以通过集成系统收集信息和综合处理信息，提高行车和救灾调度工作的效率。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整
4、理-第 1 页，共 21 页 -(2)采用集成系统可以降低运营的维修成本。在分立系统下，各个自动化系统操作平台与管理软件彼此独立且数量多，造成各自动化系统之间互相不通信，维护人员全面掌握难度很大：(3)采用集成系统可以优化设备配置，降低工程投资。通过对集成系统设备的优化配置，可以减少中央及车站级的操作员工作站、服务器、网络接口设备的投入。(4)采用集成系统可以有效地利用通信骨干网的带宽。在分立系统中，各个子系统均配备骨干网的接入设备，这种接入方式造成网络带宽被分隔，不能集中使用；在集成系统中，整个系统采用统一的通信途径，只要为每个车站配备一个带宽足够的通信端口，即可满足各个子系统的远程通信要求
5、，其带宽和利用效率远大于分立系统的通道。下面通过对地铁工程机电设备监控系统(：EMCS系统)、防灾报警系统(FAS系统)、电力监控系统(SCADA 系统)3 个自动化系统的介绍，阐述系统集成的组成。第二节机电设备监控系统机电设备监控系统(EMCS)是从楼宇自控系统(BAS)的概念引申而来，楼宇自控主要是针对大楼的环控设备进行自动控制，地铁行业的EMCS 系统除了对环控设备进行监控外，还增加了其他一些设备系统。一个典型车站的EMCS 系统控制的对象通常包括：环控系统(冷水机组、冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔风机、空调机组、空气处理机、风机盘管、新风机、送风机、回排风机、TVF风机、射流风机、UO 风
6、机、联锁风阀、电动防火阀、全电动防火阀、二通调节阀、压差调节阀、温度传感器、湿度传感器、压力传感器、流量传感器、压差传感器等)；给排水系统(水泵、电动蝶阀)；照明系统(照明回路、事故照明)；人防门系统；电梯系统；自动扶梯系统；屏蔽门系统。还有一些设备也会逐步纳入机电设备监控系统，所以机电设备监控系统(EMCS)已是一个比较成功的集成系统。如果以EMCS系统为基础，纳入更多的其他系统，则可以成为一个典型的地铁综合监控系统。地铁：EMCS 系统由设置在控制中心的中央级监控系统、设置在各个车站车控室的车站级监控系统及就地级监控设备组成。系统网络结构分为车站监控系统局域网，地铁骨干网和 OCC 控制中
7、心局域网。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 21 页 -车站局域网与()CC 控制中心局域网均采用冗余的高速以太网，局域网之间通过骨干网进行数据和命令的传输。一、EMCS 系统组成(一)中央级监控系统EMCS 中央级监控系统由中央级局域网络组成，网络内包括主、备监控工作站、主备服务器、档案管理计算机、打印机服务器、通信转换接口、打印机、大屏幕显示系统等设备。EMCS中央级监控系统设备在集成系统中也可作为其他系统的设备来使用。1中央级局域网：采用高速工业以太网，网络冗余配置，采用TCP IP 协议，通信速率 10(Mbit s)100(Mbit s)，通信介质为同轴电
8、缆或五类双绞线。中央级局域网把控制中心的所有EMCS 设备联系起来，通过地铁骨干网实现中央级局域网与车站 EMCS 局域网的连接。2中央级监控工作站：在控制中心配置 2 台监控工作站，执行 EMCS 系统监控和数据采集功能，主要用于环控调度人员的日常环控设备操作、监视和调度管理工作。3服务器：采用冗余的两台服务器，实现全线数据的管理。4维护工作站：主要供维护工程师在控制中心从事全线EMCS 系统软件的维护、组态、运行参数的定义、系统数据库的维护及用户操作画面的修改、增加，故障的检查和资料查询等，实现 PLC系统程序及各监控站流程图、数据库等远程上载、下装、监视及修改功能，满足远程系统维护的要求
9、。5打印机：实现事件打印、报表打印和日常维护管理打印功能。事件打印机用于操作记录、事故记录、报警记录、测量数据的实时打印，报表打印机用于各类数据报表的定期打印，同时还有图表的输出打印。6大屏幕系统：可与其他系统共用，用于显示全线各站被监控设备的工作状态，便于调度员及时了解设备状况。7不间断电源：在控制中心设置不间断电源，保证 EMCS 系统供电电源的稳定可靠。(二)车站级监控系统车站级监控系统建立在开放的、高可靠性的冗余交换以太网上，局域网上设名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 21 页 -有车站监控工作站(车站服务器)、车站控制器(主控 PLC)及综合后备控制盘(I
10、BP)。车站级监控系统主要监茬隧道及车站的通风系统、空调大系统、空调小系统、冷水系统、照明系统、给排水系统等设备：监测公共区、设备室等地点的温湿度；并配置与屏蔽门、人防密闭隔断门、自动扶梯、电梯、FAS系统的数据接口，对上述设备进行监控；同时在车站控制室设置综合后备控制盘(IBP)，实现紧急状态下对环控设备的手动模式控制。网络由一台车站监控工作站进行管理，信息通过打印机打印。EMCS 系统同时将站内其他系统，如FAS、SCADA 系统的有关数据纳入监控范围，EMCS 系统和站内其他系统一起同车站服务器按Client Sever 结构方式构成集成系统，各系统之间数据交换通过局域网进行，所有过程数
11、据共享在软件服务器中。1车站局域网：采用高速工业以太网，网络冗余配置，采用 TCP IP 协议，通信速率 10 Mbit s)100(Mbit s)，传输介质为光纤、同轴电缆或5 类双绞线。车站局域网把车站的所有EMCS 设备连接起来，并通过地铁骨干网实现与中央级局域网的连接。2车站级监控工作站：负责正常及事故情况下对车站各系统设备的监视、管理、控制指令的发出。监控工作站接入冗余车站局域网，并通过地铁骨干网与中央级 EMCS 监控工作站通信，接受并执行中央级 EMCS 监控工作站发出的控制命令，并将设备运行状态信息上传到中央级监控工作站。同时车站监控工作站接收和处理由 EMCS 控制器上传的设
12、备运行状态和数据，并向 EMCS 控制器下达对设备的控制指令。3 车站控制系统：采用硬件冗余的大型PLC产品，组成 EMCS 系统控制网络，对设备进行监视、控制和管理。车站控制系统的主控站PLC接受来自中央监控站和车站监控站的控制命令、控制模式、设定值的更改和其他关联参数的修改信息，并通过连接在车站冗余控制网络上的就地控制器，实现对车站所属设备和区间隧道通风设备按照一定控制策略进行开停控制、联锁控制、模式控制、优化控制等控制功能，以及设备运行状态、数据采集和管理功能，并实时将这些状态信息送到车站服务器中。在主控站主、备 PLC中配备具有大容量数据存储空间的处理器，将站内设备信息备份在存储器中，
13、以提供过程数据存储的可靠性。当通信网发生故障时。所有控制器能保持独立操作，并暂时存储未上传至车站控制室的设备状名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 21 页 -态信息。当通信设备恢复运行后，控制器可即时将信息上传，保证系统的连续性。4综合后备控制盘(IBP)：设置在车站控制室，作为车站监控工作站的后备设备，可以对隧道通风系统、车站环控大系统和小系统设备进行监控，是在紧急情况下使用的按键式模拟监控盘。当发生火灾或列车阻塞，同时车站监控站或通信网络发生故障时，作为系统操作备用，由车站值班员按不同的事故区域和性质在 IBP盘上启动对应的运行模式，向 EMCS 控制器(PLC)
14、发出相应的控制模式命令。5车站控制网：车站PLC控制器与就地 PLC控制器及变频器之间采用开放式工业控制网络Control Net，该网络是一种高速确定性网络，通信速率为10 Mbit s，通信介质为特种电缆用于有苛刻要求应用场合的信息传输。为保证。EMCS 系统数据和控制指令传输的可靠性。控制网络宜采用双冗余网络配置。6打印机：实现本车站操作记录、事故记录、测量数据等事件打印和各类数据报表的定打印和图表的输出打印。7不间断电源：在车控室设置不间断电源，保证 EMCS 系统供电电源的稳定可靠。(三)就地级设备根据机电设备的设置情况，在被控设备附近设置就地级监控设备和就地控制柜等。1冗余 PLC
15、控制器：在环控机房配置冗余PLC，每台 PLC配主备 CPU模块、电源模块、通信模块，确保控制的可靠性。实现对车站、隧道通风系统和空调大、小系统设备的监视、控制及管理。2就地控制器：配置PLC控制器，通过冗余接口连接车站冗余控制网络，并通过可编程通信接口与FAS控制器、屏蔽门主机、冷水机组控制器、电扶梯、照明控制系统通信，实现对各种设备的运行控制和监视功能。3传感器及执行机构：在地铁车站设置的传感器类型有：室内温湿度传感器、风管式温湿度传感器、水管温度传感器、压差传感器、流量传感器、-NNN、旁通调节阀，用于采集环境控制所需的各类参数。二、EMCS 系统功能(一)中央级功能1控制与调节功能名师
16、资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 21 页 -根据地铁运行环境及车站其他系统的监控要求，确定并修改全线隧道及车站通风空调系统的运行模式，并把相关运行模式下载给车站，使车站设备按给定的模式运行；对车站机电设备实行模式和时间表控制。根据通风空调系统提供的环控工艺要求，对区间隧道通风系统设备进行正常模式控制及灾害模式控制。中央级监控工作站应具有良好和灵活的人机界面，使监控人员可监视全线各车站的通风空调、给排水、电扶梯、照明、屏蔽门、人防门等系统的运行状态及对相关设备进行控制。2报警功能和安全体系操作员站应具备完善的报警功能，可将报警信息进行分类、筛选、重组织，建立一个报警系统
17、。同时还具有 FAS系统灾害报警下各系统启动火灾模式，进行连锁联动，组成全系统的安全体系。3历史数据功能系统可对历史数据记录进行处理、裁剪、分析和统计，具有点趋势图、日志、事故追记等功能。4文件处理、归档及报表功能系统具有对各类文件的处理功能，对各类数据和文件进行归档，并可制作各类用户所需报表，具备图形打印、文件打印和报表打印功能。5组态功能系统具有组态功能，可在操作员站对全系统构成及功能设置按工程需求灵活组态，也可修改组态，完善系统运行。6系统维护各级操作员站具有自诊断功能，诊断到板级。可设置操作权限，设置安全锁，保证系统安全。7开放性系统具有良好的开放性，应提供ODBC 和 OPC 接口，
18、可在操作站窗口中运行外系统的应甩程序及画面。8软件功能由系统组态、人机界面、打印管理、数据集中管理和I 0 通信 5 个方面组名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 21 页 -成。(1)系统分别面向工程应用和二次开发提供两级组态功能。工程应用组态为一个运行于工程师站的软件包，是用户应用环境的组态工具，该工具主要包括以下内容：系统硬件设备和参数配置；实时数据库生成；控制方法组态；图形画面生成；报表生成等。应用开发组态提供一系列面向应用开发的组态工具，以便于加入和扩展新的应用功能。(2)人机界面功能是运行在 WindowsNT 平台上的实时监控软件，其主要功能包括图形显示和
19、会话；遥控操|作；成组趋势显示；报警等功能。(3)打印管理是运行在 WindowsNT 操作系统上，以 Excel 报表制作软件为基础，配以专门的动态数据定义组态平台，接受系统服务器打印命令和数据。(4)服务器数据集中管理：服务器数据管理软件运行在服务器上，包括以下应用软件模块：数据通信模块；实时数据库管理模块；历史数据库管理模块；事件信息管理模块；计算模块；数据访问服务模块；商用数据库功能等。(5)I 0 通信 I O服务软件用于各子系统的数据通信，系统可接入不同的通信链路。(二)车站级功能(1)监视功能监视各系统设备运行状态和参数。(2)控制与调节功能具有 PID 调节控制功能、逻辑控制和
20、模式控制功能。控制器根据环境参数对环控系统设备进行运行工况的转换，并进行最优化的控制，达到节能运行的目的。(3)报警处理功能监控工作站具有声光报警、报警画面自动弹出、报警确认和处理功能；将车站被控设备运牙状态、报警信号及测试点数据及时送至控制中心，并接受控制中心的监控指令和运行模式。(4)自诊断功能对系统及网络具有在线监视、自诊断、自恢复及在线修改功能，并可显示网名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 21 页 -络负荷情况。(5)系统还具有运行指导功能、开发与培训功能、操作密码保护功能。(三)就地级功能(1)就地控制箱中的 I O模块连接被控设备、传感器和执行器，实现状
21、态信息的采集、监梗和控制信号的输出。(2)就地级控制器通过车站控制网与车站主控PLC通信，接受控制指令并对现场设备进厅就地控制，同时将设备运行状态和参数传送到车站主控PLC。第三节防灾报警系统一、防灾报警系统组成防灾报警系统(FAs)用来探测包括地铁车站、区间隧道、车辆段等与地铁运营有关建筑和设施的火灾信息，并发出火灾报警，启动有关防火、灭火装置，目的是保障地铁正常有序的运营，避免或降低灾害情况下造成的人员和财产损失。防灾报警系统(FAS)由火灾触发器件、火灾报警控制装置、火灾警报装置以及火灾联动控制装置组成。在地铁建筑物和设施发生火灾后，由火灾触发器件感知，传送信息到控制装置，控制装置启动相
22、关警铃、闪光灯等报警设备，同时启动防排烟及灭火系统等设备，并联动控制卷帘门、门禁、广播、闭路监控等其他专业系统设备，启动各种消防装备，指挥人员疏散，控制火灾蔓延。火灾触发器件包括自动和手动两种报警装置，自动报警装置通常指火灾探测器，常用的探测器有感烟探测器、感温探测器、火焰探测器等；手动报警装置主要是手动报警按钮，如果被监视现场发现火情，可以通过手动报警按钮快捷准确地向火灾报警控制器通报火警。火灾报警控制装置是火灾自动报警系统的心脏，是系统运行的指挥中心，担负着整个系统监视、报警、控制、显示、信息记录和档案存储等功能。正常运行时，自动监视系统的运行状态和故障诊断报警；有火灾时，接受探测器、手动
23、报警按钮的报警信号，并将其转换成声光报警信号，指示报警部位、记录报警信息、通过自动灭火控制装置启动自动灭火设备和消防联动控制设备。防灾警报装置是火灾发生时以声、光、语音等形式给人以警示的一种消防设备，常用的有警铃、警笛、声报警器等。消防控制设备是用以对气体灭火设备、水消防设备、防排烟设备、防火卷帘名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页，共 21 页 -门等消防设施进行联动控制的设备。在地铁系统中，防灾报警系统一般为两级管理、三级控制模式。两级管理为在地铁中央控制中心设置消防指挥中心，在各车站、车辆段、主变电所等处设置防灾控制室作为车站级消防控制中心。三级控制为主控制级、分控制
24、级及就地级消防控制。1 主控制级在防灾控制中心配备2 台互为备用的消防工作站，通过专用网络卡与控制中心局域网联网，作为局域网的网络节点。工作站由通用型工业控制机作为主机，外接 ZIP 驱动器、UPS电源等设备。每台控制主机通过一套通信控制器环入整个FAS网，这样保证主机作为网络的1 个节点。2分控制级车站分控制级由火灾报警分机、图形监视计算机(GCC)、打印机、消防联动柜、紧急电话主机等构成。防灾报警分机通过总线与现场设备相连组成所辖站点的火灾报警子系统，同时各防灾报警分机均作为FAS网络的一个节点，与其他站点及防灾指挥中心进行通信和信息交换。火灾报警子系统通过 RS232 485通信接口与本
25、站点内的EMCS 进行信息交换，当火灾信息确认后，FAS向 EMCS 发出火灾报警信息和消防控制模式，通过EMCS和 FAS直接控制的消防设备，实施消防处理。车站 GCC设备由通用型工业控制机作为主机，与防灾报警分机采用RS232接口连接，GCC 不作为全线报警网络的一个节点，它的故障不会对全线网络和车站级报警回路造成影响。在车站消防控制室设置消防控制柜，用于消火栓泵、消防泵、回排风机、TVF风机、UO 风机、组合式空调箱等火灾工况下运行设备的直接手动控制，联动柜采用硬联线方式直接连接所控制设备的控制回路。每个车站设置一套独立的消防电话网路，隧道内的电话插孔及相邻的主变电所纳入车站消防电话网络
26、中。3就地级就地级包括各类探测器件，如感烟探测器、感温探测器、就地监视控制模块等。负责感知现场信息并传送到车站分控制器及接受车站控制命令控制现场设备。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页，共 21 页 -4FAS系统网络中央消防控制指挥中心操作工作站与各车站火灾报警控制器之间通过FAS专用网络接口组成FAS系统独立的环网。火灾报警控制器与中央操作工作站直接通信，不受其他系统网络负荷和设备故障的影响，网络通信方式响应速度较快，安全可靠。二、防灾报警系统功能地铁防灾报警系统的功能分为中央级功能和车站级功能。(一)中央级功能FAS中央级功能主要是监视地铁全线各车站、区间隧道、控制
27、中心大楼、车辆段、主变电蛞等下属所有区域的火灾报警、消防联动和故障情况。在火灾发生时承担全线防灾指挥中心功能。1通过火灾报警网络接受并储存全线消防设备运行状态信息，远程监视就地级消防设备的运行状态。主机通过显示画面和数据表格提供现场的监视信息。2接受全线车站、车辆段、主变电站、控制中心的火灾报警信息并显示报警部位，控制中心声光报警系统发出声、光火灾警报信号。打印机实时打印火灾报警发生的时间、地点、火灾类型等。通过网络向火灾所属区域的消防设备发布命令，指令进入火灾报警处理模式。3存储记录功能：存储事件记录和操作人员的各项操作记录。包括火警监视、故障状态、爱备维修等信息记录。4系统编辑功能：在线编
28、辑功能，具有全线的维护人员通过工作站添加系统设备或直接在现场编辑，自定义设备。离线编辑功能，现场设备的定义和参数修改可在办公室的电脑上完或 经编译转换后，到现场发送到火灾报警控制器上。5历史档案功能：将报警、事件等信息记录归档处理。操作人员可根据要求随时进行信息的查看和打印输出。6网络自诊断功能：FAS 主机具有网络自诊断功能，可及时判断网络故障的位置及原因，共按事件方式进行报警。7与其他子系统的协调配合功能：(1)防灾指挥中心设置了与市消防局联系的专用外部电话，并设置消防调度电话总机，各车站设置消防调度电话分机。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页，共 21 页 -(2
29、)防灾指挥中心、各车站设置与列车司机联系的无线电话。(3)在发生火灾时，防灾指挥中心将广播系统强制转入消防广播状态。(4)在消防控制中心设置与闭路电视监视系统的切换装置和显示终端，当地铁发生火灾时，切换为防灾监视。(二)车站级功能FAS系统车站级功能主要有监视、报警、控制以及其他系统的联动等。1监视及警报模式在正常情况下，设在各车站的防灾报警分机通过探测器和信号输入模块，对火灾状态和预防设备的运行状态进行实时检测。同时 FAS系统对其内部的部件状态也进行实时检测。通过火灾报警网络连接的各控制器和通信网络也在进行自动监测。所有的监测信息都将传送到控制中心的消防监控工作站，并通过控制中心的综合监控
30、网络形成实时信息，供整个综合监控系统共享。在火灾发生后，通过自动和手动确认火灾信息，进行报警。2网络通信功能各防灾报警分机通过环形光纤，构成全线 FAS报警网络系统。各站点的分机均为该网络上的节点，各分机具有与防灾指挥中心信息交换的功能。同时，各分机之间也具有信息交换的功能，特别是相邻站之间可相互进行火灾报警的信息传送，使得当某一站发生火灾报警时，相邻车站也可同时接受到此火灾报警信息，并根据此信息及时进行行车组织和必要的救灾措施。3监控功能(1)对气体灭火系统的监视防灾报警分机接受气体灭火系统的5 个反馈信号(即预报警、火灾确认、系统故障、气体释放、手动自动状态)，监视气体灭火系统保护区内的防
31、火阀动作，通过 LCD显示屏和显示面板上的LED显示，并上送至防灾指挥中心。(2)对防火卷帘门的监控疏散通道的防火卷帘门按下列控制程序进行控制：感烟探测器动作后，控制防火卷帘门下降至地(楼)面 l-8 m。感温探测器动作后，控制防火卷帘门下降到底。用作防火隔断的防火卷帘门在探测器动作后，控制防火卷帘门下降到底。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 11 页，共 21 页 -以上控制和卷帘门位置信号将在LCD和显示面板上的 LED显示，并被传送到防灾指挥中心。(3)对其他消防设备的监控火灾确认后，通过接口命令EMCS 系统切断非消防电源，该控制信号将在防灾报警分机的 LCD和控制显示
32、模板上的LED显示，并传输到防灾指挥中心。监视防火阀、消防泵的运行状态，其位置状态信号将在防灾报警分机的LCD和控制显示模板上的LED显示，并传输到防灾指挥中心。监视破玻按钮和消防栓泵的状态，在接受破玻按钮动作信号后，自动发出控制命令，启动消防加压泵，并监视加压泵的运行信号，点亮破玻按钮上的指示灯。该控制和位置状态信号将在防灾报警分机的LCD和控制显示模板上的LED显示，并传输到防灾指挥中心。4GCC 的功能及配置GCC 功能与中央控制中心的功能完全相同，但其显示和控制的范围仅限于所管辖的站点范围内，作用范围仅限于本站和相邻站。(三)就地级现场设备的功能1智能型光电感烟探测器(1)自诊断及历史
33、记录功能：探测器持续不断地进行自诊断，以提供重要的维护保养数据。其结果自动更新并存储到探测器的存储器中。结果及数据可在防灾报警分机、GCC 和便携机上显示和查看。（2)内置微处理器 CPU 能独立运行：如果探测器与回路控制器之间的通信故障超过 6 s，则该回路中的所有探测器转为独立运行模式。这个回路的作用就像传统报警接受电路一样，每个探测器继续采集并分析其周围的信息，如探测器周围达到预先设定的烟雾浓度，则探测器报警。(3)能对环境自动补偿：探测器中的传感元件能对因灰尘、潮湿、老化等因素引起的长期缓慢变化做出相应的调整，既环境补偿。(4)能设置早期警告和预报警值：预报警功能在有可能发生火灾时预先
34、通知管理人员进行调查，在确认确实发生火灾之后才进入全报警状态。探测器的灵敏度范围为 0 21 15烟雾度米，预报警值可根据报警设定值的75设定。(5)具有自动昼、夜灵敏度调整功能：探测器可通过编程设置不同的灵敏度名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 12 页，共 21 页 -在昼夜期间自霸切换。在夜晚没有人员活动等因素影响，探测器周围环境中的粉尘和烟雾的浓度降低，可自动调整探测器的灵敏度。(6)具有稳定性：探测器的微处理器(CPU)设在探测器的探头内，底座不带电路板，并采取防水、防潮、防腐蚀等处理措施。(7)火灾探测器可通过控制器远程调整有关参数：FA3 控制主机提供的强大网络功能
35、，可在网络的任意节点对全线的控制器进行访问并通过其对站点报警网络的所有智能型设备进行参数的下载和查看。(8)探测器具有除尘报警功能：探测器所独具的相对环境补偿功能包括脏污补偿。同时，当探测器的脏污检测达到预定值时，探测器将报告脏污报警，提醒维修人员。当脏污达到最大设定值时，系统将发出故障信号，并在误报之前自动隔离探测器。(9)火灾探测器便于维修和安装，可直接拆卸。2手动火灾报警按钮：是防灾报警系统用来以手动的方式监视报告火警。3破玻按钮：破玻按钮正常保持在断开状态。当玻璃被击碎时，开关释放通过 CTl 模块可回路控制器发送一个报警信号，同时可直接启动消火栓泵(引入管电动蝶阀)。玻璃片上有一层塑
36、料保护膜防止玻璃片伤人和四处溅落。4感温电缆：感温电缆及感温电缆监视模块设置在站台板下的电缆廊道，为不可恢复型感温电缆，按正弦波布置。每段长度为100 m左右，监视电缆是否超过额定温度，超过额定温度对报警。报警额定温度为702。5消防联动控制柜：在车站控制室设置消防控制柜，用于消火栓泵(引入管电动蝶阀)、消防泵、回排风机(兼排烟风机)、TVF风机、uPE oTE风机、组合式空调箱、变风量空调器、小系统回排风机及送风机等火灾工况下运行的设备直接手动控制的消防联动控制柜。该消防柜采用硬联线的方式直接作用与所控制的消防设备的控制回路上。6声报警器音响效果达到98 dB。它可发出比警铃更为容易接受的音
37、响效果。7消防通信：每个车站设置一套独立的消防电话网络，由消防电话主机、固定电话分机、插孔电话构成，消防电话主机设置在各分控制级的综合控制室。8在各车站、OCC大楼的综合控制室、值班室、消防水泵房、气体消防气名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 13 页，共 21 页 -瓶间、高低压配电室、通信设备室、信号设备室、环控电控室、屏蔽门设备室和通风空调机房等重要设备问设置消防直达通话话机。消防分机一经提起，主机上即有声光信号显示及分机地址显示，在主机按下该电话的选择按钮，主、分机即可通话。当主机需与分机联络时，按下主机上的分机选择按钮，台机有声信号通知接听。9 在隧道内的适当位置设置一
38、定数量的电话插孔。当手提式电话插入插孔，主机上即有声光信号及地址显示，在主机上按下相应的选择按钮，即可通话。电话插孔面板有“消防电话”字样。第四节电力监控系统一、概述电力监控(SCADA)采用主站系统，设在DCC 控制中心，实现信息互通、资源共享。OCC 控制中心的电力调度负责指挥和监控全线(包括主变电所)供电系统的正常运行和事故处理。电力监控系统实现对全线各变电所和接触网的开关等设备进行统一控制和监视，通过数据采集、信号反馈，随时了解全线供电设备的运行情况，及时准确地完成各种操作，对故障报警和各种运行事故迅速作出判断并进行准确处理，确保供电系统和设备的安全可靠运行。从而实现供电系统各种变电所
39、的无人值守，提高系统的可靠性、工作效率和现代化管理水平，减少运营费用。电力监控系统的设计方案主要包括系统的规模、网络结构、设备配置、数据流向、远动通道、设备选型和接口划分等内容。设计中须充分考虑系统的安全性、可靠性、可扩展性和先进性。同时还要考虑系统的总体投资和可实施性，以达到最佳的性价比。二、系统构成电力监控(SCADA)系统的构成包括：设在OCC 控制中心主站的电力监控调度系统、设置在各变电所的综合自动化系统、设在车辆段供电车间的电力监控复示系统及主控系统的高速数据传输通道等。由其实现对全线各变电所、接触网等供电设备的运行实时监控和数据、图像采集(遥控、遥信、遥测、遥调、遥视)等功能，完成
40、对变电所、接触网电气事故分析和供电设备按状态维护、维修的调度管理。1主站系统名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 14 页，共 21 页 -主站系统以局域网为架构，按照ADS(Autonomous Decentralized System)模式配置主机、工程师工作站、大屏幕显示、Web工作站、视频监控服务器等设备。ADS 模式代表了目前SCADA 产品的最新技术标准，提高了设备利用率，自律分布使每个网络节点均可单独成活，提高了系统的自愈合功能。局域网络采用双以太网构成，主要监控设备按冗余原则配置。网络节点(与运行系统相关的计算机)按功能和地域分布。监控主机完成系统数据库、通信接口的
41、管理，调度员的日常控制、监视和调度管理，现场数据的归档、统计、报表、检索、维修计划等内容。系统的监控主机采用双重配置，互为热备。工程师工作站用于生成、修改和管理系统实时数据库、历史数据库以及用户画面，定义、修改系统运行参数和维护、开发系统程序等。车辆段的供电车间设置电力监控供电复示系统，继电保护工作站、设备管理工作站、并通过网络与控制中心进行数据通信。供电复示系统用于监视全线变电所设备、接触网设备的运行情况，使供电维护人员及时了解现场事故信息，提高处理事故的效率，缩短停电时间，完成维修调度作业计划的发送和接收。继电保护工作站完成统计、分析事故跳闸数据及整定值管理。设备管理工作站获取系统设备运行
42、的详细资料，判断运行设备的状态并预测其寿命，建立供电系统设备、设施的管理档案，从而实现对供电系统设备实施状态检修。Web 工作站完成对远程访问的管理，相关部门的管理人员、维护人员或系统供应商在远方对系统进行在线访问、维护、修改，使系统信息共享方便，维护及时、有效。系统设置视频监控，监视并记录变电所的安全以及设备的运行情况，并提供事后分析事故的图像资料，同时还有防火、防盗功能。2变电所综合自动化系统设置在变电所内的综合自动化系统采用集中管理、分散控制模式，设备由控制信号盘内的通信控制器、网络接口设备、总控单元，安装于各开关柜内的测控保护单元和所内通信网络等部分组成。3数据传输通道电力监控(SCA
43、DA)系统的数据传输通道利用传输系统的高速数据传输通道。电力监控系统通信接口采用大容量、高速传输的数据接口，采集众多的现场参数名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 15 页，共 21 页 -(包括视频信号等)应用组交换技术和路由技术，使通道的可靠性和可用性更为增强，以后新的子系统接入、监控对象的增加等扩展可更为轻易地完成。三、控制中心电力监控系统主要功能1远方监控功能系统可对被控站内设备顺序全面集中实时监控。(1)遥控功能：实现对所内某一开关或装置进行状态控制(单独控制)和对所内和所间一系列开关或装置按预定顺序进行状态控制(程序控制)。(2)遥信功能：实现对被控对象的位置信号、事故
44、信号、预告信号进行实时采集并发出声光信号提示报警。(3)遥测功能：对供电设备的有关电量(电流、电压、功率、电度等)进行实时检测。(4)遥调功能：实现对主变电所内有载调压变压器进行有级调节。(5)不对位操作功能：在被控站执行端撤出运行时，调度员可在显示屏幕上进行人工对位操作。主接线显示画面和模拟盘上的显示符号自动对位。2用户画面显示功能操作员工作站用户画面种类和要求：(1)进入调度系统后自动显示地铁供电系统示意图。(2)系统构成图：包括调度所设备、被控站设备、通道等在内的整个系统的配置。(3)交直流系统图：显示交流系统图和直流系统图。(4)被控站主接线和接触网线路图：显示被控站的主接线、接触网线
45、路和设备的运行状态。(5)程控显示画面：在主接线图中用鼠标点中程控操作菜单后，将显示该站的程控项目窗口。(6)遥测曲线画面：显示2 h 之内各遥测量(包括电流电压、有功功率无功功率)的趋势电线。(7)电度量直方图：显示24 h 之内的有功电度量和无功电度量。(8)日、月、年报报表：用表格的形式显示一日(月、年)内的有功电度量和无功电度量，及依此计算出的功率因数。报表能进行手动修改。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 16 页，共 21 页 -(9)极值统计日(月、年)报报表、操作记录报表、事件记录报表等。3制表打印功能系统对调度员的操作、事件发生信息、测量值按时间顺序进行整理统计
46、，形成事件记录、操作记录、日(月、年)报报表、越限记录等。报表可随时显示打印和定时打印。4电量趋势曲线和电度量直方图显示功能系统具有电量趋势曲线显示功能，可显示2 h 内的趋势曲线；系统具有电能直方图显示功能，可显示24 h 内的有功电度和无功电度统计量。5模拟盘显示功能模拟盘上显示有变电所主接线和接触网线路图，并以光带形式表示其供电状态。模拟盘上配有站名显示灯和事故显示灯。6防电磁干扰系统具有防电磁干扰能力。7调度管理自动化功能通过数据文档管理功能，自动建立生产管理报表。8在线自检自恢复功能系统对软硬设备的状态进行实时检测。在故障情况下，实现互备设备的自动切换(包括主备通道的切换)。当软件因
47、某些原因处于死机状态下，应能自动恢复系统运行。9在线维护功能系统应以友好的人机界面提供软件维护手段。在维护工作站终端上，可对系统参数、现场工作数据、显示画面等进行方便的在线修改。10安全保护措施系统设置了 3 级口令，以保护程序运行的可靠性。(1)第一级：操作员级，键入口令后，可进入遥控操作状态，进行调度管理工作。(2)第二级：工程师级，键入口令后，可对软件实现在线编辑。(3)第三级：系统员级，键入口令后，可对系统程序进行编程和修改。四、变电所综合自动化系统的主要功能名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 17 页，共 21 页 -该综合自动化系统设置在变电所内，采用集中管理、分散控
48、制模式。设备由控制信号盘内的通信控制器、网络接口设备、总控单元、安装于各开关柜内的测控保护单元和所内通信网络等部分组成。变电所综合自动化系统实现对各变电所、接触网设备进行实时控制和数据采集。其功能是监视供电系统设备的运行情况，及时掌握和处理供电系统的各种事故、报警事件，保证供电的可靠性、安全性。利用 PLC监控单元实现对变电所各种设备的控制、监视、逻辑闭锁、电流、电压、功率、电度测量；实现保护的安全并联跳闸功能。1上位 PLC监控单元主要功能(1)管理各下位监控单元；(2)接收来自控制中心主机或当地维护计算机的控制命令，并传送变电所操作、事故、预告信息至控制中心主机或当地维护计算机；(3)实现
49、变电所自动装置的功能；(4)与控制信号盘上液晶显示器通信；(5)变电所内、所间 35 kV 开关联跳功能。2下位监控单元主要功能(1)接收上位 PLC监控单元发送的对开关设备的控制命令，通过输出继电器发出开关的(2)采集和显示开关设备的位置信号、所内设备运行的保护信号、预告信号，实现信号的接收、显示、传送；(3)采集相关电流、电压、功率、电度等测量数据，并传送到上位PLC监控单元；(4)与计算机继电保护接口功能；(5)变电所内 35 kV 开关联跳功能。3液晶显示器及事故、预告音响功能(1)液晶显示器与上位PLC监控单元采用数字通信，应能显示所内故障、预告信号、下位监控单元运行状态等内容；(2
50、)所内任何事故、预告信号均发音响信号，音响在一定时间内自动消除，时间可调。此功能可根据不同情况，设置为投入和撤销两种方式。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 18 页，共 21 页 -4被控站维护计算机功能(1)具备对变电所 PLc监控网络的编程功能，实现对各 PLc软件的日常维护；(2)当外部通信通道故障时，可利用维护计算机实现对变电所内各种设备的控制、监视、测量、数据显示及事件统计功能；(3)维护计算机主要用户画面包括：变电所主接线：显示开关设备运行位置、试验位置、当地位置、接地开关位置，电流、电压、功率测量值等数据；警报画面：显示事件发生的时间、柜号、性质等内容；电流、电压