轨道交通车站设备论文.docx
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轨道交通车站设备论文
轨道交通车站机电设备学习论文
学校:
安徽**学院
班级:
城轨1101班
学号:
*******
姓名:
***
一.摘要..........................................3
二.中国地铁建设情况.............................4-6
三.地铁简介.....................................7-8
四.自动售检票系统..............................9-10
五.屏蔽门系统.................................11-12
六.电梯与自动扶梯系统..........................13
七.综合监控系统...............................14-15
八.消防报警系统...............................16-17
九.环控系统.....................................18
十.给排水系统....................................19
十一.低压配电系统................................20
一.摘要
文章的前面介绍了我国的地铁建设情况和一些地铁知识。
论文分别介绍了地铁中自动售票检票系统,屏蔽门系统,电梯与自动扶梯系统,综合监控系统,消防报警系统,环控系统,给排水系统,低压配电系统等八大系统并且介绍了起所用功能和它原理,以及该系统的保养和维修,容易产生的典型故障和排除方法。
最后,介绍了轨道交通车站机电设备系统是如何开动各自功能并提供相关服务以满足客户需求的.
二.中国地铁建设情况
以下为我国地铁建设获批情况
2009年06月,福州轨道交通建设规划获批,昆明轨道交通建设规划获批,郑州地铁1号线正式开工,宁波地铁1号线正式开工;
2009年04月,北京地铁15号线一期、房山线、昌平线一期开工;
2009年03月,武汉地铁4号线一期工可获批;
2009年02月,郑州轨道交通建设规划获批;
2009年01月,长沙轨道交通建设规划获批;
2008年12月,无锡轨道交通建设规划获批,宁波地铁1号线一期工可获批,上海地铁13号线一期、12号线正式开工;
2008年09月,深圳地铁5号线工可获批,杭州地铁2号线一期全线开工;
2008年08月,宁波轨道交通建设规划获批;
2008年07月,北京地铁10号线、8号线一期正式通车,北京机场轨道交通线正式运营;
2008年06月,杭州地铁2号线一期工可获批;
2008年04月,武汉轻轨1号线二期全线开工,北京地铁6号线开工建设;
2007年12月,上海地铁6号线正式通车,上海地铁8号线一期、9号线一期通车试运营,北京地铁大兴线动工,苏州地铁1号线一期全线开工,成都地铁2号线一期全线开工;
2007年11月,成都地铁2号线一期工可获批;
2007年10月,北京地铁五号线对外试运营,苏州地铁1号线一期工可获批;
2007年09月,武汉地铁2号线一期工可获批,沈阳地铁2号线南延线工可获批并开工;
2007年08月,上海地铁10号线全线开工;
2007年07月,深圳地铁2号线工可获批;
2007年04月,武汉轻轨1号线二期工可获批,北京地铁9号线开工;
2007年03月,杭州地铁1号线全线开工,南京地铁1号线南延线工可获批,上海地铁11号线正式开工;
2007年02月,苏州轨道交通建设规划获批;
2007年01月,天津地铁3号线工可获批;
2006年12月,上海地铁3号线北延伸段通车,南京地铁2号线一期全线开工;津滨轻轨西段(9号线二期)工可获批;
2006年11月,沈阳地铁2号线工可获批并正式开工;
2006年07月,天津地铁2号线工可获批,南京地铁2号线一期工可获批;
2006年06月,天津地铁1号线重新正式开通运营;
2006年05月,沈阳地铁1号线延伸线工可获批并开工;
2006年04月,杭州地铁1号线工可获批,深圳地铁3号线工可获批;
2006年02月,深圳地铁1号线二期工可获批;
2006年01月,北京机场轨道交通线地下段隧道开工;
2005年12月,上海地铁4号线投入运营,成都地铁1号线一期全线开工;
2005年11月,成都地铁1号线一期工可获批,沈阳地铁1号线一期工可获批并全线开工,上海地铁7号线正式开工;
2005年09月,南京地铁1号线一期正式开通运营;
2005年08月,成都、沈阳两市轨道交通建设规划获批;
2005年06月,杭州轨道交通建设规划获批;
以上为我国地铁建设开始提速
2004年12月,深圳地铁1号线一期、4号线一期正式开通,上海地铁1号线北延伸段试运营;
2004年09月,武汉轻轨1号线一期正式开通运营;
2004年03月,津滨轻轨(9号线一期)正式开通运营;
2003年12月,北京地铁八通线全线开通;
2003年11月,上海地铁5号线试运营;
2003年01月,北京地铁13号线全线开通;
2002年12月,北京地铁五号线正式开工,上海地铁3号线一期正式通车;
2002年11月,天津地铁1号线改造工程开工建设;
2001年01月,津滨轻轨(9号线一期)正式开工建设;
2000年12月,南京地铁1号线一期正式开工建设,武汉轻轨1号线一期正式开工建设;
2000年06月,北京地铁1号线全线开通,上海地铁2号线正式通车;
1999年12月,深圳地铁1号线一期开工;
1999年10月,武汉轻轨1号线批准立项;
1999年04月,南京地铁1号线批准立项;
以下为我国地铁起步建设阶段
1997年07月,上海地铁1号线南延伸段贯通运营;
1994年12月,上海地铁1号线一期建成通车;
1990年01月,上海地铁1号线正式开工建设;
1984年12月,天津地铁1号线建成通车;
1982年00月,北京地铁1号线一期正式投入运营;
1981年09月,北京地铁2号线正式对外运营;
1970年04月,天津地铁1号线开工建设;
1969年00月,北京地铁2号线开工建设;
1969年10月,北京地铁1号线一期建成通车;
1965年07月,北京地铁1号线一期开工建设。
三.地铁简介
地铁车辆是搭载乘客的载体,它的性能直接影响到乘客的安全和舒适程度。
为达到上述目的,现代地铁车辆采用了很多的新技术、新材料、新设备。
如电子计算机网络控制、设备运行监测、设备故障诊断、车体采用不锈钢或铝合金材料及轻量化的整体承载结构、车载ATC信号、采用大功率电力半导体器件的调频调压直-交电传动系统、可向接触网反馈电能的再生电制动、完善的乘客信息广播系统(包括移动电视)、通风空调系统等等。
地铁车辆是成列运行的。
一般情况下由4辆或6辆编成一列,少数情况下,也有8辆编成一列的。
在一列中,根据车辆的性能和特性分成组,每组的车辆彼此相邻,可以单独运行。
一般情况,每列车由2组组成。
地铁列车由电力驱动。
供电电压一般有DC1500V和DC750V两种。
受电方式亦有两种,一种通过接触网(架设在空中)、经受电弓引入,由钢轨回流(主要用于DC1500V电源);一种是通过第三轨(设在线路钢轨旁边)、经受流器引入,由钢轨回流(主要用于DC750V电源)。
地铁列车的动力是分散布置的,不象火车那样由机车牵引列车运行,而是将动力装置(牵引电动机)分散布置在一列车中的某些车辆上,共同驱动(牵引)列车运行。
虽然牵引电动机是分散布置的,但对其控制还是集中统一的。
装有驱动装置的车辆称为动车,没有驱动装置的车辆称为拖车。
一列由6辆车编组的列车,可以由3辆动车和3辆拖车组成(简称三动三拖),也可由4辆动车和2辆拖车组成(简称四动两拖),甚至全部由动车组成(简称全动车)。
地铁列车的两端设有司机室。
司机室内布置有操纵、车载ATC信号、通信和集中控制、设备监测、故障诊断装置等。
列车的运行有自动驾驶模式(ATO模式);ATP速度监控下的人工驾驶模式(ATP模式);限速人工驾驶模式;非限制人工驾驶模式(ATP切除模式)。
地铁列车(车辆)运行的最高速度,一般设计为80km/h,也有设计成100km/h和120km/h的。
列车启动平均加速度,列车从0加速到40km/h,不低于0.83m/s2;列车从0加速到80km/h,不低于0.5m/s2。
常用制动平均减速度不低于1.0m/s2;紧急制动平均减速度不低于1.2m/s2。
车辆的连接,根据需要采用自动、半自动车钩或半永久牵引杆。
自动车钩在连挂或解钩时,机械、电路、风路同时自动连接或断开;半自动车钩在连挂或解钩时,机械、风路同时自动连接或断开,电路需手动连接或断开;半永久牵引杆的连接或断开则需在车辆段(车厂)全部用手动。
在上述连接装置上,同时设有缓冲器和可压溃筒。
当列车(车辆)进行连挂或意外撞车时,缓冲器和可压溃筒吸收撞击能量,保护车辆不受损坏。
缓冲器吸收能量,并在撞击后恢复原状;可压溃筒吸收撞击能量,但撞击后需进行更换。
此外,作为车体一部分的司机室下部,设计成可吸收撞击能量的结构。
一旦列车以较高的速度与另一列停留(制动)的列车相撞时,该结构将产生变形,吸收撞击能量,但事后需修复。
从上述叙述可见,防止撞击损坏车辆采取了三个层次的措施。
实际上,在列车运行的过程中,还有其它多方面的安全措施,发生撞车的几率几乎为零;只有在进行列车连挂时有轻微的撞击。
车辆的车体(车厢)安放在转向架上,一般情况每个车体下面有两台转向架,每个转向架安有两个轮对(4个车轮),通过轮对在钢轨上走行。
在列车通过曲线时,转向架将相对车体进行转动。
动车的转向架上装有两台牵引电动机,分别驱动一个轮对。
拖车转向架上没有牵引电机。
此外还安有减振装置和基础制动装置。
列车的牵引力和制动力通过转向架传递到车体(列车)。
车辆的车体,现在一般都采用铝合金或不锈钢材料,采用整体承载结构,以减轻自重。
耐候钢因重量大,都不再使用。
一辆车的两侧均开有多个车门(一般为四个),加快乘客上下车的速度。
车门的开关可以自动控制,也可以由司机手动控制。
车门之间开有玻璃窗。
沿窗布置有坐椅。
还有扶手供站立乘客使用。
此外还设有停放残疾人用轮椅的地方。
内部装修均采用难燃材料,以利防火。
两辆车之间有贯通道连接,乘客可以自由通过。
车内除有照明外,还有空调通风系统、广播系统、乘客信息系统。
使乘客可以在温度适宜、空气新鲜、灯光明亮的环境下,阅读报刊杂志、浏览广告、收听列车广播、观看录象和移动电视节目、及时了解列车运行到站情况等。
必要时乘客还可以与司机通电话。
总之,现代地铁列车是一个人性化的作品,处处体现出以人为本的理念。
四.自动售检票系统
自动售检票系统是国际化大城市轨道交通运行中普遍应用的现代化联网收费系统,随着自动售检票系统的启用,乘客现在可以通过各入口处的自动售票机购买电子票。
目前上海、北京、广州、天津、深圳、南京等大城市的轨道交通地铁站都广泛使用了AFC系统作重要客运管理应用,更为多的应用场合包括电影院,体育馆,歌剧院,火车站,机场等
AutomaticFareCollectionsystem就是“自动售检票系统”,简称AFC。
AFC系统实现轨道交通售票、检票、计费、收费、统计、清分、管理等全过程的自动处理。
自动售检票系统通常包括自动控制、计算机网络通信、现金自动识别、微电子计算、机电一体化、嵌入式系统和大型数据库管理等高新技术运用.
设备组成
动售检票系统主要有以下几个部分组成:
CC:
CentralComputer(中央计算机) SC:
StationComputer(车站计算机) E/S:
Encoder/Sorter(编码/分拣机) BOM:
Bookingofficemachine(人工售票机) EFO:
ExcessFareofficemachine(人工补票机) TVM:
TicketVendingmachine(自动售票机) Gate:
闸机(进/出口检票机) CVM:
cardvendingmachine(自动加值机) FC系统开通后增加了自助服务功能,
一是在原有人工售票基础上,增设了自动购票机实现了乘客自助购票,并可减少排队等候时间。
二是增加了自动查询机的数量,方便乘客自助查询。
三是增设了一卡通卡自动充值机,实现自助充值,方便乘客。
主要由线路中央AFC系统、车站AFC系统、终端设备和车票四部分组成。
终端设备包括出/入站检票闸机、自动售票机、车站票务系统、自动充值机、自动验票机等现场设备。
车票有单程票、储值票、特殊票
应用范围:
AFC系统是国际化大城市轨道交通运行中普遍应用的现代化联网收费系统,随着自动售检票系统的启用,乘客现在可以通过各入口处的自动售票机购买电子票。
目前北京,上海,广州,天津,深圳,南京等大城市的轨道交通地铁站都广泛使用了AFC系统作为重要客运管理应用。
更多的应用场合包括电影院,体育馆,歌剧院,火车站,机场等。
系统应用:
中央计算机系统(CC)
中央计算机系统——自动售检票系统的首脑机关,是由一组计算机组成的几个服务器和几个工作站,共同完成服务器功能和系统运营管理的各项功能,主要包括中央主机(数据库服务器),通信服务器,远程拨号服务器,中央工作站(监控、系统设置、数据库、网管工作站等),这些计算机通过HUB集线器和网卡相联接。
中央计算机系统的主要功能有:
1、收集及保存车站计算机上传的各类有关票务、帐务、客流、车站设备运行状态等数据。
2、监视和控制所有车站设备的运行状态。
3、设置系统运营参数及系统运行模式,并下达给车站计算机和车站设备。
4、按照设定的周期(日、月、季、年)处理和统计收集到的各类数据,生成相应的各类报表并打印。
5、时钟同步功能。
五、屏蔽门系统
地铁屏蔽门是一项集建筑、机械、材料、电子和信息等学科于一体的高科技产品,使用于地铁站台。
屏蔽门将站台和列车运行区域隔开,通过控制系统控制其自动开启。
地铁屏蔽门分为封闭式、开式和半高式,其中开式和半高式通常被叫作“安全门”,只起到安全和美观的作用。
封闭式的通常才被人们叫作“屏蔽门”,也是最常用的一种。
地铁站台安装“屏蔽门”有效地减少了空气对流造成的站台冷热气的流失,保障了列车、乘客进出站时的绝对安全,降低了列车运行产生的噪音对车站的影响,提供了舒适的候车环境,具有节能、安全、环保、美观等功能。
地铁屏蔽门系统,使空调设备的冷负荷减少35%以上,环控机房的建筑面积减少50%,空调电耗降低了30%,有明显的节能效果。
地铁通风与空调系统应结合地铁的运输能力、当地的气候条件、人员舒适性要求和运行及管理费用等因素进行技术综合比较,作为确定车站是否设置屏蔽门的依据。
国内第一条安装地铁屏蔽门的是广州地铁二号线,随后上海、深圳、天津、北京等城市的地铁也安装了地铁屏蔽门。
随着地铁屏蔽门的普及,国内多家屏蔽门生产企业也逐渐打破了其核心技术被国外几家企业垄断的局面,深圳方大集团于2006年4月率先研发出了具有自主知识产权的国产化屏蔽门系统,通过了国家评审,并且于2007年3月与深圳地铁签订了一号线续建工程地铁屏蔽门系统的总承包合同,标志着我国的地铁屏蔽门产业已经进入世界先进行列!
缺点
屏蔽门系统的最大缺点就是投资大,安装后还会增加维修费用。
如香港地铁公司在它的30个车站的74个站台上安装了屏蔽门系统,总投资达到20亿港元;悉尼地铁的Wynyard车站和TownHall车站共有14个站台,安装屏蔽门初期投资需要1310万澳元,年维修费用约134万澳元;广州地铁光购买屏蔽门每个车站就花了人民币800多万元,这也是当时国内许多城市在地铁建设中为了节约成本而不得不放弃采用屏蔽门系统的主要原因。
上海地铁一号线于1994年建成,在规划设计中已经采用了屏蔽门系统作为其环控模式,但由于当时垄断屏蔽门技术的两家国外公司报价每个车站高达3000万元等原因,屏蔽门建设被迫搁置。
对我国在建造轨道交通屏蔽门系统的建议:
1、由于屏蔽门系统会给城市轨道交通提供一个安全的候车环境,为了防范候车乘客跌入轨道,应该在轨道交通车站推广安装屏蔽门系统。
2、由于在地面和高架上轨道交通车站的环控系统都采用开放式的,对这些车站以及对环境、温度要求不太高的车站,可以考虑设置安全门系统。
它与屏蔽门系统的区别是:
安全门只能避免乘客落入轨道,不能节约能源,但造价仅是屏蔽门的三分之一。
如上海地铁五号线安装的安全门系统,其高度约为1.2米。
3、在那些常年需要空调进行环控的地铁车站,考虑长期利益,应安装全封闭式屏蔽门。
4、由于地域的关系,各地地铁的屏蔽门系统要因地制宜。
在南方城市可以考虑选择全封闭式屏蔽门以节约能源;而对于北方城市则可以考虑选择半封闭式屏蔽门以节省投资。
5、在设计和建造地铁线路时,就应该同时考虑建造屏蔽门系统,否则,等到将来再进行改造,其施工改造的难度非常大,还会耗费更多的物力和财力。
如上海地铁一号线在改造中就遇到了非常大的困难,而且工期很长。
六、电梯与自动扶梯系统
电梯简单的说就是靠电机旋转提供驱动通过变速齿轮可以循环的输送皮带或运行装置在一个坡度上实现运输。
电梯曳引绳两端分别连着轿厢和对重,缠绕在曳引轮和导向轮上,曳引电动机通过减速器变速后带动曳引轮转动,靠曳引绳与曳引轮摩擦产生的牵引力,实现轿厢和对重的升降运动,达到运输目的。
固定在轿厢上的导靴可以沿着安装在建筑物井道墙体上的固定导轨往复升降运动,防止轿厢在运行中偏斜或摆动。
常闭块试制动器在电动机工作时松闸,使电梯运转,在失电情况下制动,使轿厢停止升降,并在指定层站上维持其静止状态,供人员和货物出入。
轿厢是运载乘客或其他载荷的箱体部件,对重用来平衡轿厢载荷、减少电动机功率。
补偿装置用来补偿曳引绳运动中的张力和重量变化,使曳引电动机负载稳定,轿厢得以准确停靠。
电气系统实现对电梯运动的控制,同时完成选层、平层、测速、照明工作。
指示呼叫系统随时显示轿厢的运动方向和所在楼层位置。
安全装置保证电梯运行安全。
主要是由控制部分、驱动部分及曳引部分组成。
区别于卷扬机的是,它有交互性、有舒适且安全的乘坐空间。
电梯简单理解是这样工作的:
它是将动力电能,通过某种变频装置或直接向驱动装置供电,由驱动装置拖动曳引装置,再通过曳引装置上悬挂的钢丝绳拉动井内轿厢做上下运行工作。
所有这些动力驱动是由很多的电气装置、机械装置实现整合工作的。
七.综合监控系统
城市轨道交通综合监控系统是一种大型的SCADSA监控系统。
它基于系统骨干网,通过专业接口装置,在SCADA系统软件平台上实现多专业、多系统的数据采集、信息集成和信息共享,为城市轨道交通科学和高效的运营组织和管理提供先进的技术手段。
和利时公司的MACS-SCADA系统是专用于大型监控应用的系统,基于城市轨道交通的具体应用需求实现城市轨道交通综合监控,支持诸如PSCADA、BAS、FAS、ATS、ACS、AFC、PIS、PSD等专业系统的监控功能。
应用需求
1、
应用需求是构建大型监控系统的基础。
城市轨道交通综合监控系统以PSCADA和BAS等专业子系统为基础,根据城市轨道交通运营需求,横向集成多个专业信息,实现综合监控功能。
应用需求直接体现在监控系统数据展现层,即各级操作员工作站的HMI,通过HMI,监控系统提供丰富的满足用户需求的功能,支持运营人员对日常特别是紧急工况的监控,并通过多个项目的积累和对运营模式的深入研究,探索并形成决策支持系统,提供满足运营所需的应用功能。
系统软件平台
2、系统软件平台是位于操作系统与应用软件之间的程序系统,采用各种系统技术来提供SCADA系统的基础软件服务,包括实时数据库、通用HMI、通信和数据流管理、输入输出子系统、命令系统、报警/事件管理、日志系统、历史库、诊断、校时、冗余和应用开发工具等。
大型监控系统是一个具有开放架构的软件体系,具有支持多层平台的模式,每一层均具有设计独立性、逻辑相关性以及可扩展性,系统的开放度可持续扩展。
能够容纳不同功能、不同平台的产品,强调应用设计、运营经验和工程经验的重用。
采用积木化结构和部件重用方法,提供面向对象的实时数据库和HMI。
重点解决的技术包括开放的体系结构设计技术,构件重用技术,计算机网络技术、多媒体技术、通信技术,编译技术,可靠性保证技术等。
接口技术
3、接口技术包括系统级接口、设备级接口和管理级接口。
接口技术体现在监控系统软件平台的数据接口层,专用于数据采集和与外部系统或设备的数据交换,执行必要的规约转换和信号量程变换。
接口技术是实现大型监控系统的关键技术点之一,不光要解决纯通信技术上的问题,更重要的是对通信协议标准/规范的掌握、驱动开发的经验积累和开发流程的规范。
和利时公司经过多年的工程实践,自主创新出“深度集成的综合监控系统”,它克服了其他类综合监控
系统的缺点,采用同一软件平台将多个被集成子系统完全融入系统之中,构建起城市轨道交通的数字信息共享平台。
深度集成的综合监控系统既保证了被集成子系统的性能指标的实现,又可实现完整的综合监控功能。
由于此类系统以被集成子系统的实时数据为基础,所以可建立起坚实的数字信息共享平台。
又因为它的平台完全包含了被集成子系统,所以在进行联动时,可靠而迅捷。
同时,此类系统不存在平台对接问题,调试方便、维护方便,系统扩展性好,从根本上保护了用户的投资利益。
八、消防报警系统
消防报警系统又称火灾报警系统,消防自动报警系统。
由火灾报警主机、火灾特征或火灾早期特征传感器、人工火灾报警设备、输出控制设备组成。
传感器完成对火灾特征或火灾早期特征的探测,并将相关信号传送到火灾报警主机。
报警主机完成对信号的显示、记录,并完成相应的输出控制。
火灾自动报警系统是人们为了早期发现通报火灾,并及时采取有效措施,控制和扑灭火灾,而设置在建筑物中或其它场所的一种自动消防设施,是人们同火灾作斗争的有力工具。
(一)触发器件
在火灾自动报警系统中,自动或手动产生火灾报警信号的器件称为触发件,主要包括火灾探测器和手动火灾报警按钮。
火灾探测器是能对火灾参数(如烟、温度、火焰辐射、气体浓度等)响应,并自动产生火灾报警信号的器件。
按响应火灾参数的不同,火灾探测器分成感温火灾探测器、感烟火灾探测器、感光火灾探测器、可燃气体探测器和复合火灾探测器五种基本类型。
不同类型的火灾探测器适用于不同类型的火灾和不同的场所。
手动火灾报警按钮是手动方式产生火灾报警信号、启动火灾自动报警系统的器件,也是火灾自动报警系统中不可缺少的组成部分之一。
(二)火灾报警装置
在火灾自动报警系统中,用以接收、显示和传递火灾报警信号,并能发出控制信号和具有其它辅助功能的控制指示设备称为火灾报警装置。
火灾报警控制器就是其中最基本的一种。
火灾报警控制器担负着为火灾探测
器提供稳定的工作电源;监视探测器及系统自身的工作状态;接收、转换、处理火灾探测器输出的报警信号;进行声光报警;指示报警的具体部位及时间;同时执行相应辅助控制等诸多任务。
是火
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