智能控制技术在地铁行业中的应用

智能控制技术在地铁行业中的应用

1）变电所智能低压系统

低压智能系统主要实现变电所低压断路器运行状态的监视，实现进线、母联、三级负荷总开关的监控；完成变电所备用电源的自动投切，即实现进线、母联、三级负荷总开关间的互锁；实现对智能断路器遥控、遥测、遥信等功能。智能表及电能管理系统的设置对加强地铁能耗的监测并制定节能策略具有重要意义。

2）电气火灾监测系统

（1）车站采用剩余电流式、测温式电气火灾探测器探测电气火灾的报警系统。

（2）在0.4kV低压开关室低压馈出回路，设置电气火灾探测器。

（3）电气火灾探测器的漏电电流30mA~500mA能够连续可调，监控精度为0.5级；能够可靠地采用数字信号传输；需要配置外置温度探测器3组；温度报警55℃~140℃连续可调，检测温度1级。

（4）监控主机采用壁挂式安装在0.4kV开关柜室，可连接64×4路监控探测器；能够对监控探测器进行参数设置；能够对监控探测器的漏电报警电流设定值30mA~500mA连续可调。

3）电能管理系统

（1）电能计量自动抄表系统主要由前端采集子系统、通信子系统和中心处理子系统三部分组成。

（2）在变电所配置车站级电能管理子站（一台PLC通讯管理采集器以及一套触摸查询监控系统），能对进出线回路进行数据采集和数据管理，并完成数据分类汇总和打包以及报表的自动生成，子站预留通信输出接口。在0.4kV开关柜室设置本站电能管理主机（一台监控电脑及一套触摸查询系统），主机预留接口将数据上传到综合监控系统，主机可完成本站数据的汇总、报表生成、上传等功能。

4）环控电控系统

环控电控智能系统主要实现对通风空调等设备的监视、测量、控制和保护；实现对智能模块的参数设定、复位等；通风空调设备通常设就地控制、环控电控室控制、上位监控系统（BAS）控制三级控制，实现三级控制转换及运行状态显示。

（1）环控设备控制方式与信号

环控设备采用智能环控系统，由柜内智能元件、现场总线、通信管理机等设备组成，并与BAS系统控制器连接。

对于三相电动机回路，如各类风机、空调器、空调水系统的各类水泵，智能元件分为：变频器、电机保护控制模块。对于单相电机回路，如电动风阀、电动蝶阀，智能元件采用不具备保护功能的小型PLC或智能I/O。主要实现对通风空调设备（主要包括各类风机、空调器、电动风阀、电动蝶阀、冷水机组的冷冻水泵、冷却水泵及冷却塔风机）的测量、控制及保护等功能。

环控设备采用三级控制方式，即车控室控制，环控电控室控制和现场就地控制。监视信号包括设备状态信号和事故信号。与消防有关的电机过载故障只动作于信号不动作于跳闸，消防风机可在车控室按照模式执行手动控制。

（2）环控设备控制系统方案

如图1所示，在车站A端（小里程端）、B端（大里程端）环控电控室各设置一面控制柜，控制柜内安装一套PLC、人机界面（HMI）和网关。网关用于PLC和现场总线之间的协议转换以及现场总线接口的扩展，人机界面用于整个车站环控设备的当地显示和控制。PLC通过双工业以太网接口负责与BAS系统的通信连接，将接收到的模式指令解释后下发到相应的环控柜。A端、B端PLC的CPU通过数据同步接口构成一套冗余系统，但是各自独立控制自己的远程智能I/O站和智能马达控制器以及变频器。正常工作情况下，由操作员指定A端或者B端的PLC为主控PLC，另外一端的PLC为备用PLC，主控PLC负责接收BAS系统通过工业以太网下达的控制指令，通过冗余CPU的数据同步接口传递给备用PLC。如果主控PLC的BAS系统通讯出现故障，系统将自动切换到备用PLC接收BAS系统的模式控制指令并通过冗余CPU的数据同步接口传递给主控PLC，同时将故障上报BAS系统。环控设备控制系统方案如图1所示。

图1环控设备控制系统方案

5）智能照明控制系统

车站公共区照明采用智能照明控制系统，根据车站一天中早晚客流变化设定调光曲线，由智能照明监控软件按照不同时间区段，将公共区照明回路组合成多种场景模式。并通过照明监控软件实行对照明回路进行实时监控，起到节能的功效。