智能控制技術(shù)在地鐵行業(yè)中的應(yīng)用
1)變電所智能低壓系統(tǒng)
低壓智能系統(tǒng)主要實現(xiàn)變電所低壓斷路器運行狀態(tài)的監(jiān)視,實現(xiàn)進(jìn)線、母聯(lián)、三級負(fù)荷總開關(guān)的監(jiān)控;完成變電所備用電源的自動投切,即實現(xiàn)進(jìn)線、母聯(lián)、三級負(fù)荷總開關(guān)間的互鎖;實現(xiàn)對智能斷路器遙控、遙測、遙信等功能。智能表及電能管理系統(tǒng)的設(shè)置對加強地鐵能耗的監(jiān)測并制定節(jié)能策略具有重要意義。
2)電氣火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)
(1)車站采用剩余電流式、測溫式電氣火災(zāi)探測器探測電氣火災(zāi)的報警系統(tǒng)。
(2)在0.4kV低壓開關(guān)室低壓饋出回路,設(shè)置電氣火災(zāi)探測器。
(3)電氣火災(zāi)探測器的漏電電流30mA~500mA能夠連續(xù)可調(diào),監(jiān)控精度為0.5級;能夠可靠地采用數(shù)字信號傳輸;需要配置外置溫度探測器3組;溫度報警55℃~140℃連續(xù)可調(diào),檢測溫度1級。
(4)監(jiān)控主機采用壁掛式安裝在0.4kV開關(guān)柜室,可連接64×4路監(jiān)控探測器;能夠?qū)ΡO(jiān)控探測器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置;能夠?qū)ΡO(jiān)控探測器的漏電報警電流設(shè)定值30mA~500mA連續(xù)可調(diào)。
3)電能管理系統(tǒng)
(1)電能計量自動抄表系統(tǒng)主要由前端采集子系統(tǒng)、通信子系統(tǒng)和中心處理子系統(tǒng)三部分組成。
(2)在變電所配置車站級電能管理子站(一臺PLC通訊管理采集器以及一套觸摸查詢監(jiān)控系統(tǒng)),能對進(jìn)出線回路進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)管理,并完成數(shù)據(jù)分類匯總和打包以及報表的自動生成,子站預(yù)留通信輸出接口。在0.4kV開關(guān)柜室設(shè)置本站電能管理主機(一臺監(jiān)控電腦及一套觸摸查詢系統(tǒng)),主機預(yù)留接口將數(shù)據(jù)上傳到綜合監(jiān)控系統(tǒng),主機可完成本站數(shù)據(jù)的匯總、報表生成、上傳等功能。
4)環(huán)控電控系統(tǒng)
環(huán)控電控智能系統(tǒng)主要實現(xiàn)對通風(fēng)空調(diào)等設(shè)備的監(jiān)視、測量、控制和保護;實現(xiàn)對智能模塊的參數(shù)設(shè)定、復(fù)位等;通風(fēng)空調(diào)設(shè)備通常設(shè)就地控制、環(huán)控電控室控制、上位監(jiān)控系統(tǒng)(BAS)控制三級控制,實現(xiàn)三級控制轉(zhuǎn)換及運行狀態(tài)顯示。
(1)環(huán)控設(shè)備控制方式與信號
環(huán)控設(shè)備采用智能環(huán)控系統(tǒng),由柜內(nèi)智能元件、現(xiàn)場總線、通信管理機等設(shè)備組成,并與BAS系統(tǒng)控制器連接。
對于三相電動機回路,如各類風(fēng)機、空調(diào)器、空調(diào)水系統(tǒng)的各類水泵,智能元件分為:變頻器、電機保護控制模塊。對于單相電機回路,如電動風(fēng)閥、電動蝶閥,智能元件采用不具備保護功能的小型PLC或智能I/O。主要實現(xiàn)對通風(fēng)空調(diào)設(shè)備(主要包括各類風(fēng)機、空調(diào)器、電動風(fēng)閥、電動蝶閥、冷水機組的冷凍水泵、冷卻水泵及冷卻塔風(fēng)機)的測量、控制及保護等功能。
環(huán)控設(shè)備采用三級控制方式,即車控室控制,環(huán)控電控室控制和現(xiàn)場就地控制。監(jiān)視信號包括設(shè)備狀態(tài)信號和事故信號。與消防有關(guān)的電機過載故障只動作于信號不動作于跳閘,消防風(fēng)機可在車控室按照模式執(zhí)行手動控制。
(2)環(huán)控設(shè)備控制系統(tǒng)方案
如圖1所示,在車站A端(小里程端)、B端(大里程端)環(huán)控電控室各設(shè)置一面控制柜,控制柜內(nèi)安裝一套PLC、人機界面(HMI)和網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)用于PLC和現(xiàn)場總線之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換以及現(xiàn)場總線接口的擴展,人機界面用于整個車站環(huán)控設(shè)備的當(dāng)?shù)仫@示和控制。PLC通過雙工業(yè)以太網(wǎng)接口負(fù)責(zé)與BAS系統(tǒng)的通信連接,將接收到的模式指令解釋后下發(fā)到相應(yīng)的環(huán)控柜。A端、B端PLC的CPU通過數(shù)據(jù)同步接口構(gòu)成一套冗余系統(tǒng),但是各自獨立控制自己的遠(yuǎn)程智能I/O站和智能馬達(dá)控制器以及變頻器。正常工作情況下,由操作員指定A端或者B端的PLC為主控PLC,另外一端的PLC為備用PLC,主控PLC負(fù)責(zé)接收BAS系統(tǒng)通過工業(yè)以太網(wǎng)下達(dá)的控制指令,通過冗余CPU的數(shù)據(jù)同步接口傳遞給備用PLC。如果主控PLC的BAS系統(tǒng)通訊出現(xiàn)故障,系統(tǒng)將自動切換到備用PLC接收BAS系統(tǒng)的模式控制指令并通過冗余CPU的數(shù)據(jù)同步接口傳遞給主控PLC,同時將故障上報BAS系統(tǒng)。環(huán)控設(shè)備控制系統(tǒng)方案如圖1所示。
圖1環(huán)控設(shè)備控制系統(tǒng)方案
5)智能照明控制系統(tǒng)
車站公共區(qū)照明采用智能照明控制系統(tǒng),根據(jù)車站一天中早晚客流變化設(shè)定調(diào)光曲線,由智能照明監(jiān)控軟件按照不同時間區(qū)段,將公共區(qū)照明回路組合成多種場景模式。并通過照明監(jiān)控軟件實行對照明回路進(jìn)行實時監(jiān)控,起到節(jié)能的功效。
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