自动控制技术、网络通讯技术、信息管理等自动化技术在城市轨道交通领域得到了越来越广泛的应用,但与建筑领域、工业诸多领域的自动化水平和成功经验相比,尚有一定的差距。地铁的线路长、地下车站特殊的环境条件、多专业、多种设备和系统的结合使整个自动化系统的复杂程度和结构组成不同于楼宇智能化,与工业自动化系统也有很大的差异。地铁车站自动化系统主要由车站环境与设备监控系统(BAS)、火灾自动报警系统(FAS)、电力监控系统(电力SCADA)、列车自动控制系统(ATC)、自动售检票系统(AFC)、闭路电视系统(CCTV)、公共广播、有线和无线通信系统等组成,上述系统直接服务于运营管理。国内投入运营的地铁基本采用上述系统完全独立方式,这种结构加重了全线通讯网络的负担,造成计算机硬件和软件资源的严重浪费。由于设备管理界限划分过细,使得地铁管理、维护队伍庞大;由于不能形成统一管理,限制了地铁运营管理整体水平的提高。

城市轨道交通设备管理模式

设备监控与管理系统主要服务于地铁车站及地面控制中心的调度管理部门,因此它与地铁的运营管理模式密不可分。

1)分散管理模式

国内地铁运营管理普遍采用的是分散管理模式,各管理部门基本独立,互不干涉。该管理体制与系统各自独立成网的自动化解决方案是吻合的。这种管理模式制约了地铁运营管理科学化、现代化的步伐,加大了运营成本和设备投资。

2)集中管理模式

国内地铁自动化技术和管理水平的提高,使运营管理理念和运营模式发生了根本的改变。通过机构重组,地铁运营管理部门开始由分散管理向着集中管理的方向发展,为满足地铁新的管理模式,地铁综合自动化逐步在地铁领域得到推广应用,并且是未来地铁自动化的首选方案。实现地铁无人化管理、通过减员增效,降低设备和运营成本是地铁设计者和管理者追求的目标。但是,如何构建地铁大型综合监控管理系统、系统结构组成和信息综合方式尚在探讨中。

城市轨道交通设备组成和结构

BAS的控制系统由PLC系统构成;电力SCADA控制系统可由PLC系统或SCADA系统构成。BAS和电力SCADA均具备局域网通讯功能,通过网络适配器可直接与车站管理层的实时服务器和工作站进行数据交换。FAS是由专用消防控制设备构成,通讯协议一般不开放且报警控制器大多支持串行通讯。FAS可通过通信控制器进行串行局域网的通讯协议转换后,再与实时服务器和工作站进行数据交换。

实时服务器的主要作用是对BAS、电力SCADA、FAS的开关量和数据量信息统一进行筛选分类,分别刷新电力设备、机电设备及报警设备的数据库记录,并采用实时或分时方式将数据上传至中心历史服务器。历史数据库具有长期归档功能;实时数据库具有短期归档功能。当车站管理层离线后,仍可短期存储本车站的历史数据,以确保网络恢复后,历史服务器中数据的连续性。

正常情况下,工作站从服务器中获得数据,以动态图形和文本方式进行显示;当车站服务器发生故障(无冗余措施)时,工作站可直接从控制层获取数据。由中心工作站发布的操作指令或运行模式可经过或不经过车站工作站(视具体情况而定),传送至控制层的控制系统;ATS的车辆堵塞信息和FAS的火灾报警信息经过通信控制器直接上传至中心管理层工作站和车站控制层的相关系统。操作指令和事件信息不经过服务器直接进行源至目的端的数据传送,可通过减少中间信息传输环节,提高系统对事件的响应速度和可靠性。

城市轨道交通设备设备培训

轨道交通车站设备的不断的升级对员工的素质要求日益提高。为了使员工在规定时间内通过观察故障现象、数据显示，判断设备故障原因，在最短的时间内安全、准确、快速排除故障，使设备恢复正常运行，就需要有更贴切实际的培训。

相关培训设备：地铁通风系统监控仿真模拟屏，屏蔽门系统，给排水系统等各种实训设备用以丰富培训内容。

1990年代初期，中国一些大中城市开始筹划建设城市轨道交通设施，由于当时国内城市轨道交通设备制造能力较弱，绝大多数设备需要进口，价格非常昂贵，使城市轨道交通设施建设投资和运营成本居高不下，许多城市难以承受。因此，1996年，国务院下发通知暂停了城市轨道交通设施建设。1999年，按照国务院指示，原国家计委牵头组织实施城市轨道交通设备国产化工作，同时启动了一批城市轨道交通设施建设项目，前提条件是提高设备国产化比例，车辆、信号系统等关键设备以国内为主生产提供。原国家计委采取一系列强有力的政策和措施，调控设备进口，支持国内生产企业搞国产化，要求城市轨道交通项目所需设备的综合国产化率不低于70%，车辆、信号系统的国产化率分别不低于70%和60%。

2004年至今，中国城市轨道交通设备制造业得到了较快发展。城市轨道交通设施的设备综合国产化率基本达到了70%，A、B型车辆实现了自主设计和生产，大型车体铝型材实现了自主生产，制动系统、牵引传动系统（VVVF）、自动售检票系统等产品的国产化也不同程度地取得了进展。设备国产化水平提高后，设备的技术水平及城市轨道交通设施的建设运行水平也得到了提高，而设备价格和城市轨道交通设施建设投资、运行费用大幅度降低。城市轨道交通设备国产化的薄弱环节是系统集成、产品开发和国产化设备的推广使用等，国产化的难点是信号系统、牵引传动系统、自动售检票系统、车钩缓冲系统等，这些产品的国产化率较低，国内企业普遍没有掌握核心技术或总成技术，用户单位也普遍倾向于采用国外产品。下一阶段将针对国产化的薄弱环节和难点，采取新的政策措施，进一步深入推进城市轨道交通设备国产化工作。

城市轨道交通设施运营、维护所需的各类机电设备通称城市轨道交通设备，主要包括车辆、信号系统、供电系统、通信系统、自动售检票系统及维修养护设备等。

2021年，城市轨道交通设备与控制技术列入《职业教育专业目录（2021年）》。 2100433B

本书为城市轨道交通系列教材，全书共分十一章，首先介绍了容纳城市轨道交通设备系统的车站建筑设计，在此基础上系统介绍了城市轨道交通设备系统，包括供电系统、通信系统、信号系统、火灾自动报警系统、自动售检票系统、通风空调系统、给排水及消防系统，同时还介绍了控制中心、车辆段与综合基地的设备组成。

第1章绪论

1.1　城市轨道交通设备系统的组成

1.2　城市轨道交通设备系统的发展

1.3　设备系统在城市轨道交通中的地位

1.4　城市轨道交通的系统最优思想

思考题

第2章　车站建筑

2.1　总平面设计

2.2　车站平面设计

2.3　车站换乘设计

2.4　车站出入口

2.5　风亭与冷却塔、膨胀水箱

2.6　车站环境设计

2.7　车站装修

2.8　无障碍设计

2.9　车站防灾

2.10　车站建筑布置案例

思考题

第3章　供电系统

3.1　供电系统功能

3.2　供电方式

3.3　变电所

3.4　供电负荷分类

3.5 电力监控系统（SCADA）

3.6　牵引电网

3.7　动力照明供电系统

3.8　杂散电流及其防护

3.9　综合接地系统

3.10　供电系统运营维修机构

思考题

第4章　通信系统

4.1　传输系统

4.2　有线电话系统

4.3　无线通信系统

4.4　闭路电视监视系统

4.5　广播系统

4.6　时钟系统

4.7　电源系统及接地、防雷

4.8　公用通信系统

4.9　公安（消防）通信系统

4.10　通信房屋技术要求

思考题

第5章　信号系统

5.1　信号系统的基础设备

5.2　信号系统的构成

5.3　系统功能

5.4　ATC系统的闭塞方式

5.5　信号系统的控制方式

5.6　系统局部故障的降级使用

5.7　维修系统的组成及功能

5.8　信号系统与其他专业的接口

5.9　信号系统生产用房

5.10　信号系统安全性、可靠性、可用性

5.11　信号系统配置的一般方法

5.12　城市轨道交通现代信号技术的发展

思考题

第6章　火灾自动报警系统

6.1　火灾自动报警系统

6.2　地铁FAS系统构成

6.3　FAS系统与其他系统的接口及电源接地要求

6.4　火灾自动报警系统发展的展望

思考题

第7章　自动售检票系统

7.1　AFC系统结构

7.2　线路AFC系统

7.3　车站设备（终端设备）

7.4　票务管理及运行模式

7.5　设备布置、设备用房设置原则

7.6　接口及技术要求

7.7　AFC系统的发展趋势

思考题

第8章　通风空调系统

第9章　给排水及消防系统

第10章　控制中心

第11章　车辆段与综合基地

参考文献 2100433B