试论依附于BAS系统地铁车站的节能方案

张楠

（天津凯发电气股份有限公司，天津 300392）

上世纪初，一些发达国家为了避免交通拥堵的问题，开始了地下铁路建设方面的研究。目前，我国的轨道交通已经处于全面发展中，在此基础上降低了对环境的污染。因为国内对地铁交通建设发展的时间较短，环境与设备监控（BAS）系统在以往的地铁建设中并没有得到全面的应用。国内第一条具备环境与设备监控系统的地铁即为北京的复八线，此线在1999年正式运行，至此以后，我国新建的很多地铁交通都加设了环境与设备监控系统。伴随地铁交通建设的持续推进，我国的地铁环境与设备监控系统已逐渐赶超发达国家。以下将以依附于BAS系统地铁车站的节能方案作为切入点，在此基础上予以深入的探究。

1 环境与设备监控系统概述

环境与设备监控系统通过控制中心与车站二级管理。我国上级部门与车站级监控功能通过综合监控系统实现。环境与设备监控系统即综合监控机制中的一个分支系统，经各级的全面配合，进而达到环境与设备监控系统的整体功能。环境与设备监控系统监控目标是以通风系统设备为基础，监控目标主要有下述几方面：（1）通风系统。（2）给排水系统。（3）照明系统。（4）乘客导向系统。（5）自动扶梯。（6）电梯。

2 环境与设备监控系统在地铁中的价值

在过去的地铁运营管理环节，对给排水、空调、导向、照明以及电扶梯等机电装置基本都是通过人工形式予以监管，只有个别装置予以自动化设计，也就是独立设计系统，并未予以整体的集成。过去的管理形式，管理程度相对偏低，且需要大量的人工操作，响应速率慢，无法实现系统间的自动化全面管理。

地铁环境与设备监控系统的发展，在一定程度上缩减了维护工作者巡视的时间，进而从根本上深化了工作的有效性；且在发生灾害事故时，相关救助系统可以在第一时间做出反应。地铁环境与设备监控系统的主要价值包括下述几方面：（1）在一般工作状态中，环境与设备监控系统依附于时间表及工艺自动对环境装置予以整体的模式控制，进而确保相关控制装置的稳定运行。（2）在发生列车阻塞等事故时，可以第一时间进入灾害模式，这会有效的避免事故或第一时间进行救援。

3 地铁耗能研究

伴随各类系统及设备的大量应用，电能消耗已成为影响地铁运营成本的主要内容。相关资料显示，地铁环境控制系统的能耗为地铁运营成本的百分之三十，在欧美等发达国家，部分十公里左右的地铁线路总的耗电量为每公里每小时七百四十五千瓦，其中用于地铁环境控制的电量超过了每公里每小时二百九十八千瓦，有的超过了牵引电客车的能耗。通过上述我们不难看出，对地铁环境控制系统的机电与自动化设备予以智能控制优化会节约大量能耗。节能为当今社会需要共同肩负的重要任务，因此可通过前沿科技，在确保运行稳定的基础上，予以有效的节能措施，进而控制成本，这已是环境与设备监控系统设计过程中的首要任务。

4 依附于环境与设备监控系统的节能方案

在系统的设计过程中，用于通风的设备要融入变频变风量技术，通过此技术，节能效果得到显著的改善。而且，变频调速能够降低对机械装置的磨损程度，进而增加装置的使用寿命，可以有效缩减装置的维护费用，同时还可以降低噪声对环境的影响，缓解装置在起动过程中电流对电网的影响。所以，择取变频技术受益较大。在实际控制过程，通过环境与设备监控系统予以室外温度分析，在此基础上依附于实际情况，对风机实施变频控制，因此减少能耗。

可采用变风量空调系统。变风量空调系统具有节能及灵活等优点，较之中央空调系统收益显著，目前变风量空调系统已成为行业研究的侧重点。地铁车站择取变风量空调系统能够有效的节能，不过因为地铁站中的环境具有多元化特性，因此会对系统产生一定的干扰，未达到稳定控制的目的。所以，需要我们开发有针对性的控制方式，进而确保系统的节能性与稳定性。

针对于集中冷站的设计。我们可选择集中制冷技术，同时予以分散供冷的控制方法，临近的车站集中构建冷冻机房,依附于车站间的区间隧道设置冷冻水管，通过泵的能量输送把冷冻水传输到各车站。所有集中冷站都能够供应附近的五个车站。集中制冷技术要选择大容量机组，尽可能控制机组台数，这样不仅可以从根本深化运行有效性，同时还可以缩减车站的建筑面积，并能够控制进出水管、阀门以及电缆等设备的使用量，因此直接降低单位造价。

为了有效的控制能耗，地铁冷水机组内的控制基本都对运行台数予以控制，目的是促使运行的机组台数可以达到系统负荷的基本要求，同时使机组可以长时间、高效的运行。在过去的一些工程资料中，很多地铁车站都通过冷量控制冷水机组的运行台数，这是现阶段最为科学、节能的一种控制措施。一个车站通过两台大机组两台小机组所构成，经时间段的控制，能够分为高峰期与非高峰期两个时间段，经大小组合以及台数组合的措施予以供冷，这能够从根本节约浪费。

时间表控制技术。在地铁运行环节，客流为波谷型状态，通常早晚高峰时客流量较大，所以时间表控制即为现阶段环境与设备监控系统中较为常用的节能控制方案，环境与设备监控系统经系统中的时间表对设备予以控制。在时间表控制状态下，相关工作者也能够依附于客流的实情对时间表予以调整。

季节模式控制技术主要为控制空调通风系统的风机频率与风阀的结构性模式，依附于季节变换预先设定相匹配的模式，因此调节温度，夏季择取空调季小新风模式，此模式下，为了控制站内冷量流失，所以要科学的利用室内回风，空调通风系统择取最小新风予以站内的空气交换，通过少量新风混合回风运行。此状态下，环境与设备监控系统经连锁控制冷水机组、回风阀以及新风阀，把部分回风传输至车站外，另一部分回风再与新风混合，利用表冷设备冷却后予以送风处理。

空调季全新风模式大多适用于春夏以及夏秋等季节更替期，也可以利用时间表予以时间的设置，全新风模式是完全开启新风阀与排风阀，不利用站内回风阀予以回风，新风经新风阀传输至表冷设备予以制冷，在公共区完成热交换后，直接经排风阀排出。

在站外温度不超过站内温度的状态下，即为非空调季，通常为冬季，冷水机组会完全关闭，外界空气经新风阀传输到车站，在此基础上利用排风阀予以排出。

Enthalpy自动控制技术。Enthalpy即为空气内所含有的总热量，以干空气单位质量为基础。这是一种温度与湿度的整体表示方式。在环境与设备监控系统的设计过程，经空气焓值分析，不但能够把站内温度调节至人体舒适的温度，同时还能够依附于分析数据择取相应的模式，因此达到节能的目的。Enthalpy技术较之上文所提及的时间表控制更具有同步性，可以精准的依附于外界温度变化进行相应模式的选择。

5 结语

综上所述，地铁环境与设备监控系统的发展，在一定程度上缩减了维护工作者巡视的时间，进而从根本深化了工作有效性；且在发生灾害事故时，相关救助可以在第一时间做出反应。地铁环境与设备监控系统的主要价值包括：在一般工作状态中，环境与设备监控系统依附于时间表及工艺自动对环境装置予以整体的模式控制，进而确保相关控制装置的稳定运行；在发生列车阻塞等事故时，可以第一时间进入灾害模式，这会有效的避免事故或第一时间进行救援。而由于地铁环控系统的复杂性和特殊性，对车站设备监控系统的控制与楼宇自动化系统具有较大的差异，在硬件的配置与软件功能上有一定的特殊性，所以，在未来地铁的建设过程中，要依附于地铁的实情，科学的配置系统，进而从根本上深化系统功能，全面加强地铁节能方案的有效性。

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