石家庄轨道交通一期工程综合联调常见问题分析

张永刚

（中国铁道科学研究院 城市轨道交通中心，北京 100081）

综合联调是城市轨道交通工程建设的关键环节，其主要目的是检验各主要系统间接口关系的正确性和各项参数、性能是否能够满足设计、运营要求[1-3]。石家庄市轨道交通一期工程（简称：一期工程）是石家庄开工建设的首批地铁线路，分为1号线一期工程和3号线一期工程首开段，全长约27 km，于2017年6月26日正式开通试运营。作为综合联调的组织管理单位，铁科院（北京）工程咨询有限公司（简称：铁科院）组织对一期工程各系统间匹配关系进行了综合测试、调整和优化，解决了联调过程中出现的大量问题，为确保石家庄市轨道交通一期工程的按时开通和安全运营发挥了重要的作用。

1　石家庄市轨道交通一期工程综合联调情况

综合联调涉及的专业有综合监控、火灾自动报警系统（FAS）、环境与设备监控系统（BAS）、屏蔽门、自动售检票、供电、通信、通风、空调、给排水等系统[4-5]，而每个专业又与其他专业存在诸多接口，参与人员众多，时间节点紧凑，是一个复杂的系统工程[6-7]。一期工程作为石家庄首批地铁线路，又存在着工期紧张、运营经验欠缺等问题，所以综合联调的合理安排和组织显得尤为关键。

2016年5月，铁科院会同建设单位和各参建单位一起，编制了《石家庄市轨道交通一期工程联合调试管理办法》，建立了严密的联调组织管理架构和工作制度，同时，结合石家庄一期工程实际情况和综合联调的特点，制定了综合联调技术方案。

综合联调工作前期，由于车站、区间与综合联调相关的土建工程尚未完工，站内公共区及设备区装修尚未完成，系统设备和常规设备单机、单系统调试正在进行，所以，联调工作以各系统接口调试为切入点，根据调试进度，小范围内开展通风小系统模式测试。同时，与各参建单位密切沟通，梳理各站各系统各设备单机单系统调试完成情况，推动各相关设备安装、调试进度，进一步磨合联调相关的单位，完善各项调试流程。

2017年1月，样板站完成全部通风小系统模式测试，以此为先导，在石家庄市轨道交通建设单位的统一部署、安排下，铁科院组织各系统设备集成商、被控设备供应商和设备安装商等参建单位，各专业、各车站、各设备交叉进行联调，从性能参数、运营场景等方面进行了一系列的测试，全面检验了石家庄轨道交通一期工程各系统的接口匹配关系和联动功能。在联调过程中，通过接口管理、计划管理、安全管理等多种方式，保证了综合联调的质量。一期工程开通试运营以来，各项运行指标平稳正常，综合联调达到了预期的效果。

2　综合联调问题分析

在轨道交通一期工程调试过程中，铁科院建立问题库制度。针对出现的各项问题，由相关集成商现场记录，综合联调单位进行汇总、整理。各项问题均明确记录车站名称、发现时间、问题、责任单位、问题属性及完成状态，形成综合联调问题库，以便明确问题责任单位及整改时间。上传至联调监督平台，并在联调日报、周报中体现，督促相关单位完成整改。整改完成情况在周例会中通报。截至开通试运营，一期工程设备综合联调共发现问题265项，经过各责任单位共同整改、复测，大部分已得到整改优化。

根据问题属性及影响程度，把一期工程综合联调中出现的问题分为A、B、C3类[8]，如表1所示，问题占比情况如图1所示。

表1　石家庄市轨道交通一期工程综合联调问题分类

由于A类问题属于影响行车、消防、安全等关键指标的严重问题，必须及时完成整改；B类问题属于单个设备功能未实现的一般性问题，可限期整改；C类问题不影响正常运营，可根据实际情况进行整改。因此重点对问题库中的49项A类问题进行细化分析。根据问题的形成原因细化，分为6类，如图2所示。

对图2中A类问题的产生原因进行分析，如表2所示。

图1　石家庄市轨道交通一期工程综合联调问题分类统计

3　典型问题分析

3.1　BAS与大系统风机通信中断问题

铁科院在某车站组织BAS与大系统风机调试时，发现BAS与隧道风机软启动柜、排热风机及回排风机变频柜在通信时存在不定时通信中断情况，为此，组织设计单位、集成商、施工单位、供货商在该车站进行现场测试。

图2　石家庄市轨道交通一期工程综合联调A类问题细分

测试发现,风机启动时通信链路电压波形不稳定，波动较大，表明电磁干扰对通信有明显的干扰。又发现部分车站BAS与大风机的通信电缆进柜都将屏蔽层剪掉了，这样使通信链路完全暴露在电磁干扰的环境中。经各方讨论，确定在通信链路上增加光电隔离器并更换通信电缆，现场试验后干扰明显减小，但风机启动时仍偶有通信中断现象。

经多次专题会议，与出现类似问题的上海地铁技术人员沟通咨询，并经过相关专家分析，将问题解决方法聚焦为优化接地方案和BAS通道检测时间。

最终决定，由BAS施工单位负责将保护地与信号地分开接线，并将CP341通信线屏蔽层接地，机电安装单位在风机控制柜内增加信号地线，同时，BAS对程序进行优化，将原接口协议中每100 ms一次的Modbus RTU通道检测适当延长。在该车站经过多次测试，故障消失，调试通过。后续在其它车站进行整改优化，通信中断问题得到解决。

此问题出现的原因除了施工质量不过关，导致进柜电缆屏蔽层外露外，还暴露出初期接口联络会上确定的接地方式和通道检测时间不够完善。后续线路建设过程中需引起重视。

表2　石家庄市轨道交通一期工程综合联调A类问题原因分析

3.2　扶梯联动反馈不正确问题

在某车站进行联动测试时，发现公共区扶梯HPYY-FT-T-01在上行或下行运行时，BAS无法正确显示运行状态，IBP盘上对应的指示灯正常。经查，BAS程序端在扶梯上行或下行运行时，能同时读取到上行和下行两个运行状态，其它部分车站均出现此类问题。

铁科院组织集成商、施工单位、供货商现场查线，确定故障原因为：扶梯为BAS与IBP盘提供的是1组运行反馈信号，因在IBP盘接线端子处，将上行与下行反馈信号线短接在一起，造成BAS模块接收到的上行与下行信号短路。排查后在现场召开专题会议，确定由扶梯供货商负责在接口位置增加继电器，为BAS与IBP盘提供2组独立的运行反馈信号。整改完成后问题解决。

此问题出现的原因为扶梯供货商未按照接口协议进行生产和接线，后续线路在施工阶段需加强质量控制，严格遵守接口协议。

4　对后续线路的建议

4.1　技术方面

（1）BAS、FAS与风阀、风机、水泵、水阀、空调机组、冷水机组、应急照明电源（EPS）等多个系统的存在接口，在调试过程中发现的接口类问题较多，例如：风阀安装类型错误、冷冻泵控制柜无停泵触点、EPS部分数据无反馈信号、远传水表接口协议不闭合等，后续线路应针对此类问题，在建设初期对接口协议的确定进行重点梳理，发现接口问题及时进行整改，提高调试效率。

（2）在调试中出现的BAS、FAS、综合监控、通风、动力照明等专业在设计变更对接上存在问题较多，如站内电扶梯数量、风阀安装位置、电保温数量及位置等存在图纸版本不一致、变更单未同步下发等问题。后续线路在设计和施工阶段各关联专业设计应加强沟通，减少施工和调试重复工作量。

（3）在后续线路施工阶段，建议建设单位就对各安装单位宣贯单机调试和单系统调试完成的准确概念，提高联调阶段的调试效率。

（4）在联调过程中多次出现末端设备（主要为风阀、风机、烟感、手报等）调试成功后，再次测试时出现故障的情况，主要原因为施工质量不过关、线缆虚接等。这些影响可靠性的问题建议运营初期针对联调问题库中出现过的问题重点进行排查。后续线路在施工阶段就引起重视，减少此类问题的出现。

4.2　计划方面

（1）前期水接驳进度较慢，影响了水系统相关功能的调试；前期部分站点出入口土建进度较慢，影响出入口末端设备调试。建议后续线路提前考虑，尽量减少上述制约因素对调试的影响。

（2）试运行初期调试各方与试运行阶段各项规章制度的领会和与运营单位的磨合期间各项施工、调试等都受到影响，建议后续线路尽早对试运行阶段的规章制度等进行宣贯，缩短磨合期。

4.3　安全方面

调试过程中出现模块丢失、线缆被破环现象，严重影响了调试进度，建议后续线路加强成品保护。

5　结束语

一期工程试运营以来，情况良好，表明综合联调起到了很好的推动作用，也证明了铁科院实施的各项联调组织活动可行和合理。针对一期工程综合联调问题产生的原因进行分析，在后续线路设计阶段、接口谈判阶段就进行有针对性地监控，对于后期综合联调的开展和整体工程的进度、质量都会有更好的促进。一期工程综合联调的开展为运营单位开展试运营、正式运营工作提供了参考，同时也对石家庄市轨道交通后续线路，以及其它城市轨道交通的建设和联调工作开展具有一定的借鉴意义。

参考文献:

[1]王 澜. 城市轨道交通联调联试技术与工程应用[M]. 北京：中国铁道出版社，2013.

[2]肖彦君. 城市轨道交通联调联试关键技术研究及应用[D].北京：中国铁道科学研究院, 2014：32-35.

[3]孙 宁. 城市轨道交通系统总联调[M]. 北京：中国铁道出版社，2011.

[4]中国电气化局集团有限公司. 城市轨道交通设备系统联调联试[M]. 北京：中国铁道出版社，2015.

[5]金久强，孟宇坤，吴 卉. 综合监控系统调试的监理管理[J].铁路计算机应用，2013 ，22 （9）：77-81.

[6]蒋先进，赵 鑫，蒋淮申. 城市轨道交通联调探讨[J]. 铁路通信信号工程技术，2014，11（6）： 55-58.

[7]SOCK-YONG PHANG. Survey and risk assessment of recent strategies[J]. Urban rail transit PPPs: 2008，3（3）：81-93.

[8]王瑜琳，鄢怀平，杨晓竣. 城市轨道交通联调中综合监控系统接口调试[J]. 交通世界，2017 （33）：160-162.