基于MCGS的城市轨道监控系统的设计

王春阳 陈玉玲

【摘要】对于地铁站内有毒气体浓度以及发生火灾时的温度预警要求也越来越高，在系统遇到危险时及时发出报警信息，及时通知乘客疏散以及工作人员对危险情况的处理要准确及时。在地下相对密闭的环境中，CO/VI检测装置中对于第一次找到火灾或者有毒气体，传输到中控系统，通过MCGS监控中枢装置及时的做出解决方案，降低有毒气体浓度，环境温度，为提醒工作人员紧急情况起到和大的作用。

【关键词】CO/VI检测;MCGS监控中枢;气体浓度;自动报警

地体内危险气体浓度以及温度的控制格外重要，电子器件对于检测和报警起到关键作用，本系统采用MCGS为界面，使用通信数据线传输信号，模拟地铁站内部而设计的系统，一共包括两层，上层为人员安检以及检票层，下层为乘车层，同是也是重点监测的地方，所以系统在下层的两处设置了检测报警装置。装置主要监测有害气体一氧化碳浓度值，用CO检测器来监测;对于火灾检测则是主要通过VI与温度检测器结合使用达到检测目的，判断是否发生险情。

1. MCGS硬件控制系统

1.1 系统设计原理

CO/VI传感器监测一氧化碳浓度以及能见度检测，火灾检测系统主要包括温度传感器，可以检测到空气中的细纹变化，当高于规定值时，风机启动运行，及时降低危险值系统的设计框图如图1所示：

工作原理：当传感器检测到险情数值高于设定危险数值时，可以自动控制蜂鸣器鸣叫和风机的一正一反的运行，加速车站内空气的流通，从而达到降低车站内的温度以及有毒气体的浓度。

考虑到实际情况，险情发生时，除了对险情的报警以及初步处理之外，还要考虑到其他设施的融合，集成于与同一系统。

通风系统的构成是整个系统最最重要的部分，担任着减轻灾情的角色，因此，当中控系统检测的危险数值达到阈值的时候即可开启风扇进行通风以及降温的工作。组态软件的选取对于本系统的选取，采取了MCGS软件，因为该软件具有较好和完善的功能，在操作方面易于操作，在裝机方面软件不大的突出的优点，且通过与其他软件或者是硬件设施的连接，可以快速、轻松的展开工程。数据通信的传输均由通信电缆完成数据的传输。

1.2 系统设计组成

对于本文中所述的轨道监控系统，主要包括报警系统、通风系统以及检测系统共计三部分。

检测系统部分主要采用的是CO/VI检测元器件与温度传感器;温度传感器采用的是 WZP-236型传感器，其特点在于使用寿命长，反应迅速，具有较强的耐高温耐高频抗干扰特性，本身采用不锈钢加陶瓷结构，使耐温性更更上一层楼。

报警系统采用的是最简单的蜂鸣器，仅仅在该系统中添加一个三极管进行信号放大即可。报警装置与报警灯装置结合为一体，当发生隐情的时候，可以起到更快的引起民众的注意。通风系统就是采用最简单风机，本系统采用双组风机，加速空气流通，有效的降低温度以及有害气体的浓度。

最为关键的CO/VI检测元器件采用的是上海勋飞机电设备有限公司所生产的型号为USRegal Tunnel VICO 740检测器，提供给交通部门所使用的。CO采用待定CO红外吸收光谱的峰值测量CO的浓度。

2. MCGS软件控制系统

该模拟界面能够反映了地体站内的运营以及后续的硬件支持系统。因为上层容易疏散，因此上层放置了一组检测设备，下层换乘层设置了两组CO/VI检测设备，每组检测设备各由一个温度报警监测装置和一个浓度报警监测装置组成。下层多为电气机械设备，火势和浓烟在发生险情的时候也会由下而上蔓延，因此更需要在下层多设置一组CO/VI检测设备。这些风机或者报警数据以及仪表盘的数据和记录会时刻反映到实时数据界面内，方便值班人员进行观察和处置险情命令的下达，地铁站内的内部结构如图2所示。

上层设置了一组检测装置，因为进出口的空气不能完全代表封闭空间的数值，因此配备了一组监测装置和一组风机，在下层由于地铁道路的原因，会有绝大部分的空间处于封闭空间内，因此设置了两处检测装置，实际代表这安装有多组监测装置。这样就使地铁内安全得到保障。

实时数据界面：实时数据是机房显示屏时刻显示的车站内的数据，包括检测报警灯是否报警，风机是否运转，以及浓度温度灯实时的数据都可以从这块屏幕看到，该界面就是模拟的地铁站内数据的集合显示，MCGS实时数据监控界面如图3所示。

报警数据的查看：MCGS不仅对数据具有检测分析的功能，还有记录保存的功能，以及报警数值和原因以及时间和发生险情的位置。

当系统开始工作时，报警数据即刻开始实时的记录，显示在报警数据窗口中。窗口中实时显示车站内不同地方检测设备的检测值，同时这些显示过的数值也会被记录在案，以便相关人员的回顾再查。

实时监测窗口可以查看数据及对应时间，当前时刻，点击右侧的按钮可以返回至另外的界面窗口，这样可以直观显示数据，方便工作人员查看。

3. 结论

①对有毒气体浓度的检测，以及CO/VI自带的能见度检测，可用MCGS进行报警数值报警值的设置，实现气体浓度监测及实时预警。

②利用温度传感器对地铁站内上下两层进行温度的实时监测，当温度高于设定的报警数值时，会被系统判定为有险情发生，风机运转。

③对于本系统还有很多有待改进的地方，有很多不确定因素无法有效把控，还需进一步的完善各改进。

参考文献：

[1] 周云.“通风方式研究”隧道译从[R]，1998：26-30.

[2]赵忠杰.公路隧道电机设备PLC控制方案研究[J].西安公路交通大学报社，1997（3）：64-66.

[3]《计算机与数字工程》基于PLC和MCGS的公路隧道通风监控系统设计，苗荣霞.2016-04-11。

作者简介：王春阳（1998—），男，汉族，河南平顶山人，沈阳工学院信息与控制学院，电气工程及其自动化专业，研究方向为电机电器及其控制。陈玉玲（通讯作者） （1981-），女，汉族，辽宁凌源人，沈阳工学院信息与控制学院，教师 ，硕士 研究方向：信号处理。