地铁站能量管理分析与节能设计＊

刘晓冰

地铁站能量管理分析与节能设计＊

刘晓冰

（广州铁路职业技术学院，广东 广州 510430）

分析了地铁站的用能特征，指出目前地铁站在能量管理方面存在的问题。在满足地铁站能量基本需求的前提下，以节能为根本出发点，提出一种基于无线传感器的地铁站节能设计方案。

地铁站；能量管理；动力照明；列车牵引

1 引言

随着中国城市轨道交通的快速发展，地铁站数量及规模的不断扩大，地铁站节能逐渐成为了国家和行业所关注的焦点。为约束现有地铁站能耗及引导新建地铁站的节能设计，本文首先分析了目前地铁站的基本能量管理情况，并根据其存在的缺点与不足，提出了一种节能设计方案。

2 地铁站能量管理情况

2.1 地铁站用能特征

地铁用能体系中，最大的用能包括列车牵引和车站动力照明两部分，各约占地铁运营总能耗的50%。具体能耗情况如图1所示[1]。

图1 具体能耗情况

由图1可知，地铁站的主要用能部分包括环控系统、照明系统以及电扶梯等车站设备，而其中环控是最大的能耗组成部分。

2.2 地铁站能量管理情况

目前，对于地铁站能量管理方面存在着较多的不足，虽针对各用能设备采取了一定的节能措施，但均局限在局部的节能，未能有一套更顾全大局的能量管理系统。

环控部分：各种风机长期按固定设置定频运行，未能随负荷的变化作出灵活的调节，导致设备输出的能量未被有效利用，有时甚至是完全浪费，缺乏一种能够立足于全局、根据实际环境进行灵活调控的方法[2]。

照明、电扶梯及其他车站设备：采用统一打开、统一切断的方式，无论是人员活动的高峰期或是无人时，所有的设备均处于全力运行状态，输出远大于需求。

2.3 地铁站的节能设计

为了解决目前地铁站能量管理存在的问题，本文提出一个基于无线传感器的智能、低碳型能量管理系统设计方案，实现对地铁站能耗的有效管理，提高节能效率。该设计方案的主要创新点如下：①在地铁站灯控节点中增加光敏传感器和人体感应器，使灯光随着外界光强度来调节亮度，并且可以通过人体感应来实现有人时灯亮，人离开后灯便灭的智能控制，从而实现节能。②在电器控制节点设备中集成各种传感器，包括在空调控制节点增加了温度传感器和人体感应器，能自动检测环境温度来调节温度，能自动检测地铁站台、站厅等位置是否有人，从而决定空调的开关；能自动检测自动售票机、自动扶梯及升降梯、闸机等车站设备的使用情况来实现待机、关机还是正常运行，从而实现节能减排。③构建基于ZigBee的无线传感器网络，改进通讯网络的安全性，同时，支持与物联网的通讯机制，利用互联网Web服务器可远程控制地铁站的每一个节点，可实现智能远程监控。

3 结论

将WSN技术与能量管理系统相结合应用于地铁站的节能，既可以实现对地铁站耗能设备的统一管理、集中调度，同时，可以根据现场环境情况进行更灵活、更人性化的调节设置，从而实现更大程度的节能。

［1］高玉龙.地铁系统能源流管理模型研究［D］.天津：河北工业大学，2012.

［2］杨乐.地铁站用能特征与节能策略研究［D］.北京：清华大学，2017.

［3］马学鹏，夏国臣.城市轨道交通能源管理系统研究［J］.城市轨道交通研究，2014（4）：102-107.

［4］沈文杰.地铁车站能源管理系统设计应用［J］.电气技术，2015（10）：65-67.

广州铁路职业技术学院2015年院级科研项目（轨道交通特色专项）“基于WSN的低碳型智能车辆站段能量管理系统研究与设计”（编号：GTXYT1502）

U298

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.23.044

2095－6835（2019）23－0100－01

〔编辑：张思楠〕