张 青,罗奋生(上海建科工程咨询有限公司, 上海 200032)
城市轨道交通弱电系统综合联调,是指在完成各弱电系统设备安装、设备单体测试、系统内部调试的前提下,由业主组织、监理协助、各弱电系统参建方共同参与,通过以综合监控和信号为主的关联系统联调项目,对系统自身的关键性能、不同弱电系统间的接口关系和弱电各系统间的联动功能进行综合性测试和验证,为最终实现设备与设备、人员与设备、人员与人员之间的协调运转打下基础。
目前我国城市轨道交通建设工期非常紧张,土建和机电施工工序还要占据更多的工期,因而留给弱电系统安装和调试的时间非常少。在线路开通时间节点不变的前提下,综合联调往往与系统接口调试和单体调试交叉进行,从而造成综合联调测试条件不完备、测试过程不充分的弊端。因此,监理单位作为综合联调组织协调的一方,对综合联调进行有效的组织管理,形成行之有效的测试方案提出了更高的要求。
根据弱电各系统之间的接口复杂程度和相关程度,综合联调包括以信号、车辆为中心的动车调试和以综合监控系统为中心的系统调试两个方面。动车调试前,应完成轨行区设备的安装,轨道经初验合格并具备行车的证明文件,接触网已送电且变电所送电的控制权已移交,信号系统具备动车调试条件并具有相关证明文件,轨行区属地管理权、调度指挥权、设备操作权已移交。系统调试前,双方系统应完成设备安装验收、单体调试和本系统调试,按照界面划分相关文件完成接口线缆的敷设和测试。各系统未全部完成调试前,为了节约工期,对具备调试条件的接口可先行调试,提前开始综合调试工作。由于动车调试和系统调试的进度和前置条件不同,无法严格规定综合联调的开始时间,通常以两者最先开始的时间作为起始时间;而以三权移交地铁运营公司和系统模式调试完成作为综合联调的结束时间。
动车调试主要是在冷热滑试验完成的基础上,对车辆系统、信号系统进行系统功能调试,完成各项测试指标,满足系统设计要求。车辆调试主要完成车辆型式试验和例行试验。信号系统调试主要内容包括基本功能测试、列车自动防护(Automatic Train Protection, ATP)功能测试、列车自动运行(Automatic Train Operation, ATO)功能测试、冗余功能测试以及相关系统的接口测试。
系统调试涉及车站所有机电设备系统间的联动调试,主要包括点对点测试、端对端测试和系统模式测试。点对点测试是检验从环境与设备监控系统(Building Automation System,BAS)、火灾自动报警系统(Fire Alarm System,FAS)、通信系统等系统的主控制器到相关系统接口的控制器或终端的正确性。端对端测试是检验从城市轨道交通综合监控系统(Integrated Supervisory Control System,ISCS)的人机界面到现场机电设备的正确性。系统模式测试是根据联动模式表对所有设备系统的联动状态进行验证,测试结果应满足相关技术标准对 BAS的功能要求。
信号系统车载设备中包含 ATO 计算机、ATP 计算机、分布式控制系统(Distributed Control System,DCS)机架、信号与车辆接口模块等设备,其调试过程可分为静态调试和动态调试。信号系统车站和轨旁设备通常先进行单体设备的调试,即详细、全面地对每一种类的每一件设备进行调试,接着调试各子系统的设备,最后调试系统设备和联合调试系统间设备。综合联调的重点如下:信号系统与车辆之间的联调(先在试车线上调试,后在正线上调试),信号系统与站台门之间的联调,信号系统与综合监控系统 [包括乘客信息系统(Passenger Information System,PIS)、广播、BAS 等] 之间的联调。
通信系统由专用通信系统、民用通信系统、公安通信系统和办公自动化系统组成。专用通信服务于地铁行车指挥和运营管理,是各种监控系统传递的基础设施,是地铁运转的神经系统。民用通信系统主要是将电信运营商的移动通信信号引入地下区域,为乘客提供移动通信服务,提高地铁和电信运营商的服务水平。公安通信系统是将地面公安通信网引入地铁,为保障地铁行车安全和市民安全出行,快速、准确、高效地执行地铁安全保卫任务提高提供通信保障。办公自动化系统是服务于运营管理,面向地铁组织的日常管理,员工及管理者使用频率很高的系统。通信系统由传输、公务电话、无线通信、专用电话、视频监视、视频会议、广播、时钟、集中网络管理、计算机网络、乘客信息、数字广告及通信电源等组成。因此,在综合联调时,需要测试传输系统与闭路电视(Closed Circuit Television,CCTV)系统、电话系统、广播系统、时钟系统、网络管理系统、电源系统之间,网络管理系统与时钟系统、广播系统、CCTV 系统、电源系统之间,无线系统与广播系统、电话系统之间是否能相互连通并双向收发信息,以满足设计的功能要求。
自动售检票系统由线路中央计算机系统、车站计算机系统、车站售检票终端设备、车票、维修系统、培训系统和通信传输网络构成。自动售检票系统联动调试的重点是与通信系统、时钟系统的联调,以验证其中央级功能。
综合监控系统由控制中心综合监控系统、临时备用中心综合监控系统、车站综合监控系统、车辆段/停车场综合监控系统、网络管理及测试系统、设备维护管理系统、培训管理系统等组成。车站级综合监控系统集成其所在车站的相关系统,如对 FAS、BAS、监控与数据采集(Supervisory Control And Data Acquisition,SCADA)等系统执行车站级监控设备的接入,并与车站级门禁系统(Access Control System, ACS)、广播系统(Public Address, PA)、CCTV、PIS、屏蔽门系统(Platform Screen Door, PSD)等互联,使其按照既定的工况模式协调工作。联调时须测试综合监控系统与电力监控与数据采集(Power Supervisory Control And Data Acquisition,PSCADA)系统、BAS 系统、门禁系统、传输系统、站台门系统、自动售检票系统、通信时钟系统、火灾自动报警系统、闭路电视监视系统、广播系统、乘客信息系统、列车自动监控(Automatic Train Supervision,ATS)系统的通信是否正常,电表信息的接收是否准确。
3.1.1 调试组织架构
为高质量、高效率地进行系统联调工作,完成系统建设任务,顺利实现开通目标,系统联调工作通常由建设单位牵头组织实施,组织架构由建设单位、系统集成商、系统设计单位、监理单位、施工单位等多家参建单位、部门共同组成。同时,设立系统调试领导小组、调试工作小组、现场调试小组和调试配合组,明确责任、分工负责,保障系统调试工作的有序开展。
3.1.2 各小组工作职责
(1)调试领导小组:总体协调弱电系统联调工作,联合发布决策性指令;根据调试工作需要,召开调试工作会议,协调解决调试重大问题。
(2)调试工作小组:在调试领导小组的领导下开展各项工作,审定弱电各系统联调方案,协调各部门及相关单位的调试配合,监督调试安全措施执行情况,检查现场调试工作质量及调试进度。
(3)现场调试小组:在现场调试工作小组的领导下开展各项工作;负责编制联调方案,制定联调计划,开展联调工作,实现联调节点目标;申报作业计划,负责调试请销点;组织调试例会,汇总调试任务完成情况,协调解决调试问题,安排联调任务。
(4)联调配合组:负责系统接口相关调试配合,解决调试相关设计、安装问题,负责调试期间的后勤保障等。
3.1.3 调试相关单位的具体工作任务
(1)业主单位:负责验证测试的组织、协调、测试方案的审批、测试结果的确认,负责确认测试出现问题时的责任方。
(2)设计单位:参与测试方案的审核,负责确认测试出现问题时的技术责任方。
(3)监理单位:协助业主负责联调的组织和协调,参与联调方案的审核,联调过程的组织,联调过程的监督和见证,联调测试结果的确认,协助业主确认联调出现问题时的责任方。
(4)系统集成商:负责测试计划的策划和测试时间的安排,负责测试过程的实施,负责测试结果的记录;与接口方共同对测试结果记录的真实性负责,负责所属范围内测试不符合项的整改。
(5)接口方集成商/供货商:参与和配合验证测试,与弱电系统集成商共同签署测试结果记录,与弱电系统集成商共同对测试结果记录的真实性负责,负责所属范围内测试不符合项的整改。
(6)其他参与方:根据项目验证测试需要邀请设备供货商、属地施工(管理)单位等其他相关方参与验证测试,以配合设备的操作、设备问题的解决、现场安全保障措施的测试验证等。
3.2.1 人员安全
(1)所有参与综合联调的人员进入现场必须戴安全帽。
(2)不得随意触摸现场带电设备,确保生命和设备的安全。
(3)联调过程中,若存在危害人身安全的现象,则参与联调的任何人员都可采取措施,暂停测试并向业主报告。
3.2.2 设备安全
(1)严格控制移动介质(U 盘、光盘等)的使用。
(2)确保联调完毕后,关闭相关机柜门并在离开时锁上设备用房。
3.2.3 联调环境保障
(1)不得随意插拔网络线,电源线等硬件连接线。
(2)不得随意关闭或开启服务器或服务商的软件服务或进程。
(3)不得随意修改软件配置或应用文件。
3.2.4 联调结果保障
联调结果应以机电设备的实际状态为准,验证测试结果由监理、业主确认。
3.2.5 联调过程中的异常处理原则
测试验证人员应当根据现场实际情况进行异常定位和排除,无法排除时,须联系相关系统负责人。对于当天无法排除的异常情况,应当实时记录并当晚通知相关负责人。注意在处理异常时,应当以确保人员及设备安全为原则。
(1)协助业主审查《弱电系统综合联调大纲》及其各相关集成商的联调实施方案,明确参与弱电系统综合联调各相关系统之间的接口关系及界面控制要求。
(2)审查《系统总联调进度计划》,确认其可行性及是否满足工程总工期的要求。
(3)在制订过程总工期计划时,应留出足够的总联调调试时间,不能因土建、设备采购、制造、运输、安装、供电等延期而压缩系统总联调所必需的调试时间。
(4)检查参与系统总联调技术人员的专业配置和资质是否满足总联调的要求。
(5)督促对关键测试仪器、仪表、设备和器具的计量认证检查。
(6)严格审查各专业的单机及系统联调的试验报告和调试结果。
(7)审查和确认总联调组织机构及人员配备情况。
(8)检查并确保各参与单位做好联调准备工作,检查、确认系统总联调条件是否完备。
(1)督促各参与单位总联调工作按《弱电系统综合联调大纲》及其实施方案的规定正常有序地进行。
(2)对弱电系统综合联调过程进行监理,采用旁站、跟踪、巡回、抽检、平行检测等不同方法对关键项进行旁站见证,确认系统的运行技术参数是否达到设计和合同要求,并且做好记录。
(3)审查系统综合联调时各相关系统的接口测试试验报告。
(4)审查综合联调各阶段的调试试验报告,认真审查系统各项功能、性能等质量指标是否均已达到技术设计和技术规格书中的技术要求。
(5)对系统总联调工作进度进行动态跟踪,掌握总联调工作的实际进展情况,定期和不定期地检查总联调实际工作进度并与计划进度进行比较,若出现偏差,则应采取有效措施加以调整。
(6)组织协调会议,做好各有关单位的协调工作,确保总联调工作顺利按计划进行。
(7)及时协调各方面关系,尤其应注意各相关系统接口处不同承包商之间的责任划分问题,力争做到相互配合、相互支持,共同努力实现工程的进度目标。
城市轨道交通弱电系统综合联调是在城市轨道交通开通运营前,对其弱电各系统接口、关键性能和联动功能进行的综合测试、验证和评估,涉及多系统、多单位、多部门的联合协作。为了提高综合联调的效率,保证调试的安全,为弱电设备系统的验收提供依据,必须制定详细的联调方案,做好高效的联调组织安排,加强联调工作的统筹管理。