城市轨道交通远传水表应用可行性分析

方玮

【摘要】长期以来，城市轨道交通车站、车辆基地（车辆段、停车场）的内部自来水用水量采用传统水表计量。由于城市轨道交通车站、车辆基地位置分散，且每座车站、车辆基地内用水点众多，这就导致运营单位很难逐个抄表统计用水信息，不利于轨道交通用水管理和管网维护。为此，我们借鉴了市自来水公司对各用水单位的管理经验，考虑采用远传水表设备，实时上传用水数据至管理平台，运营管理人员在办公室内可以随时调阅、整理各站点用水数据，实现各轨道交通线路用水的科学管理。

【关键词】城市轨道交通;远传水表;用水科学管理

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.05.009

1、研究背景及目的

目前南京已通车运营十多条地铁线，车站、车辆基地内供水管网上设置的都是普通水表，仅可现场读数。存在着站点分散、水表数量多，运营人员统计用水周期长，工作量大;管网漏水难发现等问题。如消防水池漏水，为维持有效消防水位，补水管持续补水，通过对比用水数据，往往要几个月才能发现异常。发现时，数以万计的水费已发生。研究远传水表及用水数据统计平台，可缩短运营统计分析全线网用水数据周期，有利于运营耗能科学管理，达到减员增效、节约能源目的。

2、车站、车辆基地原供水方案介绍

南京在建地铁工程，车站一般设置2根消防给水引入管和1根生活给水引入管。引入管上由自来水公司设置水表井（内含水表、阀门等设施），此水表井属于自来水公司，不归运营管理。站内一般仅在冷却塔补水管、卫生间供水管等位置设置水表一块。

车辆段供水引入管一般由1根消防给水引入管和1根生活给水引入管组成。引入管上由自来水公司设置水表井（内含水表、阀门等设施），此水表井属于自来水公司，不归运营管理。场段内各单体生活给水进水管上设水表，单体消防进水管上一般不设置水表。

3、远传水表类型介绍

远传水表是一种可以将用水数据上传至BAS系统的水表，运营人员可以在车控室（场段控制室）调阅用水数据。远传水表分为：有线远传水表、无线远传水表，如图1，图2所示。其中有线远传水表又分为220V远传水表、24V远传水表。

无线远传水表自带蓄电池供电，定期更换充电;自带数据接收终端，1个数据接收终端可接收约200m范围内的约5个水表数据（品牌不同，传输距离和水表个数各不相同），数据通过4G/5G无线传输。车站内部墙体多，不利于数据传输，所以车站一般不使用无线远传水表。

有线远传水表可自带标准MODBUS RTU协议接口，采用两线制RS485接口与BAS系统连接。此水表具备车站应用的可能。无论是有线远传水表还是无线远传水表，一般都不适合在室外安装。如安装在室外水表井内，泡水即会损坏。

综上所述，地铁工程建议采用有线远传水表，220V或24V均可。从配电安全角度考虑，建议采用24V远传水表。

4、地铁应用方案

4.1地铁车站方案介绍

以标准地下车站为例，车站主要用水分为消防系统用水、生产生活用水。

车站生产生活用水点主要分布在：站厅层管理区域员工卫生间，配水管管径为DN32-40;站台层乘客公共区域卫生间，配水管管径为DN50;车站冷却塔补水，配水管管径为DN50;车站通风空调冷冻机房设备补水管，配水管管径为DN32;通风空调机房设备补水管，配水管管径为DN32;便民服务用房配水点，配水管管径为DN25。车站消防系统用水主要分布在：消防水池补水，管径为DN100;室外消火栓用水，管径为DN150。

上述主要用水点中，冷却塔补水、消防水池补水是在车站室外布置，如图3所示。

冷却塔补水管、消防水池补水管管径均较大，属于车站主要用水点。且容易发生由于冷却塔补水浮球开关损坏、消防水池漏水导致补水管不停补水，造成资源浪费且短时间内难以发现的问题。所以，冷却塔补水管和消防水池补水管设置远传水表很有必要。远传水表无法在室外设置，这两处的管道管需先进入车站风亭底部，安装远传水表后，再分别接出室外，与室外冷却塔、室外消火栓管网连接。管道布局如图4所示：

一座地下车站，设置多少块远传水表，对多少个用水点实时监测合适？我们认为：车站给水引入管（2根消防1根生活）、内部卫生间进水总管、冷冻站补水管、室外冷却塔补水管、消防水池补水管上设置远传水表是有必要的。一座车站约8～10块。采用两线制RS485接口与BAS系统连接，将数据传输至BAS系统。或者采用简化方案，仅在给水引入管、冷却塔补水管、消防水池补水管上安装远传水表，每座3～4块，可以减少投资，具体如表1。

车站给水引入管（2根消防1根生活）、室外冷却塔补水管、消防水池补水管虽然在室外，安装远传水表有难度，但这是主要用水点，且容易发生漏水问题，属于必须设置远传水表的用水点。

4.2车辆段、停车场

在车站段各建筑单体给水引入管上设置远传水表。以南京地铁句容车辆段为例，如图5所示，需增设21块远传水表点位。

圖中红色圆点处为场段原室外水表井位置;如果增设远传水表，将在原室外水表井位置附近，结合土建房间布置，在合适位置设置远传水表。

分别以综合楼、运用库为例：综合楼原室外水表井位于卫生间附近，则可将远传水表设置于卫生间内。运用库原室外水表井位于库区内附近，则可将远传水表设置于库区内。如图6，图7所示：

单体消防进水管上一般不设置水表。场段消防水一般由消防水池通过消防泵加压供给，可在消防水池进水管上设置远传水表。消防水池一般设置在综合楼地下一层，设置远传水表比较方便。

南京地铁车辆段内未设置BAS系统，车辆段内远传水表需增设数据采集器，用于收集汇总各水表数据。数据采集器与场段综合监控系统连接。数据采集器能够实现MDBUS数据的采集，汇总协议转换功能;可导轨或机柜安装，安装于综合监控网络柜或单独壁挂箱独立安装，具体如图8所示。

车辆段远传水表工程费用如表2所示：

地铁工程车辆段或停车场设置远传水表，总造价约35万左右。

5、结论和建议

远传水表设备投资不高，技术成熟，根据运营管理需要，处理好如下问题即可在城市轨道交通项目中广泛应用。

1）远传水表不宜室外安装，不利于水表维护且BAS系统传输信息易丢失。每天传输的信息丢失约70%左右。

2）远传水表应由机电安装单位采购并安装，BAS系统负责接线。远传水表一般不会纳入招标范围，为确保全线远传水表的接口技术标准统一，需向各机电安装标段提供统一的技术要求和接口标准。不宜将远传水表纳入BAS系统统一采购，机电安装单位安装。采购与安装不统一，不利于施工管理。

3）车站远传水表均安装于室内。如室外消防水池、冷却塔等，其补水管需从先进入室内安装远传水表后，再敷设至室外。增加了管道安装工程量。

对于运营团队，可以实时在车站控制室内随时调取主要用水点用水情况，及时发现用水异常点，做到问题早发现早处理，有效减少不必要的浪费。66A535AF-469B-4FA0-BA91-0F2FB353E7F3