“互聯(lián)互通+數(shù)字智能一體化”在現(xiàn)代有軌電車(chē)中的應(yīng)用

嚴(yán) 蘭

(上海市城市建設(shè)設(shè)計(jì)研究總院 上海 200125)

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“互聯(lián)互通+數(shù)字智能一體化”在現(xiàn)代有軌電車(chē)中的應(yīng)用

嚴(yán) 蘭

(上海市城市建設(shè)設(shè)計(jì)研究總院 上海 200125)

基于蘇州現(xiàn)代有軌電車(chē)1號(hào)線工程的正線及車(chē)輛段的調(diào)度控制中心電氣化數(shù)字應(yīng)用項(xiàng)目，設(shè)計(jì)數(shù)字智能集成一體化發(fā)展方案的關(guān)鍵技術(shù)(調(diào)度控制中心、中央信息管理系統(tǒng)、建筑弱電控制系統(tǒng)、維護(hù)維修管理系統(tǒng)、能源監(jiān)測(cè)監(jiān)控管理系統(tǒng)、中央信息系統(tǒng)與各子系統(tǒng)的總體互聯(lián)互通等)。打破大鐵路、城市地鐵半自動(dòng)化常規(guī)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，提出數(shù)字化、綠色化、低碳化新技術(shù)的設(shè)計(jì)理念，開(kāi)創(chuàng)中國(guó)現(xiàn)代有軌電車(chē)數(shù)字智能電氣化信息系統(tǒng)安全運(yùn)營(yíng)新的設(shè)計(jì)模式。

有軌電車(chē)；互聯(lián)互通；數(shù)字智能化；生命周期；綠色化；低碳化；信息系統(tǒng)

1 工程案例介紹

目前，國(guó)際上未來(lái)工業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)是電氣化、自動(dòng)化和數(shù)字化。這些舉措都是為了加強(qiáng)機(jī)電數(shù)字一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，圍繞這一國(guó)際戰(zhàn)略思路，在設(shè)計(jì)蘇州高新區(qū)現(xiàn)代有軌電車(chē)1號(hào)線工程的機(jī)電方案中，采用了數(shù)字工業(yè)4.0機(jī)電數(shù)字一體化信息系統(tǒng)互聯(lián)互通的設(shè)計(jì)理念。

蘇州高新區(qū)現(xiàn)代有軌電車(chē)1號(hào)線項(xiàng)目全長(zhǎng)18.19 km，起點(diǎn)為龍安路站，終點(diǎn)為蘇州樂(lè)園站，設(shè)車(chē)站7座，分別為生態(tài)城站、龍山路站、管委會(huì)站、白馬澗站、白馬澗生態(tài)園站、新區(qū)公園站、蘇州樂(lè)園站。車(chē)輛基地位于太湖大道南側(cè)在大陽(yáng)山內(nèi)，未來(lái)還肩負(fù)現(xiàn)代有軌電車(chē)3、4號(hào)線的調(diào)度中心。車(chē)輛基地建筑物群的信息化設(shè)計(jì)涵蓋了蘇州現(xiàn)代有軌電車(chē)1號(hào)線全線運(yùn)營(yíng)、檢修、控制中心調(diào)度，以及工作人員辦公、值班、生活等需求的全部?jī)?nèi)容。車(chē)輛基地內(nèi)房屋建筑包括：控制中心綜合樓、檢修庫(kù)、不落輪鏇庫(kù)、洗車(chē)庫(kù)、油漆車(chē)間、停車(chē)庫(kù)、危險(xiǎn)品、變電所、地下停車(chē)場(chǎng)、門(mén)衛(wèi)值班房間等，總面積約49 910 m2，占地約9.5 hm2?，F(xiàn)代有軌電車(chē)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)引入了數(shù)字工業(yè)化互聯(lián)互通信息系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)——中央信息管理系統(tǒng)，見(jiàn)圖1。

圖1 蘇州市高新區(qū)現(xiàn)代有軌電車(chē)1號(hào)線線網(wǎng)規(guī)劃

2 設(shè)計(jì)理念

蘇州高新區(qū)現(xiàn)代有軌電車(chē)1號(hào)線工程的安全調(diào)度運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)采用了互聯(lián)互通信息化、大數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)在城市現(xiàn)代有軌電車(chē)數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用等關(guān)鍵技術(shù)，設(shè)計(jì)了調(diào)度控制中心“運(yùn)營(yíng)控制管理”智能一體化信息系統(tǒng)，更好地發(fā)揮和提升蘇州現(xiàn)代有軌電車(chē)項(xiàng)目在公共交通中安全運(yùn)營(yíng)的重要作用，從而向廣大乘客提供更為優(yōu)質(zhì)、便捷、舒適的公共交通信息服務(wù)，為現(xiàn)代有軌電車(chē)運(yùn)營(yíng)管理者提供安全、可靠、穩(wěn)定營(yíng)運(yùn)的生產(chǎn)工具，為城市管理者提供真實(shí)、科學(xué)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

3 總體設(shè)計(jì)方案

蘇州高新區(qū)現(xiàn)代有軌電車(chē)1號(hào)線正線及車(chē)輛基地的建筑物工程弱電控制系統(tǒng)采用了互聯(lián)互通“調(diào)度控制中心-中央信息管理系統(tǒng)”的大平臺(tái)系統(tǒng)。

智能數(shù)字互聯(lián)互通一體化系統(tǒng)的組成主要有：中央信息管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)、時(shí)鐘對(duì)時(shí)系統(tǒng)、綜合控制管理系統(tǒng)(建筑弱電及控制系統(tǒng)、運(yùn)營(yíng)調(diào)度管理系統(tǒng)、智能信號(hào)系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng))、智能交通優(yōu)先系統(tǒng)、能源監(jiān)測(cè)監(jiān)控管理系統(tǒng)、大屏幕顯示系統(tǒng)、地理信息監(jiān)控系統(tǒng)、維修維護(hù)管理系統(tǒng)等，以及上述各系統(tǒng)的互聯(lián)互通集成的接口部分，見(jiàn)圖2。

圖2 智能機(jī)電一體化互聯(lián)互通系統(tǒng)

3.1 調(diào)度控制中心

調(diào)度控制中心是現(xiàn)代有軌電車(chē)調(diào)度指揮管理人員以及電力變電所監(jiān)控、道岔控制等操作人員進(jìn)行日常工作的場(chǎng)所，集合了運(yùn)營(yíng)調(diào)度、車(chē)輛指揮、站臺(tái)協(xié)調(diào)、視頻監(jiān)控、道岔控制、電力監(jiān)控、報(bào)警處置等相關(guān)安全運(yùn)營(yíng)功能。

3.2 中央信息管理系統(tǒng)

中央信息管理系統(tǒng)為調(diào)度控制中心的核心基礎(chǔ)平臺(tái)。它通過(guò)對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)綜合信息的收集、處理和利用，以數(shù)據(jù)呈現(xiàn)、整合和挖掘等方式，為調(diào)度控制中心的管理機(jī)構(gòu)提供了一個(gè)“數(shù)字化、全面化、效率化”的可視管理平臺(tái)，見(jiàn)圖3。

圖3 中央信息管理系統(tǒng)功能示意

3.2.1 數(shù)據(jù)中心

數(shù)據(jù)中心(中心機(jī)房)是整個(gè)弱電系統(tǒng)中綜合運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)高效可靠運(yùn)轉(zhuǎn)的重要基礎(chǔ)與保障，主要包含核心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)及存儲(chǔ)系統(tǒng)、后臺(tái)服務(wù)軟件系統(tǒng)、GIS(地理信息系統(tǒng))、各類(lèi)應(yīng)用服務(wù)器、視頻監(jiān)控服務(wù)器、時(shí)鐘同步設(shè)備、UPS不間斷電源等。

3.2.2 綜合網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)

蘇州高新區(qū)現(xiàn)代有軌電車(chē)1號(hào)線工程的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，采用獨(dú)立的萬(wàn)兆工業(yè)級(jí)光纖雙環(huán)以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、視頻等大容量信息的傳輸。

中央信息管理系統(tǒng)調(diào)度中心的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)，全部連接至冗余的核心交換機(jī)，新建一條主干48芯光纖連接成一個(gè)萬(wàn)兆工業(yè)級(jí)雙環(huán)主干網(wǎng)，見(jiàn)圖4。

圖4 綜合網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)框架

3.2.3 綜合控制管理系統(tǒng)

綜合控制系統(tǒng)與調(diào)度控制中心共同設(shè)置在調(diào)度大廳內(nèi)，并設(shè)置調(diào)度工作站。綜合監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)與大屏幕顯示系統(tǒng)的接口，可以將電力監(jiān)控系統(tǒng)投至大屏幕，供調(diào)度人員查看。

3.2.4 運(yùn)營(yíng)調(diào)度管理系統(tǒng)

運(yùn)營(yíng)調(diào)度管理系統(tǒng)包括視頻監(jiān)控系統(tǒng)和車(chē)載設(shè)備系統(tǒng)。運(yùn)營(yíng)調(diào)度管理系統(tǒng)是有軌電車(chē)運(yùn)營(yíng)調(diào)度管理人員以及操作人員日常工作的地方，集合了運(yùn)營(yíng)調(diào)度、車(chē)輛運(yùn)營(yíng)、站臺(tái)協(xié)調(diào)、視頻監(jiān)控處置等相關(guān)功能。

軟件系統(tǒng)用于支持運(yùn)營(yíng)調(diào)度人員、管理層及其他業(yè)務(wù)工作人員的各項(xiàng)日常工作，包括綜合信息管理、計(jì)劃排班、運(yùn)營(yíng)調(diào)度、車(chē)輛監(jiān)控、視頻監(jiān)控以及與道岔控制和電力監(jiān)控之間的接口等子系統(tǒng)。

運(yùn)營(yíng)信息管理涵蓋了基礎(chǔ)信息管理、營(yíng)運(yùn)管理、安全管理、票務(wù)管理、決策支持等，把1號(hào)線有軌電 車(chē) 主 營(yíng)

業(yè)務(wù)以及主要的保障業(yè)務(wù)納入到系統(tǒng)中，統(tǒng)一采集、集中管理、共享使用，實(shí)現(xiàn)資源共享。

運(yùn)營(yíng)調(diào)度子系統(tǒng)包括車(chē)輛調(diào)度、異常處理、人員考勤、數(shù)據(jù)查詢、車(chē)次數(shù)據(jù)管理、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)報(bào)表、業(yè)務(wù)分析報(bào)表等。

3.2.5 與道岔控制軟件接口

智能信號(hào)系統(tǒng)主要由道岔信號(hào)控制系統(tǒng)及道口信號(hào)優(yōu)先系統(tǒng)組成，其中道岔信號(hào)控制系統(tǒng)包括正線道岔控制系統(tǒng)及車(chē)輛段聯(lián)鎖控制系統(tǒng)。

正線道岔控制系統(tǒng)可采用聯(lián)鎖集中控制和車(chē)載遙控兩種方案，見(jiàn)圖5。

圖5 車(chē)載無(wú)線道岔控制系統(tǒng)原理

3.2.6 道口優(yōu)先系統(tǒng)

信號(hào)優(yōu)先控制是對(duì)交叉路口交通信號(hào)控制策略的優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)城市現(xiàn)代有軌電車(chē)車(chē)輛進(jìn)行傾斜性的信號(hào)分配，可提高車(chē)輛在交叉口的通行效率，確保車(chē)輛的優(yōu)先通行權(quán)。

3.2.7 視頻監(jiān)控子系統(tǒng)(CCTV)

視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為監(jiān)督車(chē)輛運(yùn)行安全、確保線路運(yùn)營(yíng)秩序的重要系統(tǒng)，可以有效提高工作人員的質(zhì)量，改善運(yùn)營(yíng)地點(diǎn)的治安狀況，清查各類(lèi)異常事件的原因與責(zé)任，因此有必要全面覆蓋車(chē)輛及站臺(tái)內(nèi)部、正線沿線、車(chē)輛段等關(guān)鍵位置。

3.2.8 信息服務(wù)系統(tǒng)

信息服務(wù)系統(tǒng)包括面向乘客的站臺(tái)信息服務(wù)系統(tǒng)

和車(chē)載信息服務(wù)系統(tǒng)，以及面向司乘人員的車(chē)輛段勤務(wù)系統(tǒng)。

3.2.9 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)(FAS)

蘇州高新區(qū)現(xiàn)代有軌電車(chē)1號(hào)線工程的所有車(chē)站都沒(méi)有參與消防聯(lián)動(dòng)的設(shè)備，車(chē)站規(guī)模小，參照規(guī)范有關(guān)要求不考慮設(shè)置FAS。主變電所、車(chē)輛段設(shè)置FAS，在車(chē)輛段辦公樓設(shè)置有軌電車(chē)1號(hào)線FAS控制中心，兼作車(chē)輛段FAS調(diào)度中心。

3.2.10 大屏幕顯示系統(tǒng)

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用了成熟先進(jìn)的液晶屏顯示技術(shù)，系統(tǒng)工作穩(wěn)定，圖像清晰度高，功能完善，是目前各行各業(yè)應(yīng)用最廣泛的大屏系統(tǒng)，不僅清晰度有了大幅提高，而且在耗電、視角等方面有了很大提高，使用壽命長(zhǎng)，維修方便。

3.2.11 地理信息系統(tǒng)(GIS)

地理信息系統(tǒng)集成地理空間框架數(shù)據(jù)、單元網(wǎng)格數(shù)據(jù)、地理編碼數(shù)據(jù)、管理部件和實(shí)時(shí)性事件數(shù)據(jù)，是基于信息采集、空間分析、可視化表達(dá)和決策支持等全方位服務(wù)的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的GIS監(jiān)控平臺(tái)，由控制中心各監(jiān)管人員采用高端信息手段對(duì)整個(gè)線路區(qū)域進(jìn)行綜合監(jiān)管。

采集區(qū)域范圍內(nèi)各監(jiān)控對(duì)象的詳細(xì)信息，并錄入到GIS數(shù)據(jù)庫(kù)，建立以經(jīng)緯度為單位的監(jiān)控對(duì)象地理信息庫(kù)，通過(guò)帶有GPS模塊的移動(dòng)終端，形成從監(jiān)控點(diǎn)位置匯總統(tǒng)計(jì)、監(jiān)控點(diǎn)定位、監(jiān)控視頻調(diào)度、位置信息確認(rèn)以及各類(lèi)事(部)件專人處置的監(jiān)管以及防范體系。

3.3 建筑弱電控制系統(tǒng)

車(chē)輛段建筑智能“綠色”弱電控制管理系統(tǒng)方案共有5大系統(tǒng)、33個(gè)子系統(tǒng)組成，該方案為實(shí)現(xiàn)綠色建筑信息化打下了有力基礎(chǔ)，見(jiàn)圖6。

圖6 建筑弱電控制管理系統(tǒng)示意

3.4 維護(hù)維修管理系統(tǒng)

維護(hù)維修管理系統(tǒng)要求保障系統(tǒng)正常運(yùn)行，提高維護(hù)管理效率，實(shí)現(xiàn)區(qū)域維護(hù)聯(lián)動(dòng)及控制中心維護(hù)管理信息的暢通，保障維護(hù)信息一體化服務(wù)，符合維護(hù)維修管理系統(tǒng)的建設(shè)要求，具有先進(jìn)性、可靠性、安全性等特點(diǎn)。

3.5 能源監(jiān)測(cè)監(jiān)控管理系統(tǒng)

本方案將民用建筑電氣設(shè)計(jì)的能源監(jiān)測(cè)監(jiān)控管理系統(tǒng)，引入到市政公共建筑設(shè)計(jì)中，并且取得中國(guó)住建部綠色建筑節(jié)能最高三星認(rèn)證，也是第一次將民用電氣設(shè)計(jì)的能源監(jiān)測(cè)監(jiān)控管理系統(tǒng)引入到現(xiàn)代有軌電車(chē)的設(shè)計(jì)中。

3.6 系統(tǒng)接口

“互聯(lián)互通+中央信息管理系統(tǒng)”與各子系統(tǒng)的接口包括內(nèi)部接口和外部接口。

內(nèi)部接口包括與綜合控制管理系統(tǒng)的接口、與火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的接口、與背景音樂(lè)及緊急廣播系統(tǒng)的接口、與門(mén)禁系統(tǒng)的接口、與停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)的接口、與建筑設(shè)備控制管理系統(tǒng)的接口、與電力監(jiān)控系統(tǒng)的接口、與時(shí)鐘對(duì)時(shí)系統(tǒng)的接口、與電話系統(tǒng)的接口等。

外部接口包括與蘇州市應(yīng)急指揮中心、蘇州市交通信息中心、蘇州公安及建交委信息中心、蘇州市政府網(wǎng)等的接口。

3.7 中央信息系統(tǒng)與各子系統(tǒng)的總體互聯(lián)互通

設(shè)計(jì)中采用了楊煉等編著的《三網(wǎng)融合的關(guān)鍵技術(shù)及建設(shè)方案》的理論研究，將車(chē)輛、站臺(tái)、路口、中心等不同位置的系統(tǒng)，以及調(diào)度控制中心、數(shù)據(jù)中心、信息服務(wù)、視頻監(jiān)控、車(chē)載等不同功能的各子系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接與集成，使之形成一套完整、協(xié)調(diào)、統(tǒng)一的信息綜合系統(tǒng)，并建設(shè)成一體化的運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)，形成蘇州有軌電車(chē)1號(hào)線全線運(yùn)營(yíng)的安全、可靠、高效、便捷、順暢的體系鏈，更好地提升蘇州市政府的管理水平及和諧城市的形象。

4 能耗監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

利用蘇州高新區(qū)現(xiàn)代有軌電車(chē)1號(hào)線工程的調(diào)度控制中心—中央信息化控制系統(tǒng)的大平臺(tái)，設(shè)計(jì)了對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)互聯(lián)互通大數(shù)據(jù)的采集和共享。為了共享工業(yè)4.0數(shù)字化在城市現(xiàn)代有軌電車(chē)應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)，引用了美國(guó)LEED(綠色認(rèn)證)設(shè)計(jì)的先進(jìn)技術(shù)，以可持續(xù)發(fā)展的理念，完成了車(chē)輛段建筑物的綠色、低碳節(jié)能目標(biāo)。利用大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將車(chē)輛基地的弱電系統(tǒng)和正線安全運(yùn)營(yíng)的弱電系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的整合，對(duì)整條線路生命周期的安全運(yùn)營(yíng)起到了監(jiān)視和監(jiān)控的作用。

工業(yè)4.0數(shù)字時(shí)代化在城市現(xiàn)代有軌電車(chē)中的應(yīng)用使得蘇州有軌電車(chē)1號(hào)線建筑物研發(fā)大廈取得了中國(guó)住建部三星級(jí)綠色建筑設(shè)計(jì)標(biāo)識(shí)證書(shū)，更加明確了在公共建筑物群中，采集建筑物內(nèi)的大數(shù)據(jù)，并通過(guò)“中央信息管理系統(tǒng)”互聯(lián)互通的數(shù)據(jù)共享，使得工業(yè)4.0數(shù)字時(shí)代化在城市現(xiàn)代有軌電車(chē)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)得到進(jìn)一步的提升。利用能源管理系統(tǒng)控制采集的各種大數(shù)據(jù)信息，分析各類(lèi)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行中反映出來(lái)的能源消耗實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及能耗變換與消耗的特征，使得能耗控制系統(tǒng)對(duì)能效管理的數(shù)據(jù)更為細(xì)化、微觀，實(shí)現(xiàn)了管理節(jié)能的可操作性、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上傳的準(zhǔn)確性和數(shù)據(jù)的采集及統(tǒng)計(jì)。采用能效控制系統(tǒng)后，實(shí)現(xiàn)了較完整的能源優(yōu)化管理系統(tǒng)以及機(jī)電智能數(shù)字化互聯(lián)互通信息系統(tǒng)一體化功能，在公共建筑物設(shè)施中實(shí)現(xiàn)智能機(jī)電一體化，為現(xiàn)代有軌電車(chē)智能機(jī)電一體化打下了夯實(shí)基礎(chǔ)。

4.1 能源監(jiān)控管理系統(tǒng)

能源監(jiān)控管理系統(tǒng)運(yùn)用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)感知技術(shù)，實(shí)時(shí)感知太陽(yáng)能，統(tǒng)籌調(diào)度各系統(tǒng)的運(yùn)行，最大限度地運(yùn)用綠色能源。

4.2 智能中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)

通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)對(duì)中央空調(diào)主機(jī)、管路設(shè)備和供水運(yùn)行狀態(tài)(水壓、水溫度、水流量、液位等)進(jìn)行實(shí)時(shí)信息采集和監(jiān)測(cè)，調(diào)控中央空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)，達(dá)到節(jié)能效果。

4.3 智能照明節(jié)能系統(tǒng)

通過(guò)光源感知系統(tǒng)及光度感知信息系統(tǒng)對(duì)建筑空間的光源質(zhì)量、光源狀態(tài)及空間是否有人等進(jìn)行智能監(jiān)測(cè)，并傳回信息中心(光感、紅外線)智慧照明感知系統(tǒng)，智能調(diào)節(jié)與控制照明綜合能耗，結(jié)合采用光導(dǎo)技術(shù)、LED節(jié)能燈具，可以將節(jié)能效果整體提升約60%。

4.4 智能節(jié)水管理系統(tǒng)

變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備可以按所需壓力，根據(jù)用水量的變化來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)泵的轉(zhuǎn)速，使設(shè)備恒壓供水，達(dá)到高效節(jié)能的目的。

變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備采用微機(jī)控制，全自動(dòng)運(yùn)行，管理簡(jiǎn)單，使用方便，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，投資省，安裝方便，便于集中管理，功能齊全，通過(guò)面板操作實(shí)現(xiàn)用戶所需的各種功能。

4.5 建筑空間生態(tài)節(jié)能系統(tǒng)

建筑空間生態(tài)環(huán)境感知系統(tǒng)是智能建筑中最為核心的組成部分，是能源精益化管理和節(jié)能減排執(zhí)行的關(guān)鍵。環(huán)境感知系統(tǒng)對(duì)空間環(huán)境的空氣質(zhì)量、光照度、溫度、濕度、電子微輻射量等數(shù)十個(gè)環(huán)境指標(biāo)信息進(jìn)行采集，并通過(guò)環(huán)境專家管理平臺(tái)對(duì)空間的空調(diào)、照明、新風(fēng)系統(tǒng)等節(jié)能設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和能耗狀態(tài)進(jìn)行有效管控。

4.6 智能停車(chē)場(chǎng)節(jié)能管理系統(tǒng)

新型節(jié)能照明管理系統(tǒng)整合成熟的通信技術(shù)和感測(cè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，讓照明設(shè)備變“聰明”，例如通過(guò)不同功能的傳感器偵測(cè)停車(chē)場(chǎng)環(huán)境的光線變化，自動(dòng)調(diào)整到合適的照明強(qiáng)度，一旦有車(chē)輛駛?cè)牖蝰偝?，行駛路線上的相應(yīng)燈光增強(qiáng)以確保安全，而當(dāng)車(chē)輛駛過(guò)之后，可自動(dòng)恢復(fù)到節(jié)能照明狀態(tài)。

4.7 智能電梯節(jié)能系統(tǒng)

4.7.1 變頻節(jié)能

使用變頻器可準(zhǔn)確地控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，使電機(jī)始終處于恰當(dāng)?shù)念l率和最佳節(jié)電狀態(tài)，根據(jù)電梯的運(yùn)行狀況，一般能節(jié)電10%～20% 。

4.7.2 能量回饋節(jié)能

傳統(tǒng)電梯下降的勢(shì)能可通過(guò)發(fā)熱電阻消耗掉，能量回饋系統(tǒng)可以把這部分能量反饋給電網(wǎng)，根據(jù)電梯現(xiàn)場(chǎng)安裝測(cè)試證明，一般能節(jié)電20%～30%。

4.7.3 感應(yīng)控制

通過(guò)感應(yīng)是否有乘客，可控制自動(dòng)扶梯的運(yùn)行(半速或停止)。在綜合辦公大樓中，電梯的能耗僅次于空調(diào)，企業(yè)、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)單位也可以通過(guò)信息遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程修復(fù)和管理。

4.7.4 環(huán)境控制

對(duì)于地下停車(chē)庫(kù)的通風(fēng)系統(tǒng)，宜根據(jù)使用情況對(duì)通風(fēng)機(jī)設(shè)置定時(shí)啟停(臺(tái)數(shù))控制或根據(jù)車(chē)庫(kù)內(nèi)的CO2濃度進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)行控制，大大改善地下車(chē)庫(kù)的工作環(huán)境質(zhì)量。

4.7.5 三表計(jì)費(fèi)系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)電、水、燃?xì)馊淼挠?jì)費(fèi)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，及時(shí)掌握用能的流量數(shù)據(jù)和報(bào)表。

5 中國(guó)住建部綠色建筑節(jié)能三星認(rèn)證

在設(shè)計(jì)蘇州現(xiàn)代有軌電車(chē)1號(hào)線時(shí),按照綠色公共建筑交通智能綜合線網(wǎng)“綠色節(jié)能”運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)的技術(shù)要求進(jìn)行。首先遵循國(guó)家和地方的綠色標(biāo)準(zhǔn)，以及政府和相關(guān)部門(mén)的節(jié)能減排要求，按照國(guó)家的三星綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。本著節(jié)能減排、減人增效的設(shè)計(jì)原則，在蘇州高新區(qū)現(xiàn)代有軌電車(chē)1號(hào)線中做到了減少能耗，使節(jié)能減排在公共建筑戰(zhàn)略中得到了充分的體現(xiàn)，也促進(jìn)了高新區(qū)以及蘇州市多層次多模式的“綠色”公共交通網(wǎng)絡(luò)的形成，發(fā)揮公共交通網(wǎng)絡(luò)的整體效益,呈現(xiàn)出蘇州高新區(qū)有軌電車(chē)車(chē)輛段建筑物的 “綠色節(jié)能”之風(fēng)。

本工程在可行性研究階段按照中國(guó)綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)及三星等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。在規(guī)劃、工可、初步方案設(shè)計(jì)階段努力做到節(jié)約土地、節(jié)約能源、節(jié)約用水、節(jié)約材料、保護(hù)環(huán)境，得到了國(guó)家交通部運(yùn)輸司領(lǐng)導(dǎo)的高度評(píng)價(jià)，并且將蘇州高新區(qū)現(xiàn)代有軌電車(chē)1號(hào)線的中央弱電信息化系統(tǒng)規(guī)定為示范線工程。

對(duì)綜合建筑物群中的研發(fā)大廈按中國(guó)住建部的三星綠色認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且在2014年5月17日獲得國(guó)家住建部審批的最高級(jí)別的“三星級(jí)綠色建筑”認(rèn)證，蘇州高新區(qū)現(xiàn)代有軌電車(chē)業(yè)主在市政工程中得到江蘇省政府節(jié)能辦相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼。

6 結(jié)語(yǔ)

過(guò)去在設(shè)計(jì)公共基礎(chǔ)設(shè)施的項(xiàng)目時(shí)，由于受通信技術(shù)的制約，只是按照局部的自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行分立系統(tǒng)的集成?，F(xiàn)在通信技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了光纖系統(tǒng)、WiFi系統(tǒng)、4G系統(tǒng)，解決了大數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)流量的關(guān)鍵技術(shù)，所以數(shù)字智能機(jī)電一體化互聯(lián)互通系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案是基于綜合調(diào)度控制運(yùn)營(yíng)信息化管理的需要，呈現(xiàn)出互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字移動(dòng)化、運(yùn)營(yíng)智慧化的新特點(diǎn)，通過(guò)建立信息化大平臺(tái)來(lái)采集大數(shù)據(jù)及整合信息。利用人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新型的信息技術(shù)軟件平臺(tái)，整合現(xiàn)代有軌電車(chē)工程的安全運(yùn)營(yíng)保障系統(tǒng)，向云計(jì)算信息化應(yīng)用深層次發(fā)展。在調(diào)度控制中心建立“中央信息管理系統(tǒng)”，采集了大量現(xiàn)代有軌電車(chē)安全運(yùn)營(yíng)及建筑群所需要的安全、穩(wěn)定、整點(diǎn)、準(zhǔn)時(shí)綜合交通運(yùn)營(yíng)的大數(shù)據(jù)，延長(zhǎng)了現(xiàn)代有軌電車(chē)的安全生命周期。通過(guò)中央信息化軟件對(duì)各種數(shù)據(jù)歸類(lèi)、統(tǒng)計(jì)、分析整合后，得出安全、穩(wěn)定、高效的運(yùn)行指令，指導(dǎo)調(diào)度人員通過(guò)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)管理，真正做到了減人增效，降低運(yùn)營(yíng)和維護(hù)的成本，規(guī)避了安全隱患，大大降低了生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)成本。蘇州高新區(qū)現(xiàn)代有軌電車(chē)1號(hào)線項(xiàng)目在2014年10月26日通過(guò)了正式的驗(yàn)收?！盎ヂ?lián)互通+數(shù)字智能一體化”在城市現(xiàn)代有軌電車(chē)中的應(yīng)用技術(shù)設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)了智能化、信息化及綜合線網(wǎng)一體化。通過(guò)互聯(lián)互通能源信息化管理系統(tǒng)的軟件平臺(tái)，設(shè)計(jì)了實(shí)時(shí)云計(jì)算開(kāi)放型的軟件系統(tǒng)，為未來(lái)大數(shù)據(jù)的積累、整合、可持續(xù)發(fā)展提供第一手資料。對(duì)整合項(xiàng)目智能化的節(jié)能，生態(tài)化的減排，精益化的管理，真正做到了減人增效，使得現(xiàn)代有軌電車(chē)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)變得更人性化、更智慧、更簡(jiǎn)單、更經(jīng)濟(jì)。

互聯(lián)互通+數(shù)字智能一體化在城市現(xiàn)代有軌電車(chē)中的應(yīng)用使得智能機(jī)電一體化的信息化系統(tǒng)更加安全、穩(wěn)定，可靠，并且在2014年得到國(guó)家交通運(yùn)輸部運(yùn)輸司各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的高度認(rèn)可和贊揚(yáng)。蘇州現(xiàn)代有軌電車(chē)1號(hào)線工程被列為“全國(guó)市政金杯示范工程”，是中國(guó)城市現(xiàn)代有軌電車(chē)互聯(lián)互通信息化軟件平臺(tái)及能源監(jiān)測(cè)監(jiān)控管理系統(tǒng)的示范性工程。

[1] 楊煉.三網(wǎng)融合的關(guān)鍵技術(shù)及建設(shè)方案[M].北京：人民郵電出版社, 2011：150-196.

[2] (美) William C.Y.Lee. Wireless & cellular telecommunications third edition[M].北京：清華大學(xué)出版社, 2008:759-790.

[3] 吳論麒.城市軌道交通信號(hào)與通信系統(tǒng)[M].北京: 中國(guó)鐵道出版社, 1998：20-58.

[4] 智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 50314—2015[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2015.

[5] 城市市政綜合監(jiān)管信息系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范：CJJ/T 106—2010[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2010.

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[10] 城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)電氣與自動(dòng)化工程技術(shù)規(guī)范：CJJ 120—2008[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008.

[11] 綠色工業(yè)建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 50878—2013 [S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2013.

[12] 綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 50378—2014[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2014.

[13] 公共建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)：GB 50189—2005[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005.

(編輯：王艷菊)

Application of “Interconnection+Digital and Intelligent Integration”to Modern Urban Tram

Yan Lan

(Shanghai Urban Construction Design & Research Institute, Shanghai 200125)

The paper takes as the background the mainline of Line 1 of Suzhou modern tram system and the experience of digitalization and electrification of its vehicle dispatching and control center. The key technologies of a digital and intelligent integration program are put forward, which includes the interconnection among dispatching and control center, central information management system, Building low voltage control system，maintenance and repair management system, monitoring and control of energy management systems，central information system and the subsystems, etc. The design breaks away from the traditional railway design rules, and semi-automatic design of subways, proposing new, digital, green and low-carbon technologies and creating a brand new model for digitalized and electrified intelligent safety operation of modern trams.

tram; interconnection; digital intelligence; life cycle; green energy; low-carbon operations; information system

10.3969/j.issn.1672-6073.2016.05.026

2016-01-21

2016-02-22

嚴(yán)蘭，女，碩士研究生，教授級(jí)高級(jí)工程師，研究方向?yàn)闄C(jī)電一體化,Yanlan-99@163.com

獲獎(jiǎng)項(xiàng)目: 2015年度全國(guó)市政金杯示范工程獎(jiǎng)；2015年全國(guó)工程勘察設(shè)計(jì)行業(yè)二等獎(jiǎng)；2015年全國(guó)交通部交通運(yùn)營(yíng)獎(jiǎng)。

U482.1

A

1672-6073(2016)05-0125-06