城市軌道交通專(zhuān)用通信系統(tǒng)調(diào)試方案優(yōu)化簡(jiǎn)析

閆學(xué)祥于桂菊

(1．濟(jì)南軌道交通集團(tuán)有限公司，濟(jì)南 250101；

2．山東省濟(jì)南市平陰縣全民健身中心瑪鋼體育館，濟(jì)南 250400)

城市軌道交通專(zhuān)用通信系統(tǒng)調(diào)試方案優(yōu)化簡(jiǎn)析

閆學(xué)祥1于桂菊2

(1．濟(jì)南軌道交通集團(tuán)有限公司，濟(jì)南 250101；

2．山東省濟(jì)南市平陰縣全民健身中心瑪鋼體育館，濟(jì)南 250400)

城市軌道交通專(zhuān)用通信系統(tǒng)的部分子系統(tǒng)應(yīng)在動(dòng)車(chē)調(diào)試開(kāi)始前具備使用條件，經(jīng)常存在與供電系統(tǒng)同期調(diào)試而要使用臨時(shí)電源的問(wèn)題，主要分析臨時(shí)電源調(diào)試方案存在的風(fēng)險(xiǎn)和優(yōu)化措施。

專(zhuān)用通信系統(tǒng)；臨時(shí)電源；調(diào)試方案

城市軌道交通專(zhuān)用通信系統(tǒng)為運(yùn)營(yíng)、維護(hù)、管理等工作提供通信、監(jiān)控、廣播、辦公自動(dòng)化等服務(wù)。在建設(shè)過(guò)程中，動(dòng)車(chē)調(diào)試工作需在車(chē)輛、軌道、供電、信號(hào)、通信等專(zhuān)業(yè)設(shè)備調(diào)試至具備使用條件后進(jìn)行。為保障動(dòng)車(chē)調(diào)試工期，需優(yōu)先完成專(zhuān)用通信系統(tǒng)與動(dòng)車(chē)調(diào)試有關(guān)子系統(tǒng)設(shè)備的供貨、安裝、調(diào)試等相關(guān)工作。

通信系統(tǒng)需全線通才能進(jìn)行調(diào)試[1]，根據(jù)整體工期安排，通常是各專(zhuān)業(yè)設(shè)備安裝條件同時(shí)或在比較短的時(shí)間內(nèi)先后具備，而在設(shè)備安裝完畢后，需先完成供電設(shè)備的調(diào)試，并送電至相關(guān)專(zhuān)業(yè)機(jī)房后，才能開(kāi)始其他系統(tǒng)的設(shè)備調(diào)試工作。

1 專(zhuān)用通信系統(tǒng)設(shè)備調(diào)試工作分析

為保證動(dòng)車(chē)調(diào)試工作的通信需要，集群調(diào)度專(zhuān)用無(wú)線、調(diào)度電話、公務(wù)電話設(shè)備需盡早具備使用條件，而無(wú)線和電話的調(diào)試又需要傳輸設(shè)備先行完成調(diào)試工作具備使用條件，傳輸設(shè)備調(diào)試之前又需要電源。對(duì)于不直接影響動(dòng)車(chē)調(diào)試的其他子系統(tǒng)，可以在稍后調(diào)試。外電源引入機(jī)房是設(shè)備開(kāi)始調(diào)試的必要條件，而專(zhuān)用無(wú)線和電話設(shè)備調(diào)試至具備使用條件，則是冷滑、熱滑、動(dòng)車(chē)調(diào)試工作開(kāi)始的基礎(chǔ)之一。在工期允許的情況下，應(yīng)在正式電源引入機(jī)房后開(kāi)始調(diào)試；而在工期不允許時(shí)，尤其是正式電源引入機(jī)房的時(shí)間較晚時(shí)，則需要使用臨時(shí)電源。專(zhuān)用通信各子系統(tǒng)調(diào)試流程及前置條件簡(jiǎn)要分析如圖1所示。

圖1 專(zhuān)用通信系統(tǒng)調(diào)試流程

2 使用臨時(shí)電源進(jìn)行專(zhuān)用通信系統(tǒng)設(shè)備調(diào)試工作的可行性分析

通信系統(tǒng)設(shè)備是高集成度精密設(shè)備，其正式供電系統(tǒng)配置有在線式UPS，以確保供電穩(wěn)定、純凈、可靠。設(shè)備廠家通常會(huì)要求，設(shè)備調(diào)試應(yīng)開(kāi)啟UPS，以保護(hù)設(shè)備。但設(shè)備在出廠驗(yàn)收或相關(guān)測(cè)試時(shí)，并不總是工作在有UPS的環(huán)境中，其重點(diǎn)是電源的質(zhì)量和穩(wěn)定性。城市軌道交通的工程現(xiàn)場(chǎng)通常在城市，外接臨時(shí)電源質(zhì)量和穩(wěn)定性通常不會(huì)太差，如果不考慮臨時(shí)線路和設(shè)施，與工廠測(cè)試時(shí)沒(méi)有UPS的環(huán)境是相似的。由于工期原因，專(zhuān)用通信系統(tǒng)設(shè)備調(diào)試通常需要和供電系統(tǒng)設(shè)備同期調(diào)試時(shí)，動(dòng)力照明專(zhuān)業(yè)的施工和調(diào)試通常也正在進(jìn)行，即便是外部電源已經(jīng)供電，各站點(diǎn)機(jī)房仍然不具備正式電源送電條件。在此情況下，專(zhuān)用通信系統(tǒng)設(shè)備的調(diào)試通常會(huì)考慮使用施工用臨時(shí)電源。

根據(jù)廠家技術(shù)文件說(shuō)明，由于UPS為對(duì)地大漏泄電流設(shè)備，其前端電源不能配置漏電保護(hù)裝置。在工程實(shí)踐中，用臨時(shí)電源對(duì)通信系統(tǒng)的UPS設(shè)備送電時(shí)也發(fā)現(xiàn)，將設(shè)備連接至臨時(shí)配電箱后，臨時(shí)配電箱的漏電保護(hù)裝置立刻或在幾分鐘內(nèi)斷開(kāi)電源，無(wú)法正常送電。臨時(shí)電源為工程現(xiàn)場(chǎng)施工用電，為保障施工人員的安全，又必須配置漏電保護(hù)設(shè)備。對(duì)于專(zhuān)用通信系統(tǒng)設(shè)備調(diào)試工作來(lái)說(shuō)，這就形成一個(gè)明顯的矛盾。

其可能的解決方案：在通信系統(tǒng)UPS電源輸入端，跨接前級(jí)配電箱的漏電保護(hù)設(shè)備；或跨接UPS（因零線也通常安裝漏電保護(hù)裝置，需將UPS設(shè)備進(jìn)出線完全斷開(kāi)），將臨時(shí)電源直接送至配電箱后，分配送電至專(zhuān)用通信各子系統(tǒng)設(shè)備。這兩個(gè)解決方案都存在明顯的弊端，跨接漏電保護(hù)設(shè)備將會(huì)讓相關(guān)施工人員增加觸電隱患，而跨接UPS將會(huì)讓設(shè)備承受電源不穩(wěn)定、不純凈的風(fēng)險(xiǎn)，如停電頻率高，還有可能損壞設(shè)備或降低設(shè)備壽命。

兩種解決方案都存在一定程度的安全隱患，將人和設(shè)備的重要程度進(jìn)行對(duì)比后，通常會(huì)選擇保護(hù)人的安全優(yōu)先，從而采用跨接UPS的方式進(jìn)行設(shè)備送電調(diào)試。而對(duì)控制中心的專(zhuān)用通信設(shè)備來(lái)說(shuō)，因調(diào)試用時(shí)長(zhǎng)、對(duì)電源要求更高，反復(fù)停電可能使調(diào)試工作無(wú)法進(jìn)行，在方案選擇時(shí)存在更多困難。在工程實(shí)踐中，控制中心通常會(huì)采用跨接漏電保護(hù)裝置（或從臨時(shí)電源變壓器使用單獨(dú)電纜引接電源），開(kāi)啟UPS的方案。

3 調(diào)試階段存在的其他問(wèn)題

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試面臨的問(wèn)題除臨時(shí)電源外，通常還有粉塵超標(biāo)（且含有金屬粉塵）、空氣濕度大、溫度過(guò)高或過(guò)低等不利條件，將直接影響設(shè)備的穩(wěn)定工作或壽命。比如，蓄電池設(shè)計(jì)壽命通常是指在25 ℃下，工作環(huán)境溫度每提高10 ℃，其壽命將降低50%。而且部分設(shè)備，尤其是進(jìn)口設(shè)備，供貨周期較長(zhǎng)，一旦損壞會(huì)對(duì)項(xiàng)目工期造成不良影響。

這需要建設(shè)單位從設(shè)備選型階段就根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)可能存在的惡劣條件，盡可能選擇適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)不利調(diào)試環(huán)境的設(shè)備。

然而，采用臨時(shí)電源，并在不利環(huán)境中調(diào)試是不得已的方式，應(yīng)嚴(yán)格控制調(diào)試時(shí)間，降低人員觸電或設(shè)備受損風(fēng)險(xiǎn)。降低設(shè)備在不利環(huán)境中的調(diào)試時(shí)間和運(yùn)行時(shí)間是擺在參建各方面前的問(wèn)題。

4 調(diào)試方案優(yōu)化分析

通過(guò)合理的工期安排，在機(jī)房環(huán)境和電源都具備條件后再開(kāi)始調(diào)試工作是理想方案。但在城市軌道交通工程實(shí)施中，由于前期工期經(jīng)常存在一些不可控因素，且調(diào)試工作本身也存在不可控因素，兩者相加，可能導(dǎo)致后期動(dòng)車(chē)調(diào)試及試運(yùn)行等相關(guān)工作的延遲，致使工程整體延期。

為提高現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試效率，降低使用臨時(shí)電源調(diào)試的風(fēng)險(xiǎn)，保證在工期緊張時(shí)相對(duì)安全地使用臨時(shí)電源，快速完成調(diào)試工作，盡早啟用專(zhuān)用通信設(shè)備，以保障動(dòng)車(chē)調(diào)試工期，可以調(diào)整或優(yōu)化的工作內(nèi)容至少有：

1）設(shè)備出廠前，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要，對(duì)設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)準(zhǔn)確的預(yù)配置。如工廠發(fā)貨前（特別是進(jìn)口設(shè)備）未能完成此項(xiàng)工作，也可在到貨后建立一個(gè)測(cè)試環(huán)境，進(jìn)行此項(xiàng)預(yù)配置工作，降低工程現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)配置工作量。

2）設(shè)備出廠前進(jìn)行全面的詳細(xì)測(cè)試，由設(shè)備廠家測(cè)試人員和調(diào)試工程師協(xié)同完成。

3）出廠驗(yàn)收工作應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)配置和測(cè)試完成情況按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行仔細(xì)抽查，由相關(guān)各方共同確認(rèn)。

4）在采購(gòu)中根據(jù)需要增加板卡級(jí)設(shè)備測(cè)試平臺(tái)，并于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試前建成，作為培訓(xùn)和測(cè)試基地?？筛鶕?jù)需要先在測(cè)試平臺(tái)上進(jìn)行相關(guān)測(cè)試，減少工程現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)試工作量。

5）對(duì)控制中心網(wǎng)管等設(shè)備配置，可先行在其他有UPS的環(huán)境中進(jìn)行配置，對(duì)于需申請(qǐng)軟件許可證的，應(yīng)提前申請(qǐng)。

6）現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工作盡量選擇在夜間或其他施工用電較少時(shí)進(jìn)行。因?yàn)楦魇┕挝辉谌臻g的用電設(shè)備較多，電焊機(jī)等大型用電設(shè)備會(huì)對(duì)電網(wǎng)質(zhì)量造成影響，電動(dòng)工具漏電還會(huì)導(dǎo)致斷電。

7）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備安裝調(diào)試階段，建議在機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置溫濕度計(jì)，在溫濕度超出允許范圍時(shí)，采取臨時(shí)的環(huán)境控制方案，并一直保持溫濕度在允許范圍內(nèi)。

8）合理安排機(jī)房裝修等相關(guān)工作工序，降低調(diào)試期間粉塵超標(biāo)可能性。調(diào)試開(kāi)始前，相關(guān)單位應(yīng)完成粉塵較大的工序，并對(duì)機(jī)房進(jìn)行除塵。在調(diào)試階段，粉塵明顯超標(biāo)時(shí)，應(yīng)停止調(diào)試，并對(duì)設(shè)備進(jìn)行封閉。

9）對(duì)臨時(shí)電源質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可采取增加穩(wěn)壓器等措施改善電源質(zhì)量，或使用發(fā)電機(jī)（應(yīng)特別關(guān)注發(fā)電機(jī)的頻率漂移和電壓波動(dòng)在允許范圍內(nèi)）進(jìn)行單站點(diǎn)設(shè)備調(diào)試。

10）在采取跨接漏電保護(hù)裝置的方案時(shí)，應(yīng)采取措施保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)施工人員的安全，或在調(diào)試時(shí)禁止施工人員作業(yè)。

由于設(shè)備配置相關(guān)參數(shù)后，即便是完全相同規(guī)格型號(hào)的設(shè)備，每一件設(shè)備的站點(diǎn)及安裝位置已經(jīng)固定，在設(shè)備安裝階段應(yīng)特別注意設(shè)備安裝位置正確。

采取以上優(yōu)化措施并做好現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試準(zhǔn)備工作后，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)間會(huì)有一定程度的縮減，在工期允許的情況下，可以考慮不使用臨時(shí)電源調(diào)試。由于調(diào)試工作存在的不確定因素較多，仍建議在保證安全的前提下盡早開(kāi)始調(diào)試工作。

5 結(jié)語(yǔ)

考慮設(shè)備調(diào)試工期的不確定性和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試環(huán)境的不利因素，為有效保障動(dòng)車(chē)調(diào)試工期和設(shè)備、人員安全，作為提供專(zhuān)用通信服務(wù)的系統(tǒng)設(shè)備，應(yīng)做好設(shè)備進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)前的相關(guān)工作。尤其是采用臨時(shí)電源進(jìn)行調(diào)試時(shí)，更要采取有效措施，減少現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)間。

[1]賈萍.城市軌道交通機(jī)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試[J].鐵道通信信號(hào)，2016，52（3）：89-91.

[2]楊利強(qiáng).城市軌道交通無(wú)線通信系統(tǒng)融合方案[J].都市快軌交通，2015，28（2）：117-120.

A few subsystems of the private communication system for urban rail transit should have working conditions before train commissioning. There is a phenomenon that a temporary power supply system has to be used when commissioning of both the private communication system and power supply system at the same time. This paper mainly analyzes the risks and optimization solution for temporary power supply commissioning.

private communication system; temporary power supply; commissioning solution

10.3969/j.issn.1673-4440.2016.06.016

2016-07-05）