地鐵工程設備系統(tǒng)聯(lián)調(diào)

楊寧

（深圳市市政設計研究院有限公司，廣東 深圳 518000）

1 概述

在地鐵工程中，聯(lián)調(diào)是對軌道、車輛、車輛段設備、供電、接觸網(wǎng)、通信、信號、B A S、F A S、SCADA、乘客咨詢、門禁、站臺門、通風空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、氣體滅火、電扶梯、售檢票等設備系統(tǒng)之間的聯(lián)合調(diào)試[1-3]。聯(lián)調(diào)的目的是驗證系統(tǒng)間的接口關系，使所有系統(tǒng)能按照要求協(xié)調(diào)、可靠運轉，滿足運營需要[4-6]。

結合深圳市軌道交通7號線工程的設備系統(tǒng)聯(lián)調(diào)工作，對聯(lián)調(diào)工作內(nèi)容進行歸納總結。7號線線路全長30 km，全線共設地下車站28座，6A編組，設計速度80 km/h。7號線作為深圳市軌道交通三期工程于2016年10月建成通車，目前運行狀況良好。

聯(lián)調(diào)內(nèi)容包括：（1）列車冷熱滑試驗；（2）各設備系統(tǒng)間的聯(lián)調(diào)；（3）模擬載客試驗（總聯(lián)調(diào)）。

聯(lián)調(diào)的準備工作：（1）成立聯(lián)調(diào)組織機構；（2）編制聯(lián)調(diào)組織管理程序；（3）編制聯(lián)調(diào)計劃；（4）編制聯(lián)調(diào)大綱及聯(lián)調(diào)實施細則，內(nèi)容包括聯(lián)調(diào)目的、聯(lián)調(diào)內(nèi)容、聯(lián)調(diào)標準、測試結果是否合格的標準以及聯(lián)調(diào)順序、步驟、時間安排、組織架構、人員要求、安全措施、風險應急預案、儀器儀表、聯(lián)調(diào)表格等。

2 列車冷熱滑試驗

2.1 冷滑試驗

2.1.1 試驗前提條件

（1）土建結構、軌道敷設、疏散通道等影響建筑限界的工程已完成，滿足設計要求，通過驗收。

（2）牽引網(wǎng)、洞內(nèi)及區(qū)間照明、電纜支架、區(qū)間配電箱、控制箱、消火栓箱、信號機、轉轍機等影響設備限界的設備安裝工程已經(jīng)完成。

（3）線路清理完畢。

2.1.2 試驗內(nèi)容

（1）限界檢查。使用專用限界檢查車或安裝限界模型的軌道車，對車站、區(qū)間及車場所有線路的設備限界和車輛限界進行測量和檢查，確保全線工程滿足限界要求。限界檢查車行駛速度一般小于10 km/h。

（2）利用軌道車拖動地鐵線路檢查車以10 km/h（低速）、30～45 km/h（中速）、60 km/h及以上（高速）檢查線路在不帶電時的軌道參數(shù)（含線路水平、平順度等）和施工質(zhì)量。

（3）按設計的地鐵列車最大編組數(shù)（6輛），分別進行低速、中速、高速（線路和列車允許運行的最高速度）下的線路模擬載客重量試驗（見圖1）。測試線路基礎、軌道的承受能力和穩(wěn)定性，包括測量線路振動、噪聲、軌道參數(shù)等（此項試驗也可在列車帶電運行時進行）。

2.2 熱滑試驗

2.2.1 試驗前提條件

（1）冷滑試驗已經(jīng)合格，發(fā)現(xiàn)的問題已經(jīng)整改，并經(jīng)監(jiān)理和業(yè)主檢查認可，不存在影響限界和軌道施工質(zhì)量的問題。

（2）變電所已發(fā)電，牽引網(wǎng)至少已具備單邊供電條件，并可送電，已向通信、信號等與行車相關聯(lián)的設備送電。

（3）在車控室控制道岔，辦理列車進路，接發(fā)列車。

（4）控制中心與車站行車值班室或地鐵列車司機間進行通信聯(lián)系，至少具備辦理電話閉塞條件。

（5）至少1組電動客車已完成靜調(diào)和動調(diào)，具備帶電運行條件。

（6）線路區(qū)間的水消防系統(tǒng)已經(jīng)完成，可以使用。

2.2.2 試驗內(nèi)容

圖1 模擬載客重量試驗場景

（1）地鐵電動列車按照試驗規(guī)定進行試車，第1次運行時速度為10～15 km/h，第2次運行時速度為40～50 km/h，第3次運行時速度為70～80 km/h。試驗過程中觀察檢驗：牽引網(wǎng)供電（接觸軌授流）是否正常；辦理列車進路是否正常；通信聯(lián)系是否正常；列車運行是否正常。

（2）地鐵電動列車按照模擬載客重量進行各專業(yè)設備需帶電運行時的聯(lián)調(diào)試驗：接觸網(wǎng)（軌）雙邊供電或大雙邊供電時，測量并記錄牽引網(wǎng)的最低電壓和走行軌對地的最高電壓；接觸網(wǎng)（軌）單邊供電時，測量并記錄當列車在線路末端啟動時的加速度、牽引電流、牽引網(wǎng)最低電壓和走行軌對地最高電壓；軌道的承載試驗；列車自動防護試驗，在前一閉塞分區(qū)占用時，檢查列車自動防護距離是否滿足設計要求；列車性能試驗。

3 設備系統(tǒng)聯(lián)調(diào)

設備系統(tǒng)聯(lián)調(diào)是地鐵工程中最復雜、工作量最大的部分，是所有設備系統(tǒng)實現(xiàn)整體有序運作的基礎，是運營的前提條件，也是地鐵設備系統(tǒng)先進性、合理性的重要體現(xiàn)。系統(tǒng)聯(lián)調(diào)前，需滿足各設備系統(tǒng)單系統(tǒng)安裝調(diào)試完成，設備及系統(tǒng)均已滿足設計要求；各設備系統(tǒng)接口測試完畢，各項性能良好。

3.1 通信時鐘、警用通信UPS、骨干傳輸網(wǎng)與各相關設備系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)

（1）目的：通過聯(lián)調(diào)檢驗警用通信UPS、BAS、FAS、SCADA、AFC、OA、ATS、閉路電視、廣播、電源、站內(nèi)與軌旁電話、公眾通信、無線、集中網(wǎng)管等其他系統(tǒng)在通信時鐘信號源故障及再恢復后是否能正確接收時鐘系統(tǒng)的標準時間信號，達到各設備系統(tǒng)時間的統(tǒng)一；檢驗骨干傳輸網(wǎng)中斷及恢復后對上述相關設備系統(tǒng)的影響。

（2）內(nèi)容：時鐘信號是否正常，時鐘信號故障及故障恢復是否正常；各系統(tǒng)接收骨干傳輸網(wǎng)的信號是否正常，骨干傳輸網(wǎng)故障及故障恢復是否正常；警用通信UPS旁路切換性能是否穩(wěn)定。

3.2 SCADA系統(tǒng)與供電系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)（包括與信號系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)）

（1）目的：檢查SCADA系統(tǒng)和供電設備間的接口功能是否與設計相符；測試調(diào)度中心設置的所有程控項目，檢查各程控項目是否能夠按順序完成設計要求的各項動作；測試SCADA系統(tǒng)與綜合監(jiān)控系統(tǒng)間的時鐘接口；對調(diào)度、操作和值班等運維人員進行培訓；確保SCADA系統(tǒng)、供電系統(tǒng)的安全運行。

（2）內(nèi)容：設備及開關是否按照設計要求進行了調(diào)整；對每臺監(jiān)控對象進行遙信（對位檢查）、遙控（各種操作方式、聯(lián)鎖操作方式）、遙測、遙調(diào)等傳動試驗，檢驗SCADA系統(tǒng)遙控、遙信、遙測、遙調(diào)功能是否穩(wěn)定可靠，滿足設計要求。

3.3 無線集群與信號、車輛的聯(lián)調(diào)

（1）目的：通過列車上線運行，檢驗通信無線系統(tǒng)與信號系統(tǒng)、車輛間的通信接口是否滿足設計要求，滿足運營需要。

（2）內(nèi)容：無線通信系統(tǒng)與信號ATS間的信息接收是否正確、及時；行車調(diào)度、車場調(diào)度與所管轄的列車利用無線通信系統(tǒng)進行通信是否正常；列車電臺廣播設備與無線通信系統(tǒng)互聯(lián)，使中央控制室（OCC）和車站控制室實現(xiàn)對列車的廣播及列車廣播的優(yōu)先級是否正確。

3.4 BAS系統(tǒng)與通風空調(diào)系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)

（1）目的：BAS系統(tǒng)與通風空調(diào)系統(tǒng)接口較多，通過聯(lián)調(diào)檢驗BAS系統(tǒng)是否能按照設計要求實現(xiàn)對通風空調(diào)系統(tǒng)的監(jiān)控功能；對運營維修人員進行培訓，使其能熟練掌握系統(tǒng)功能、原理及操作。

（2）內(nèi)容：各設備及閥門的聯(lián)動關系是否正確；各設備及閥門的狀態(tài)顯示是否正確；各設備的故障報警功能是否正常；是否能按照通風空調(diào)系統(tǒng)設備設計要求實現(xiàn)遠程（站級、中央級）控制；是否能夠按照空調(diào)專業(yè)要求完成各種空調(diào)設計工況的控制和轉換；在各種空調(diào)設計工況下實現(xiàn)車站火災工況的轉換；在區(qū)間正常運行工況下，實現(xiàn)區(qū)間阻塞和火災模式的轉換。

3.5 BAS系統(tǒng)與空調(diào)制冷系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)

（1）目的：通過聯(lián)調(diào)檢驗BAS系統(tǒng)是否能夠按照設計要求實現(xiàn)對空調(diào)制冷系統(tǒng)的監(jiān)控功能；對運營維修人員進行培訓，使其能熟練掌握系統(tǒng)功能、原理及操作。

（2）內(nèi)容：對冷水系統(tǒng)設備的監(jiān)控和故障顯示功能是否正常；冷水系統(tǒng)設備是否按要求的啟停順序?qū)崿F(xiàn)正常運行；BAS系統(tǒng)通過溫濕度傳感器的檢測實現(xiàn)對電動二通閥的流量調(diào)節(jié)；BAS系統(tǒng)通過對流量的檢測自動實現(xiàn)冷水機組的起停和相關設備的聯(lián)動；BAS系統(tǒng)通過溫濕度傳感器的檢測自動實現(xiàn)空調(diào)工況的轉換。

3.6 BAS系統(tǒng)與照明系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)

（1）目的：通過聯(lián)調(diào)檢驗BAS系統(tǒng)是否能夠按照設計要求實現(xiàn)對照明系統(tǒng)的監(jiān)控功能；對運營維修人員進行培訓，使其能熟練掌握系統(tǒng)功能、原理及操作。

（2）內(nèi)容：測試是否按照設計要求實現(xiàn)BAS系統(tǒng)對照明配電系統(tǒng)各種設備的遠程控制（包括單體控制和模式控制）；BAS系統(tǒng)與低壓照明的場景照明模式控制。

3.7 BAS系統(tǒng)與事故照明系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)

（1）目的：通過聯(lián)調(diào)檢驗BAS系統(tǒng)與事故照明系統(tǒng)的接口關系，按照設計要求實現(xiàn)對事故照明系統(tǒng)的監(jiān)視功能；對運營維修人員進行培訓，使其能熟練掌握系統(tǒng)功能、原理及操作。

（2）內(nèi)容：對電源系統(tǒng)進行功能測試，檢測BAS系統(tǒng)能否接收到正常信號和事故電源信號；對事故照明回路的遙控、遙信功能進行測試，檢測BAS系統(tǒng)在正常狀態(tài)下按要求啟動相應的事故照明回路，并反饋相應狀態(tài)信息，故障狀態(tài)下進行故障顯示。

3.8 BAS系統(tǒng)與自動扶梯、人防門系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)

（1）目的：通過聯(lián)調(diào)檢驗BAS系統(tǒng)與自動扶梯、人防門系統(tǒng)的接口關系，按照設計要求實現(xiàn)對自動扶梯及人防門系統(tǒng)的監(jiān)控功能；對運營維修人員進行培訓，使其能熟練掌握系統(tǒng)功能、原理及操作。

（2）內(nèi)容：對自動扶梯狀態(tài)的監(jiān)控和故障顯示功能是否正常；對人防門開關狀態(tài)的監(jiān)控顯示是否正常。

3.9 BAS系統(tǒng)與FAS系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)

（1）目的：驗證火災模式下BAS系統(tǒng)與FAS系統(tǒng)協(xié)同運作，完成相應火災控制模式；通過模擬聯(lián)調(diào)，對運營維修人員進行培訓，確保地鐵安全運營。

（2）內(nèi)容：模擬火災發(fā)生時，F(xiàn)AS系統(tǒng)按照設計要求對BAS系統(tǒng)下達正確的指令；模擬火災發(fā)生時，BAS系統(tǒng)執(zhí)行相關動作后向FAS系統(tǒng)反饋正確信號。

3.10 BAS系統(tǒng)與給排水系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)

（1）目的：通過聯(lián)調(diào)檢驗BAS系統(tǒng)是否能夠按照設計要求實現(xiàn)對給排水系統(tǒng)的監(jiān)控功能；對運營維修人員進行培訓，使其能熟練掌握系統(tǒng)功能、原理及操作。

（2）內(nèi)容：對電動蝶閥實現(xiàn)監(jiān)視、遠程控制和故障報警；對潛水泵、污水泵的狀態(tài)實現(xiàn)監(jiān)視、遠程控制；模擬水位超高、超低報警，BAS系統(tǒng)反饋信號是否正確；模擬缺水狀態(tài)，由BAS系統(tǒng)確認反饋信號是否正確；模擬水泵及控制回路故障，由BAS系統(tǒng)確認反饋信號是否正確。

3.11 FAS系統(tǒng)與車站氣體滅火系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)

（1）目的：測試氣體滅火系統(tǒng)與FAS系統(tǒng)的接口聯(lián)動，通過聯(lián)調(diào)模擬火災發(fā)生時系統(tǒng)是否能正常運行，是否滿足設計及消防要求；對操作維修人員進行現(xiàn)場培訓，確保地鐵的安全運營。

（2）內(nèi)容：正常狀態(tài)下，F(xiàn)AS系統(tǒng)監(jiān)視氣體滅火系統(tǒng)工作狀態(tài)，并在控制盤上顯示；系統(tǒng)故障狀態(tài)時，F(xiàn)AS系統(tǒng)對氣體滅火系統(tǒng)狀態(tài)進行分區(qū)故障顯示；模擬突發(fā)火災時，氣體滅火系統(tǒng)發(fā)出火災報警、火災確認信號，由FAS控制盤顯示報警；氣體釋放時，F(xiàn)AS系統(tǒng)控制盤顯示氣體釋放信號。

3.12 FAS系統(tǒng)與通風空調(diào)系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)

（1）目的：通過聯(lián)調(diào)檢驗FAS系統(tǒng)是否能夠按照設計要求實現(xiàn)對通風空調(diào)系統(tǒng)的監(jiān)控功能；對運營維修人員進行培訓，使其能熟練掌握系統(tǒng)功能、原理及操作。

（2）內(nèi)容：被監(jiān)控的閥門等狀態(tài)顯示是否正常；被控制的閥門或其他設備是否按照設計要求實現(xiàn)控制功能。

3.13 FAS系統(tǒng)與電扶梯系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)

（1）目的：通過聯(lián)調(diào)檢驗FAS系統(tǒng)是否能夠按照設計要求實現(xiàn)對電扶梯系統(tǒng)的監(jiān)控功能；對運營維修人員進行培訓，使其能熟練掌握系統(tǒng)功能、原理及操作。

（2）內(nèi)容：模擬火災發(fā)生時，F(xiàn)AS系統(tǒng)按照設計要求，將電梯停在首層并停止運行，下行扶梯停止運行。

3.14 FAS系統(tǒng)與防火卷簾（防火門、擋煙垂壁）的聯(lián)調(diào)

（1）目的：驗證FAS系統(tǒng)與防火卷簾（防火門、擋煙垂壁）間的接口功能是否滿足設計和消防要求，并滿足運營需要。

（2）內(nèi)容：模擬火災發(fā)生時，F(xiàn)AS系統(tǒng)按照設計要求將防火卷簾降至供人員疏散的高度，人員疏散后將卷簾全部關閉。

3.15 FAS系統(tǒng)與水消防系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)

（1）目的：通過聯(lián)調(diào)檢驗FAS系統(tǒng)是否能夠按照設計要求實現(xiàn)對水消防系統(tǒng)的監(jiān)控功能；對運營維修人員進行培訓，使其能熟練掌握系統(tǒng)功能、原理及操作。

（2）內(nèi)容：電動閥門、水泵等狀態(tài)顯示是否正常；模擬火災發(fā)生時，F(xiàn)AS系統(tǒng)按照設計要求，打開電動閥，啟動消防泵，實現(xiàn)系統(tǒng)的滅火功能。

3.16 信號系統(tǒng)與車輛的聯(lián)調(diào)

（1）目的：通過聯(lián)調(diào)檢驗在列車運營中信號車載功能是否能夠按照設計要求保障列車安全、可靠運行；檢查信號系統(tǒng)與車輛接口是否達到設計要求。

（2）內(nèi)容：測試聯(lián)鎖關系，微機聯(lián)鎖系統(tǒng)正常工作；軌道電路調(diào)整正常；碼序符合進路要求；ATS系統(tǒng)功能正常；ATS系統(tǒng)與聯(lián)鎖系統(tǒng)聯(lián)系正常；車載ATP調(diào)試正常；超速防護調(diào)試正常；ATO系統(tǒng)功能正常。

3.17 信號系統(tǒng)與站臺門的聯(lián)調(diào)

（1）目的：通過聯(lián)調(diào)檢驗在列車運營中信號系統(tǒng)與站臺門間的接口關系，是否能夠按照設計要求保障列車安全、可靠運行。

（2）內(nèi)容：測試列車停靠到位后信號系統(tǒng)給站臺門系統(tǒng)發(fā)出開關門指令是否到位；測試站臺門系統(tǒng)執(zhí)行開關門動作后發(fā)出反饋信號給信號系統(tǒng)是否到位。

3.18 信號系統(tǒng)與BAS系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)

（1）目的：驗證信號系統(tǒng)與BAS系統(tǒng)間的接口功能是否符合設計要求，并滿足運營需要。

（2）內(nèi)容：信號系統(tǒng)在阻塞（火災）工況下發(fā)出區(qū)間阻塞（火災）信號給BAS系統(tǒng)是否到位。

3.19 車輛與牽引供電系統(tǒng)的短路試驗

（1）目的：檢驗車輛主回路直流斷路器的短路電流開斷能力及與牽引變電所直流饋線斷路器間的繼電保護選擇性，確保當車輛發(fā)生內(nèi)部故障時車輛和牽引供電系統(tǒng)的安全。

（2）內(nèi)容：當車輛發(fā)生內(nèi)部短路故障時，一方面檢驗車輛主回路直流斷路器的短路電流開斷能力，另一方面檢驗車輛斷路器與牽引變電所饋線直流斷路器的繼電保護選擇性。

3.20 最大行車密度、不同運營方式時供電能力與諧波測試

（1）目的：檢驗在正常、故障等不同運行方式下和最大發(fā)車對數(shù)下，地鐵供電系統(tǒng)的供電能力、諧波含量及與其他相關系統(tǒng)間的接口功能是否滿足要求，檢驗運維人員處理故障的程序是否合理，確保供電系統(tǒng)的安全、可靠運行。

（2）內(nèi)容：檢驗在正常、故障等不同運行方式下和最大發(fā)車對數(shù)下，地鐵供電系統(tǒng)的供電能力、諧波含量是否滿足設計和運營的要求；檢驗供電系統(tǒng)與其他相關系統(tǒng)的接口關系和功能是否滿足設計要求；檢驗調(diào)度、供電值班員的故障處理和危機應變能力。

4 模擬載客試驗（總聯(lián)調(diào)）

模擬載客試驗應在完成冷熱滑試驗及各設備系統(tǒng)聯(lián)調(diào)后進行。

4.1 試驗目的

（1）檢驗各設備系統(tǒng)在地鐵各種情況下（含正常運行、阻塞、災害等事故）的運營組織及應對水平，對設備系統(tǒng)功能的協(xié)調(diào)性、穩(wěn)定性進行測試。

（2）對運營人員進行實戰(zhàn)演練，增加運營人員實操經(jīng)驗，檢驗車站客運設施、服務水平及應急處理方案，為全線正式開通運營提供保障。

（3）檢驗地鐵工程運營的規(guī)章制度，行車組織的完善性和有效性。

（4）檢驗調(diào)度人員、司乘人員、站務人員在突發(fā)事件情況下的應急處理能力，檢驗非正常條件下對運營組織的影響。

（5）驗證地鐵火災疏散方案的合理性，訓練員工火災工況下的事故處理能力，特別是火災初期自防、自救能力；校驗控制中心專業(yè)調(diào)度的組織協(xié)同能力和司機對火災事故的應急反應及處理能力。

（6）校驗消防系統(tǒng)的協(xié)同運作功能及操作人員的故障應對水平。

（7）校驗地鐵運營公司相關部門間的協(xié)調(diào)處置水平。

（8）校驗地鐵運營公司、應急指揮部門、運營部門、公安消防部門在突發(fā)事件下應急聯(lián)動機制的效率。

4.2 試驗內(nèi)容

（1）運營時刻表演練。

（2）降級模式下的運營演練。

（3）列車在區(qū)間的故障救援演練。

（4）票務運作演練。

（5）列車火災緊急救援疏散演練。

（6）車站火災緊急疏散演練。

（7）車站大客流演練。

（8）受電弓與接觸線故障事故演練。

（9）站臺門故障事故演練。

（10）牽引供電系統(tǒng)短路事故演練。

（11）隧道/車站水浸事故演練。

（12）ATS系統(tǒng)故障事故演練。

（13）其他設備系統(tǒng)故障事故演練。（14）其他緊急事故演練。

5 結束語

地鐵設備系統(tǒng)眾多、接口復雜，系統(tǒng)聯(lián)調(diào)是設備安裝后最重要、最繁瑣的工作，也是實現(xiàn)運營功能和安全運營的前提和保障。從列車冷熱滑實驗、各設備系統(tǒng)間的聯(lián)調(diào)、模擬載客實驗（總聯(lián)調(diào)）3部分簡述地鐵主要聯(lián)調(diào)試驗內(nèi)容、目的及方法，可為地鐵設計及調(diào)試工作提供參考借鑒。