基于MCGS的城市軌道監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

王春陽(yáng) 陳玉玲

【摘要】對(duì)于地鐵站內(nèi)有毒氣體濃度以及發(fā)生火災(zāi)時(shí)的溫度預(yù)警要求也越來(lái)越高，在系統(tǒng)遇到危險(xiǎn)時(shí)及時(shí)發(fā)出報(bào)警信息，及時(shí)通知乘客疏散以及工作人員對(duì)危險(xiǎn)情況的處理要準(zhǔn)確及時(shí)。在地下相對(duì)密閉的環(huán)境中，CO/VI檢測(cè)裝置中對(duì)于第一次找到火災(zāi)或者有毒氣體，傳輸?shù)街锌叵到y(tǒng)，通過(guò)MCGS監(jiān)控中樞裝置及時(shí)的做出解決方案，降低有毒氣體濃度，環(huán)境溫度，為提醒工作人員緊急情況起到和大的作用。

【關(guān)鍵詞】CO/VI檢測(cè);MCGS監(jiān)控中樞;氣體濃度;自動(dòng)報(bào)警

地體內(nèi)危險(xiǎn)氣體濃度以及溫度的控制格外重要，電子器件對(duì)于檢測(cè)和報(bào)警起到關(guān)鍵作用，本系統(tǒng)采用MCGS為界面，使用通信數(shù)據(jù)線傳輸信號(hào)，模擬地鐵站內(nèi)部而設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，一共包括兩層，上層為人員安檢以及檢票層，下層為乘車層，同是也是重點(diǎn)監(jiān)測(cè)的地方，所以系統(tǒng)在下層的兩處設(shè)置了檢測(cè)報(bào)警裝置。裝置主要監(jiān)測(cè)有害氣體一氧化碳濃度值，用CO檢測(cè)器來(lái)監(jiān)測(cè);對(duì)于火災(zāi)檢測(cè)則是主要通過(guò)VI與溫度檢測(cè)器結(jié)合使用達(dá)到檢測(cè)目的，判斷是否發(fā)生險(xiǎn)情。

1. MCGS硬件控制系統(tǒng)

1.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理

CO/VI傳感器監(jiān)測(cè)一氧化碳濃度以及能見(jiàn)度檢測(cè)，火災(zāi)檢測(cè)系統(tǒng)主要包括溫度傳感器，可以檢測(cè)到空氣中的細(xì)紋變化，當(dāng)高于規(guī)定值時(shí)，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行，及時(shí)降低危險(xiǎn)值系統(tǒng)的設(shè)計(jì)框圖如圖1所示：

工作原理：當(dāng)傳感器檢測(cè)到險(xiǎn)情數(shù)值高于設(shè)定危險(xiǎn)數(shù)值時(shí)，可以自動(dòng)控制蜂鳴器鳴叫和風(fēng)機(jī)的一正一反的運(yùn)行，加速車站內(nèi)空氣的流通，從而達(dá)到降低車站內(nèi)的溫度以及有毒氣體的濃度。

考慮到實(shí)際情況，險(xiǎn)情發(fā)生時(shí)，除了對(duì)險(xiǎn)情的報(bào)警以及初步處理之外，還要考慮到其他設(shè)施的融合，集成于與同一系統(tǒng)。

通風(fēng)系統(tǒng)的構(gòu)成是整個(gè)系統(tǒng)最最重要的部分，擔(dān)任著減輕災(zāi)情的角色，因此，當(dāng)中控系統(tǒng)檢測(cè)的危險(xiǎn)數(shù)值達(dá)到閾值的時(shí)候即可開(kāi)啟風(fēng)扇進(jìn)行通風(fēng)以及降溫的工作。組態(tài)軟件的選取對(duì)于本系統(tǒng)的選取，采取了MCGS軟件，因?yàn)樵撥浖哂休^好和完善的功能，在操作方面易于操作，在裝機(jī)方面軟件不大的突出的優(yōu)點(diǎn)，且通過(guò)與其他軟件或者是硬件設(shè)施的連接，可以快速、輕松的展開(kāi)工程。數(shù)據(jù)通信的傳輸均由通信電纜完成數(shù)據(jù)的傳輸。

1.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)組成

對(duì)于本文中所述的軌道監(jiān)控系統(tǒng)，主要包括報(bào)警系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)以及檢測(cè)系統(tǒng)共計(jì)三部分。

檢測(cè)系統(tǒng)部分主要采用的是CO/VI檢測(cè)元器件與溫度傳感器;溫度傳感器采用的是 WZP-236型傳感器，其特點(diǎn)在于使用壽命長(zhǎng)，反應(yīng)迅速，具有較強(qiáng)的耐高溫耐高頻抗干擾特性，本身采用不銹鋼加陶瓷結(jié)構(gòu)，使耐溫性更更上一層樓。

報(bào)警系統(tǒng)采用的是最簡(jiǎn)單的蜂鳴器，僅僅在該系統(tǒng)中添加一個(gè)三極管進(jìn)行信號(hào)放大即可。報(bào)警裝置與報(bào)警燈裝置結(jié)合為一體，當(dāng)發(fā)生隱情的時(shí)候，可以起到更快的引起民眾的注意。通風(fēng)系統(tǒng)就是采用最簡(jiǎn)單風(fēng)機(jī)，本系統(tǒng)采用雙組風(fēng)機(jī)，加速空氣流通，有效的降低溫度以及有害氣體的濃度。

最為關(guān)鍵的CO/VI檢測(cè)元器件采用的是上海勛飛機(jī)電設(shè)備有限公司所生產(chǎn)的型號(hào)為USRegal Tunnel VICO 740檢測(cè)器，提供給交通部門所使用的。CO采用待定CO紅外吸收光譜的峰值測(cè)量CO的濃度。

2. MCGS軟件控制系統(tǒng)

該模擬界面能夠反映了地體站內(nèi)的運(yùn)營(yíng)以及后續(xù)的硬件支持系統(tǒng)。因?yàn)樯蠈尤菀资枭?，因此上層放置了一組檢測(cè)設(shè)備，下層換乘層設(shè)置了兩組CO/VI檢測(cè)設(shè)備，每組檢測(cè)設(shè)備各由一個(gè)溫度報(bào)警監(jiān)測(cè)裝置和一個(gè)濃度報(bào)警監(jiān)測(cè)裝置組成。下層多為電氣機(jī)械設(shè)備，火勢(shì)和濃煙在發(fā)生險(xiǎn)情的時(shí)候也會(huì)由下而上蔓延，因此更需要在下層多設(shè)置一組CO/VI檢測(cè)設(shè)備。這些風(fēng)機(jī)或者報(bào)警數(shù)據(jù)以及儀表盤的數(shù)據(jù)和記錄會(huì)時(shí)刻反映到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)界面內(nèi)，方便值班人員進(jìn)行觀察和處置險(xiǎn)情命令的下達(dá)，地鐵站內(nèi)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。

上層設(shè)置了一組檢測(cè)裝置，因?yàn)檫M(jìn)出口的空氣不能完全代表封閉空間的數(shù)值，因此配備了一組監(jiān)測(cè)裝置和一組風(fēng)機(jī)，在下層由于地鐵道路的原因，會(huì)有絕大部分的空間處于封閉空間內(nèi)，因此設(shè)置了兩處檢測(cè)裝置，實(shí)際代表這安裝有多組監(jiān)測(cè)裝置。這樣就使地鐵內(nèi)安全得到保障。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)界面：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)是機(jī)房顯示屏?xí)r刻顯示的車站內(nèi)的數(shù)據(jù)，包括檢測(cè)報(bào)警燈是否報(bào)警，風(fēng)機(jī)是否運(yùn)轉(zhuǎn)，以及濃度溫度燈實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)都可以從這塊屏幕看到，該界面就是模擬的地鐵站內(nèi)數(shù)據(jù)的集合顯示，MCGS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控界面如圖3所示。

報(bào)警數(shù)據(jù)的查看：MCGS不僅對(duì)數(shù)據(jù)具有檢測(cè)分析的功能，還有記錄保存的功能，以及報(bào)警數(shù)值和原因以及時(shí)間和發(fā)生險(xiǎn)情的位置。

當(dāng)系統(tǒng)開(kāi)始工作時(shí)，報(bào)警數(shù)據(jù)即刻開(kāi)始實(shí)時(shí)的記錄，顯示在報(bào)警數(shù)據(jù)窗口中。窗口中實(shí)時(shí)顯示車站內(nèi)不同地方檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)值，同時(shí)這些顯示過(guò)的數(shù)值也會(huì)被記錄在案，以便相關(guān)人員的回顧再查。

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)窗口可以查看數(shù)據(jù)及對(duì)應(yīng)時(shí)間，當(dāng)前時(shí)刻，點(diǎn)擊右側(cè)的按鈕可以返回至另外的界面窗口，這樣可以直觀顯示數(shù)據(jù)，方便工作人員查看。

3. 結(jié)論

①對(duì)有毒氣體濃度的檢測(cè)，以及CO/VI自帶的能見(jiàn)度檢測(cè)，可用MCGS進(jìn)行報(bào)警數(shù)值報(bào)警值的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)氣體濃度監(jiān)測(cè)及實(shí)時(shí)預(yù)警。

②利用溫度傳感器對(duì)地鐵站內(nèi)上下兩層進(jìn)行溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)溫度高于設(shè)定的報(bào)警數(shù)值時(shí)，會(huì)被系統(tǒng)判定為有險(xiǎn)情發(fā)生，風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

③對(duì)于本系統(tǒng)還有很多有待改進(jìn)的地方，有很多不確定因素?zé)o法有效把控，還需進(jìn)一步的完善各改進(jìn)。

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作者簡(jiǎn)介：王春陽(yáng)（1998—），男，漢族，河南平頂山人，沈陽(yáng)工學(xué)院信息與控制學(xué)院，電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)，研究方向?yàn)殡姍C(jī)電器及其控制。陳玉玲（通訊作者） （1981-），女，漢族，遼寧凌源人，沈陽(yáng)工學(xué)院信息與控制學(xué)院，教師 ，碩士 研究方向：信號(hào)處理。