能源管理在鐵路站房弱電系統(tǒng)中的應(yīng)用探討

陳露

隨著環(huán)境集約型社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對于建筑能耗的關(guān)注程度也逐漸加深。但由于建筑年代和相關(guān)技術(shù)的限制，鐵路站房的能耗控制仍然存在著一定的缺陷。本文通過對鐵路站房弱電系統(tǒng)的能源管理現(xiàn)狀進(jìn)行敘述，并依據(jù)能源管理與弱電系統(tǒng)的關(guān)系對相應(yīng)的弱電管理典型進(jìn)行探討，以期為相關(guān)從業(yè)人員的實(shí)踐活動(dòng)提供理論借鑒。

一般來說建筑能耗在社會(huì)總能耗中所占的比例反映了一個(gè)國家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和質(zhì)量，由于我國工業(yè)發(fā)展較晚并且受到社會(huì)總體發(fā)展水平的限制，使得我國的建筑能耗比例與發(fā)達(dá)國家相比仍有一定的差距。而體現(xiàn)在鐵路站房整體建設(shè)過程中就更為明顯，目前來說我國高速鐵路和相關(guān)的客運(yùn)專線站房數(shù)量極為龐大，其中新建站房所配置的弱電系統(tǒng)是較為合理的，但也尚處在能源管理建設(shè)階段。而大部分早些年建造的鐵路站房，由于相關(guān)技術(shù)的限制和人們環(huán)境意識(shí)的薄弱，使得機(jī)電設(shè)備的能耗處理尚處于人工管理狀態(tài)。因此加強(qiáng)對鐵路站房的能源集約化管理是十分有必要的。

一、鐵路站臺(tái)能源管理現(xiàn)狀

1.能源管理技術(shù)的投入力度

對鐵路站房弱電系統(tǒng)的集約化管理主要通過站臺(tái)機(jī)電設(shè)備監(jiān)控體系（BAS）、火警預(yù)報(bào)體系（FAS）等構(gòu)成。其中機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)是控制能量消耗的關(guān)鍵，它的作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

首先，對于照明系統(tǒng)的整體控制主要體現(xiàn)在對現(xiàn)場照明進(jìn)行控制的模塊以及照度傳感度和面板照明控制模塊。一旦該系統(tǒng)投入使用，就可以實(shí)現(xiàn)對照明系統(tǒng)的手動(dòng)控制和遠(yuǎn)程遙控。此外還有時(shí)間表控制模式，也就是通過對該站點(diǎn)的實(shí)時(shí)觀察而設(shè)計(jì)出的按照大廳客流量變化規(guī)律而分配的照明時(shí)段控制。在節(jié)假日等客流高峰要保證照明的長時(shí)間存在，而在客流量較低的時(shí)段要對照明系統(tǒng)進(jìn)行合理降低，以起到控制能耗的效果。此外還要不斷加強(qiáng)對電梯和扶梯的監(jiān)控，通過鐵路站房BAS系統(tǒng)對站房內(nèi)電梯扶梯的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行協(xié)調(diào)管理，最大程度上實(shí)現(xiàn)鐵路站房能源管理的高效性。BAS系統(tǒng)還可以提供直觀可視化的電梯扶梯監(jiān)控管理界面，增強(qiáng)了弱電系統(tǒng)能源管理的人性化。

其次，對中央空調(diào)以及通風(fēng)系統(tǒng)的能耗控制，主要是通過智能控制器、現(xiàn)場傳感器以及相關(guān)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)對站臺(tái)內(nèi)的通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)試，在保證站臺(tái)基本功能實(shí)現(xiàn)的條件下，最大程度上確保設(shè)備處于可靠節(jié)能的運(yùn)行狀態(tài)。此外要做好對意外災(zāi)害，如火災(zāi)等事故的災(zāi)害預(yù)警以及通風(fēng)排煙等應(yīng)急處理，創(chuàng)新火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)等處理模式，在必要條件下要實(shí)現(xiàn)最大程度上保證站內(nèi)人員安全和相關(guān)設(shè)備的正常運(yùn)行。

另外，還有對用水用氣狀況的監(jiān)測。鐵路站臺(tái)的BA系統(tǒng)可對市政供水供暖以及水井用水狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并提供相應(yīng)的日期報(bào)表，最大程度上便利站臺(tái)用水用氣狀況管理，從而實(shí)現(xiàn)能源消耗的降低。

最后，對于低壓配電的監(jiān)控，在這一過程中BAS系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)站房低壓配電室的供電回路的電壓電流采集，并對相關(guān)的開關(guān)和變壓器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，最大程度上便利站房的用電管理，彌補(bǔ)了以往人工管理的缺陷。

2.當(dāng)前鐵路站臺(tái)能源管理技術(shù)的局限

以上我們分析了鐵路站房的能源管理技術(shù)，雖然已經(jīng)取得了一定成果但對于水電氣的系統(tǒng)管理僅僅停留在監(jiān)控階段以及提供能源報(bào)表的環(huán)節(jié)。這在一定程度上便利了鐵路站臺(tái)的能源用量查詢，但也存在著以下缺陷。

首先，BAS系統(tǒng)對不同地域和季節(jié)以及不同客流量的站房能耗模式管理較為單一，無法對站房能源的多樣化使用途徑進(jìn)行有針對性的觀察，從而給鐵路站房的能耗管理帶來了阻礙。

其次，關(guān)于BAS系統(tǒng)的客服數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)還不完善，無法根據(jù)進(jìn)出站和候車人員密度以及不同的辦公區(qū)域等因素進(jìn)行合理的照明和供電管理，從而造成了多余能源的消耗。

最后，有關(guān)能源管理的數(shù)據(jù)報(bào)表也存在單一化現(xiàn)象，并不能根據(jù)既有的數(shù)據(jù)模型提供相應(yīng)的能耗曲線，從而使得相關(guān)的能耗管理決策的實(shí)施缺乏有力的證據(jù)輔助。

二、提升鐵路站房弱電系統(tǒng)能源管理的措施

1.強(qiáng)化弱電子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換和聯(lián)動(dòng)

鐵路站房弱電系統(tǒng)是支撐站房內(nèi)外部設(shè)備正常運(yùn)行的關(guān)鍵因素，因此只有通過各子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合、加強(qiáng)數(shù)據(jù)和能源信息溝通和聯(lián)動(dòng)才能對鐵路站房的整體能源控制效果產(chǎn)生推動(dòng)作用。接下來進(jìn)行具體闡述。

首先，要先確定站房弱電各子系統(tǒng)與整體能源管理之間的關(guān)系，主要包括從旅客信息服務(wù)系統(tǒng)中獲取列車的到發(fā)時(shí)間以及具體的發(fā)車規(guī)律信息。其次，還要從票務(wù)信息系統(tǒng)中獲取整體的列車運(yùn)行圖和客流疏導(dǎo)情況等基礎(chǔ)信息，以上兩種情況體現(xiàn)了站房弱電子系統(tǒng)與其他信息系統(tǒng)之間的關(guān)系，要想全面實(shí)現(xiàn)能源管理的集約化，就要不斷加深各系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng)效果，具體措施如下。

第一，不斷健全列車到發(fā)站信息的聯(lián)動(dòng)對象，比如列車站臺(tái)的雨棚照明可以通過逐漸細(xì)化到發(fā)站信息的方式，不斷調(diào)整照明燈開啟的數(shù)量和照明時(shí)間。隨著各信息系統(tǒng)的準(zhǔn)確度不斷進(jìn)化，對于能源消耗的管理也可以得到很大程度的提升。

第二，通過客流票務(wù)信息與弱電子系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)候車室使用方案的不斷更新。根據(jù)候車的人流量來調(diào)整用電和空調(diào)使用情況，以此來不斷實(shí)現(xiàn)能源管理系統(tǒng)的節(jié)能管理。

第三，通過辦公安全檢測系統(tǒng)的合力聯(lián)動(dòng)來進(jìn)行能源消耗控制，這一點(diǎn)主要調(diào)節(jié)的是辦公區(qū)域和辦公時(shí)間能源消耗狀況。通過相關(guān)的辦公監(jiān)測系統(tǒng)對辦公區(qū)域人員情況進(jìn)行監(jiān)測，從而實(shí)現(xiàn)弱電系統(tǒng)的合理配置，減少能源浪費(fèi)。

2.加強(qiáng)站房系統(tǒng)功能更新和完善

一般來說，鐵路站房能源管理系統(tǒng)的主要功能就是將車站所管轄的照明、電梯、空調(diào)、變配電、供熱排水等能源使用狀況進(jìn)行合理調(diào)配并實(shí)施集中監(jiān)視、分散控制，對于實(shí)現(xiàn)整體的建筑能耗監(jiān)測和動(dòng)態(tài)分析具有關(guān)鍵意義。它主要由計(jì)量裝置、數(shù)據(jù)采集器和能耗數(shù)據(jù)管理軟件等等共同組成，不但可以對能耗情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控還能找出能耗異常狀況，最大程度上彌補(bǔ)低消耗設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。

首先，我們對該系統(tǒng)進(jìn)行功能分析。節(jié)能控制體系和能源管理體系共同構(gòu)成了能源管理系統(tǒng)，其中節(jié)能控制是能源管理的基礎(chǔ)，主要任務(wù)是對能源數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和輸出控制，為最終的節(jié)能目標(biāo)做出功能性的數(shù)據(jù)分析。該系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)主要依靠站房內(nèi)諸多子系統(tǒng)的支撐，其中智能照明系統(tǒng)、光伏電子系統(tǒng)和環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)是關(guān)鍵。

而能源管理是整個(gè)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)管理中心，對各子系統(tǒng)中上報(bào)的數(shù)據(jù)和功能需求進(jìn)行分析處理，從而實(shí)現(xiàn)為用戶提供能源分析報(bào)告的效果，還可以最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能預(yù)案、為站房整體的節(jié)能控制提供依據(jù)。

接下來我們對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，能源管理系統(tǒng)一般采用分層分布式結(jié)構(gòu)，自上而下分三層，分別是監(jiān)控管理層、通信層和現(xiàn)場設(shè)備層。其中監(jiān)控管理層需要現(xiàn)場操作人員在獲取充分?jǐn)?shù)據(jù)情況下，制定更加優(yōu)化的能耗處理措施，對各項(xiàng)設(shè)備的運(yùn)行、聯(lián)動(dòng)控制的整體效果以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的整體提升都具有十分重要的意義。對于通信層而言，就是通過現(xiàn)有的技術(shù)手段把電能量接入系統(tǒng)。比較常用的方式有光纖組成環(huán)形自愈以太網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸、電信網(wǎng)絡(luò)等方式。最后是現(xiàn)場設(shè)備層，主要包括子系統(tǒng)的智能能量表、測控保護(hù)裝置以及智能儀表等，該部分可以實(shí)現(xiàn)與其它弱電子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互。

三、結(jié)語

建設(shè)完善的鐵路站房能源管理系統(tǒng)關(guān)系到國家對環(huán)境保護(hù)的整體要求，也是降低鐵路站房運(yùn)營費(fèi)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。只有不斷做好能源管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)升級，并通過各種手段實(shí)現(xiàn)能耗系統(tǒng)與各子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互，才能真正意義上實(shí)現(xiàn)鐵路站房整體運(yùn)營效率的不斷提升。