城市軌道交通遠傳水表應(yīng)用可行性分析

方瑋

【摘要】長期以來，城市軌道交通車站、車輛基地（車輛段、停車場）的內(nèi)部自來水用水量采用傳統(tǒng)水表計量。由于城市軌道交通車站、車輛基地位置分散，且每座車站、車輛基地內(nèi)用水點眾多，這就導致運營單位很難逐個抄表統(tǒng)計用水信息，不利于軌道交通用水管理和管網(wǎng)維護。為此，我們借鑒了市自來水公司對各用水單位的管理經(jīng)驗，考慮采用遠傳水表設(shè)備，實時上傳用水數(shù)據(jù)至管理平臺，運營管理人員在辦公室內(nèi)可以隨時調(diào)閱、整理各站點用水數(shù)據(jù)，實現(xiàn)各軌道交通線路用水的科學管理。

【關(guān)鍵詞】城市軌道交通;遠傳水表;用水科學管理

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.05.009

1、研究背景及目的

目前南京已通車運營十多條地鐵線，車站、車輛基地內(nèi)供水管網(wǎng)上設(shè)置的都是普通水表，僅可現(xiàn)場讀數(shù)。存在著站點分散、水表數(shù)量多，運營人員統(tǒng)計用水周期長，工作量大;管網(wǎng)漏水難發(fā)現(xiàn)等問題。如消防水池漏水，為維持有效消防水位，補水管持續(xù)補水，通過對比用水數(shù)據(jù)，往往要幾個月才能發(fā)現(xiàn)異常。發(fā)現(xiàn)時，數(shù)以萬計的水費已發(fā)生。研究遠傳水表及用水數(shù)據(jù)統(tǒng)計平臺，可縮短運營統(tǒng)計分析全線網(wǎng)用水數(shù)據(jù)周期，有利于運營耗能科學管理，達到減員增效、節(jié)約能源目的。

2、車站、車輛基地原供水方案介紹

南京在建地鐵工程，車站一般設(shè)置2根消防給水引入管和1根生活給水引入管。引入管上由自來水公司設(shè)置水表井（內(nèi)含水表、閥門等設(shè)施），此水表井屬于自來水公司，不歸運營管理。站內(nèi)一般僅在冷卻塔補水管、衛(wèi)生間供水管等位置設(shè)置水表一塊。

車輛段供水引入管一般由1根消防給水引入管和1根生活給水引入管組成。引入管上由自來水公司設(shè)置水表井（內(nèi)含水表、閥門等設(shè)施），此水表井屬于自來水公司，不歸運營管理。場段內(nèi)各單體生活給水進水管上設(shè)水表，單體消防進水管上一般不設(shè)置水表。

3、遠傳水表類型介紹

遠傳水表是一種可以將用水數(shù)據(jù)上傳至BAS系統(tǒng)的水表，運營人員可以在車控室（場段控制室）調(diào)閱用水數(shù)據(jù)。遠傳水表分為：有線遠傳水表、無線遠傳水表，如圖1，圖2所示。其中有線遠傳水表又分為220V遠傳水表、24V遠傳水表。

無線遠傳水表自帶蓄電池供電，定期更換充電;自帶數(shù)據(jù)接收終端，1個數(shù)據(jù)接收終端可接收約200m范圍內(nèi)的約5個水表數(shù)據(jù)（品牌不同，傳輸距離和水表個數(shù)各不相同），數(shù)據(jù)通過4G/5G無線傳輸。車站內(nèi)部墻體多，不利于數(shù)據(jù)傳輸，所以車站一般不使用無線遠傳水表。

有線遠傳水表可自帶標準MODBUS RTU協(xié)議接口，采用兩線制RS485接口與BAS系統(tǒng)連接。此水表具備車站應(yīng)用的可能。無論是有線遠傳水表還是無線遠傳水表，一般都不適合在室外安裝。如安裝在室外水表井內(nèi)，泡水即會損壞。

綜上所述，地鐵工程建議采用有線遠傳水表，220V或24V均可。從配電安全角度考慮，建議采用24V遠傳水表。

4、地鐵應(yīng)用方案

4.1地鐵車站方案介紹

以標準地下車站為例，車站主要用水分為消防系統(tǒng)用水、生產(chǎn)生活用水。

車站生產(chǎn)生活用水點主要分布在：站廳層管理區(qū)域員工衛(wèi)生間，配水管管徑為DN32-40;站臺層乘客公共區(qū)域衛(wèi)生間，配水管管徑為DN50;車站冷卻塔補水，配水管管徑為DN50;車站通風空調(diào)冷凍機房設(shè)備補水管，配水管管徑為DN32;通風空調(diào)機房設(shè)備補水管，配水管管徑為DN32;便民服務(wù)用房配水點，配水管管徑為DN25。車站消防系統(tǒng)用水主要分布在：消防水池補水，管徑為DN100;室外消火栓用水，管徑為DN150。

上述主要用水點中，冷卻塔補水、消防水池補水是在車站室外布置，如圖3所示。

冷卻塔補水管、消防水池補水管管徑均較大，屬于車站主要用水點。且容易發(fā)生由于冷卻塔補水浮球開關(guān)損壞、消防水池漏水導致補水管不停補水，造成資源浪費且短時間內(nèi)難以發(fā)現(xiàn)的問題。所以，冷卻塔補水管和消防水池補水管設(shè)置遠傳水表很有必要。遠傳水表無法在室外設(shè)置，這兩處的管道管需先進入車站風亭底部，安裝遠傳水表后，再分別接出室外，與室外冷卻塔、室外消火栓管網(wǎng)連接。管道布局如圖4所示：

一座地下車站，設(shè)置多少塊遠傳水表，對多少個用水點實時監(jiān)測合適？我們認為：車站給水引入管（2根消防1根生活）、內(nèi)部衛(wèi)生間進水總管、冷凍站補水管、室外冷卻塔補水管、消防水池補水管上設(shè)置遠傳水表是有必要的。一座車站約8～10塊。采用兩線制RS485接口與BAS系統(tǒng)連接，將數(shù)據(jù)傳輸至BAS系統(tǒng)?；蛘卟捎煤喕桨福瑑H在給水引入管、冷卻塔補水管、消防水池補水管上安裝遠傳水表，每座3～4塊，可以減少投資，具體如表1。

車站給水引入管（2根消防1根生活）、室外冷卻塔補水管、消防水池補水管雖然在室外，安裝遠傳水表有難度，但這是主要用水點，且容易發(fā)生漏水問題，屬于必須設(shè)置遠傳水表的用水點。

4.2車輛段、停車場

在車站段各建筑單體給水引入管上設(shè)置遠傳水表。以南京地鐵句容車輛段為例，如圖5所示，需增設(shè)21塊遠傳水表點位。

圖中紅色圓點處為場段原室外水表井位置;如果增設(shè)遠傳水表，將在原室外水表井位置附近，結(jié)合土建房間布置，在合適位置設(shè)置遠傳水表。

分別以綜合樓、運用庫為例：綜合樓原室外水表井位于衛(wèi)生間附近，則可將遠傳水表設(shè)置于衛(wèi)生間內(nèi)。運用庫原室外水表井位于庫區(qū)內(nèi)附近，則可將遠傳水表設(shè)置于庫區(qū)內(nèi)。如圖6，圖7所示：

單體消防進水管上一般不設(shè)置水表。場段消防水一般由消防水池通過消防泵加壓供給，可在消防水池進水管上設(shè)置遠傳水表。消防水池一般設(shè)置在綜合樓地下一層，設(shè)置遠傳水表比較方便。

南京地鐵車輛段內(nèi)未設(shè)置BAS系統(tǒng)，車輛段內(nèi)遠傳水表需增設(shè)數(shù)據(jù)采集器，用于收集匯總各水表數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集器與場段綜合監(jiān)控系統(tǒng)連接。數(shù)據(jù)采集器能夠?qū)崿F(xiàn)MDBUS數(shù)據(jù)的采集，匯總協(xié)議轉(zhuǎn)換功能;可導軌或機柜安裝，安裝于綜合監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)柜或單獨壁掛箱獨立安裝，具體如圖8所示。

車輛段遠傳水表工程費用如表2所示：

地鐵工程車輛段或停車場設(shè)置遠傳水表，總造價約35萬左右。

5、結(jié)論和建議

遠傳水表設(shè)備投資不高，技術(shù)成熟，根據(jù)運營管理需要，處理好如下問題即可在城市軌道交通項目中廣泛應(yīng)用。

1）遠傳水表不宜室外安裝，不利于水表維護且BAS系統(tǒng)傳輸信息易丟失。每天傳輸?shù)男畔G失約70%左右。

2）遠傳水表應(yīng)由機電安裝單位采購并安裝，BAS系統(tǒng)負責接線。遠傳水表一般不會納入招標范圍，為確保全線遠傳水表的接口技術(shù)標準統(tǒng)一，需向各機電安裝標段提供統(tǒng)一的技術(shù)要求和接口標準。不宜將遠傳水表納入BAS系統(tǒng)統(tǒng)一采購，機電安裝單位安裝。采購與安裝不統(tǒng)一，不利于施工管理。

3）車站遠傳水表均安裝于室內(nèi)。如室外消防水池、冷卻塔等，其補水管需從先進入室內(nèi)安裝遠傳水表后，再敷設(shè)至室外。增加了管道安裝工程量。

對于運營團隊，可以實時在車站控制室內(nèi)隨時調(diào)取主要用水點用水情況，及時發(fā)現(xiàn)用水異常點，做到問題早發(fā)現(xiàn)早處理，有效減少不必要的浪費。66A535AF-469B-4FA0-BA91-0F2FB353E7F3