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1、 地铁的系统功能一、概述地铁是地下铁道的简称。它是一种独立的有轨交通系统，不受地面道路情况的影响，能够按照设计的能力正常运行，从而快速、平安、舒适地运送乘客。地铁效率高，无污染，能够实现大运量的要求，具有良好的社会效益。地铁是有轨交通，其运输组织、功能实现、平安保证均应遵循有轨交通的客观规律。在运输组织上要实行集中调度、统一指挥、按运行图组织行车；在功能实现方面，各有关专业如隧道、线路、供电、车辆、通信、信号、车站机电设备与消防系统均应保证状态良好，运行正常；在平安保证方面，主要依靠行车组织和设备正常运行来保证必要的行车间隔和正确的行车经路。为了保证地铁列车运行平安、正点，在集中调度、统一指挥
2、的原那么下，行车组织、设备、车辆检修、设备运行管理、平安保证等均由一系列规章制度来规。地铁是一个多专业多工种配合工作、围绕平安行车这一中心而组成的有序联动、时效性极强的系统。地铁中采用了以电子计算机处理技术为核心的各种自动化设备，从而代替人工的、机械的、电气的行车组织、设备运行和平安保证系统。如ATC列车自动控制系统可以实现列车自动驾驶、自动跟踪、自动调度；SCADA供电系统管理自动化系统可以实现主变电所、牵引变电所、降压变电所设备系统的遥控、遥信、遥测；BAS环境监控系统和FAS火灾报警系统可以实现车站环境控制的自动化和消防、报警系统的自动化；AFC自动售检票系统可以实现自动售票、检票、分类
3、等功能。这些系统全线各自形成网络，均在OCC控制中心设中心计算机，实行统一指挥，分级控制。地铁路网的根本型式有：单线式、单环线式、多线式、蛛网式。每一条地铁线路都是由区间隧道 地面上为地面线路或高架线路、车站与附属建筑物组成。车站按其功能分为四种：1、 中间站：只供乘客乘降用，此类车站数量最多。2、 折返站：在中间站设有折返线路设备即称为折返站，一般在市区客流量大的区段设立，可以满足乘客需要，同时节省运营开支。3、 换乘站：既用于乘客乘降又为乘客提供换乘的车站。4、 终点站：地铁线路两端的车站，除了供乘客上下或换乘外，通常还供列车停留、折返、临修与检修使用。二、地铁车辆地铁车辆是城市轨道交通系
4、统的重要组成局部，也是技术含量较高的机电设备。地铁车辆应具有先进性、可靠性和实用性，应满足容量大、平安、快速、美观和节能的要求。地铁车辆有动车M，Motor和拖车T，Trailer、带司机室车和不带司机室车等多种形式。动车本身带有动力牵引装置，拖车本身无动力牵引装置；动车又分为带有受电弓的动车和不带受电弓的动车。地铁车辆在运营时一般采用动拖结合、固定编组，形成电动列车组。由于它本身带有动力牵引装置，兼有牵引和载客两大功能，因此和铁路列车不同，不需要再连挂单独的机车。一般地铁车辆由以下七局部组成：1 车体车体是容纳乘客和司机驾驶对于有司机室的车辆的地方，又是安装与连接其他设备和部件的根底。一般有
5、底架、端墙、侧墙与车顶等。2 动力转向架和非动力转向架动力转向架和非动力转向架装置位于车体和轨道之间，用来牵引和引导车辆沿着轨道行驶，承受与传递来自车体与线路的各种载荷并缓冲其动力作用，是保证车辆运行品质的关键部位。一般由构架、弹簧悬挂装置、轮对轴箱装置和制动装置等组成。3 牵引缓冲连接装置车辆编组成列平安运行必须借助于连接装置。为了改善列车纵向平稳性，一般在车钩的后部装设缓冲装置，以缓和列车的冲动。4 制动装置制动装置是保证列车平安运行所不可少的装置。城市轨道车辆制动装置除常规的空气制动装置外，还有再生制动、电阻制动和磁轨制动等。5 受流装置从接触导线接触网或导电轨第三轨将电流引入动车的装置
6、称为受流装置或受流器。受流装置按其受流方式可分为以下几种形式：a、杆形受流器；b、弓形受流器；c、侧面受流器；d、轨道式受流器；e、受电弓受流器。6 车辆部设备车辆部设备包括效劳于乘客的车体的固定附属装置和效劳于车辆运行的设备装置。属于前者的有车电、通风、取暖、空调、座椅、拉手等。效劳于车辆运行的设备装置大多吊挂于车底架，如蓄电池箱、继电器箱、主控制箱、电动空气压缩机组、总风缸、电源变压器、各种电气开关和接触器箱等。7 车辆电气系统车辆电气包括车辆上的各种电气设备与其控制电路。按其作用和功能可分为主电路系统、辅助电路系统和控制电路系统三个局部。三、地铁信号信号设备的主要作用是保证行车的平安和提
7、高线路的通过能力，包括信号装置、联锁装置、闭塞装置等。信号装置是指示列车运行条件的信号与附属设备；联锁装置是保证在车站围，行车和调车平安与提高通过能力的设备；闭塞装置是保证在区间行车平安与提高通过能力的设备。在车站上，铺设有许多条线路，线路之间用道岔联结。列车在车站运行的路径，叫做进路。进路由道岔位置决定。进路要有信号机防护，道岔位置不对，或者进路上有车，防护此条进路的信号机就不能开放，从而保证列车的运行平安。道岔、进路和信号三者之间相互制约、相互依存的关系称为联锁。实现联锁的设备叫做联锁设备。把许多道岔、进路和信号机用电气方法集中控制和监视，并实现它们联锁的设备，叫做电气集中设备。由车站向区
8、间发车时必须确定区间无车，还要防止两个车站在同一线路上向同区间发车。这种按照一定的方法组织列车在区间的运行，一般称为行车闭塞，用来联络的设备称为闭塞设备。常用的闭塞设备有自动闭塞、半自动闭塞与电气路签闭塞等。地铁采用自动闭塞设备。四、地铁通信地铁通信是构成地铁各部门之间有机联系、实现运输集中统一指挥、行车调度自动化、列车运行自动化、提高运输效率的必备工具与手段。地铁通信按其用途来分，可分为地区自动通信、地铁专用通信、有限播送、闭路电视、无线通信以与子母钟报时系统、会议系统、 与计算机通信系统；按信息传输的媒介可分为有线通信和无线通信，有线通信又可分为光缆和电缆通信。地铁通信是既能传输语言，又能
9、传输文字、数据、图像等各种信息的综合数字通信网。五、地铁供电地铁的供电系统是为地铁运营提供电能的。地铁列车是电力牵引的电动列车，其动力是电能；此外，地铁中的辅助设施包括照明、通风、空调、排水、通信、信号、防灾报警、自动扶梯等，也都依赖电能。地铁供电电源一般取自城市电网，通过城市电网一次电力系统和地铁供电系统实现输送或变换，然后以适当的电压等级供应地铁各类设备。根据用电性质的不同，地铁供电系统可分为两局部：由牵引变电所为主组成的牵引供电系统和以降压变电所为主组成的动力照明供电系统。六、地铁环境控制与车站设备为了保证地铁平安正常运行，应在地铁设置环境控制设备和各类必需的车站辅助设备，包括：通风、空
10、调、给排水、消防、自动扶梯、直升电梯、动力、照明、旅客引导等系统设备。现代化程度较高的地铁还配置了自动售检票系统、车站设备自控系统、屏蔽门等。给排水系统用来提供地铁运营中生产、生活和消防用水，收集并排除地下渗透水和生产、生活产生的废水、污水。地铁给水系统的水源一般取自城市自来水。地铁消防系统分中央和车站两级。中央级的主要功能是：监视全线消防设备状态；火灾时，指挥全线消防抢险活动；控制全线有关消防设备的运行。车站级的主要功能是：监视车站消防设备运行情况，承受各类报警信息；控制车站与相邻区间消防设备的动作，实施灭火活动；与中央级间进展必要的信息传输。地铁车站里的辅助设备包括：自动扶梯、直升电梯、卷
11、帘门、防洪门、旅客引导、照明、售检系统、车站设备自控系统等。根据需要还可设置屏蔽门和防核辐射门等。七、地铁运输组织地铁运输组织主要是列车运行组织和接发列车组织。在列车运行组织工作中，根据地铁吸引的城市人员上下班学等客运流量、流向的实际情况，在根本列车运行图中编划出早、晚客流顶峰时段密集开行列车的阶段运行计划；同时，还编制出各种节假日、春运等形式列车运行图，以便最大限度地满足城市人民对地铁运输的各种需要。FAS系统FAS(FireAlarmSystem)是火灾报警系统，火灾报警系统(FAS)在组网上具有自己的网络结构和布线系统,以实现在任何情况下,该系统都可以独立的操作、运行和管理。随着计算机技
12、术和网络技术的开展,火灾报警系统已具有同楼宇管理系统(BMS)联网的能力,并提供楼宇自控系统、综合保安管理系统、播送系统以与有线/无线通讯系统等在发生火灾时提供相应的联动功能。地铁FAS系统由主控(控制中心)和分控(车站、车场、车辆段)两级管理。控制中心设防灾监控中心，负责监视全线防灾设备运行状态、接收报警信号、发布救灾指令等。车站防灾监控负责接收车站灾害报警，与时与指挥中心联络，并接收中心防灾指令，控制设备。地铁FAS系统功能介绍：1、 FAS中央功能1FAS中央级监控功能主监视铁全线各车站、区间隧道、控制中心大楼、车辆段、停车场、主变电站等下属所有区域火灾报警、消防联动和故障情况，火灾发生
13、时承当全线防灾指挥中心功能。2自动采集、显示、记录、存储车站火灾信息，存储操作人员各项记录，并能进展历史档案管理。3火灾发生实际情况，可自动或手动选择预定方案，向车站级控制是发出消防救灾指令和平安疏散命令，指挥救灾工作开展。4设置火灾报警外线，并与119报警台通报有关车站火灾灾情。5承受主时钟信息，使FAS时钟与主时钟同步。6火灾报警时，中央级图形计算机自动弹出相应报警区域平面图，并发出声光报警。火灾报警具有高优先级，当同时存火灾与其他报警时，会优先报火警。2、FAS车站级功能 FAS车站级功能主要有监视，报警，控制以与他系统联动等：1监视模式2报警模式3消防联动模式4防灾通信模式5防灾报警分
14、机集成化功能6防灾报警分机之间网络通信功能PIS系统乘客资讯系统是依托多媒体网络技术，以计算机系统为核心，以车站和车载显示终端为媒介向乘客提供信息效劳的系统，使乘客通过正确的效劳信息引导，平安、便捷地乘坐轨道交通。PIS在正常情况下，提供乘车须知、列车到发时间、列车时刻表、管理者公告、政府公告、出行参考等实时动态的多媒体信息；在火灾、阻塞与恐惧袭击等非正常情况下，提供动态紧急疏散提示。作为地铁公司与乘客之间最直观的信息交互平台，PIS系统所有实时播放的媒体流不能出现图像马赛克、声音停顿的情况，这需要有线网络、车地无线通信网均有足够的带宽和良好的QoS保障机制，同时网络的可靠性要求也非常高，不能
15、因为网络的中断导致PIS系统故障。PSCADA系统SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统。SCADA系统是以计算机为根底的DCS与电力自动化监控系统；它应用领域很广，可以应用于电力、冶金、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以与过程控制等诸多领域。地铁行业电力监控子系统与地铁行业的综合监控系统ISCS严密集成，实现PSCADA子系统功能，共同完成变电所主要供电设备与接触网轨等电力设备运行情况的分层分布远程实时监视和控制，处理供电系统的各种异常事故与报警事件，保障系统的正常运行，同时大大提升供电系统调度、管理与维修的自动化程度，提高供电质量，保证系统平安、可靠地运行。地铁变电所综合自动化系统与供电系统的12kV开关柜、750V开关柜、0.4kV开关柜、牵引变压器、硅整流器、配电变压器、排流柜、杂散电流监测装置、牵引网电动隔离开关、再生能量利用装置、钢轨电位限制装置等配置的综合测控保护装置、智能采集装置通过通信接口连接实现集中监控。PSCADA系统包括全线由假设干个变电所综合自动化系统，该系统可分为两类：? 牵引降压混合变电所(以下简称混合所)；? 降压变电所
