孫娟娟

摘 要：論述地鐵防淹門系統(tǒng)的組成及功能。分析目前防淹門系統(tǒng)常見故障，針對目前防淹門水位報警系統(tǒng)缺陷提出優(yōu)化改進方案，確保防淹門水位報警系統(tǒng)的正常運行。

關(guān)鍵詞：防淹門；可編程控制器；水位計

根據(jù)《地鐵設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)設(shè)計要求，對于需要穿越江河湖海等水域的地鐵建設(shè)工程，必須在穿越該水域的進出口兩端的合適位置實施相應(yīng)的防淹措施或者加裝防淹門裝置[1]。防淹門水位報警系統(tǒng)是地鐵的重要防淹設(shè)備，當(dāng)穿越水域的區(qū)間隧道發(fā)生水災(zāi)事故時能夠及時阻止水流灌入地鐵隧道與站臺的有效保障。在蓄水地下區(qū)域隧道內(nèi)加裝防淹門水位報警系統(tǒng)，能夠有效防止因突發(fā)意外事故而導(dǎo)致洪水進入地鐵，從而避免引發(fā)大范圍的地鐵財產(chǎn)損失與人身傷亡，有效保障地鐵內(nèi)相關(guān)設(shè)備與地鐵乘客的人身安全。

1 地鐵防淹門水位報警控制系統(tǒng)概況

1）地鐵防淹門水位報警控制系統(tǒng)的組成。

防淹門水位報警控制系統(tǒng)主要由中央級控制、車站級控制以及現(xiàn)場三級監(jiān)控和車站級控制、現(xiàn)場二級監(jiān)控。防淹門水位報警控制系統(tǒng)將每一扇防淹門設(shè)計為相對獨立的單個子系統(tǒng)，則每一扇門的開啟與關(guān)閉互相獨立。中央級、車站級的監(jiān)控與檢測數(shù)據(jù)的傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)備則是由綜合監(jiān)控系統(tǒng)來實現(xiàn)，而現(xiàn)場設(shè)備則包含防淹門的PLC控制器[2]、控制按鈕、水位探測器、UPS電源設(shè)備、警笛警鈴指、示燈等組成。

2）地鐵防淹門水位報警控制系統(tǒng)的主要功能。

地鐵防淹門水位報警控制系統(tǒng)的主要功能是：不斷采集水位信息，對區(qū)間的水位實行預(yù)報警、危險水位報警并對區(qū)間水位的上漲速度報警；實現(xiàn)防淹門門體水位控制并顯示水位狀態(tài)；實現(xiàn)防淹門系水位報警控制系統(tǒng)與其相關(guān)控制系統(tǒng)的信號傳送與接收。

3）地鐵防淹門水位的自動檢測分析與報警。

當(dāng)前國內(nèi)外地鐵建設(shè)工程中的水位自動檢測分析報警主要包含兩種方式。第一種水位自動檢測分析報警方式是由防淹門水位報警控制系統(tǒng)負責(zé)在防淹門位置設(shè)置水位檢測、分析與報警，將采集到的水位數(shù)據(jù)進行分析處理之后上傳到車站級控制與中央級控制， 防淹門的開啟與關(guān)閉由中央級控制發(fā)出指令控制。第二種水位自動檢測分析報警方式是區(qū)間水位的檢測只能由防淹門水位報警控制系統(tǒng)現(xiàn)場進行設(shè)置，但檢測到的水位數(shù)據(jù)系統(tǒng)無權(quán)進行分析，必須立即將檢測到的書記上傳到車站級控制與中央級控制， 最后由BAS系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的分析和處理，提供報警命令，由相應(yīng)的信號系統(tǒng)下發(fā)開啟指令與關(guān)閉指令。

2 地鐵防淹門水位報警控制系統(tǒng)故障分析

1）地鐵防淹門水位報警控制系統(tǒng)的故障分類。

（1）電氣設(shè)備出現(xiàn)故障誤報故障信息。

（2）防淹門系統(tǒng)與信號系統(tǒng)（發(fā)出請求或允許關(guān)閉的信息）的接口有故障。

（3）在緊急狀態(tài)下不能及時關(guān)閉防淹門。

（4）當(dāng)危險解除后不能將關(guān)閉的防淹門開門并復(fù)位到正常的位置。

2）地鐵防淹門系統(tǒng)的故障影響。

當(dāng)防淹門需要緊急關(guān)閉時不能關(guān)閉，則可能導(dǎo)致大量水流灌入地鐵隧道與站臺，造成設(shè)備損壞、財產(chǎn)損失與人員傷亡等嚴重影響。假如由于防淹門設(shè)備故障導(dǎo)致系統(tǒng)誤報故障信息或者在防淹門需要打開時卻不能打開，則區(qū)間的防護信號機會自動關(guān)閉，從而導(dǎo)致信號系統(tǒng)不能正確排列列車的進路，將直接影響行車的正常運行。由此可見，防淹門的水位報警系統(tǒng)的正常運作尤其重要。

3 地鐵防淹門水位故障報警系統(tǒng)優(yōu)化

1）地鐵防淹門水位故障報警系統(tǒng)現(xiàn)狀。

防淹門自動報警裝置由設(shè)于區(qū)間隧道內(nèi)左線隧道水位探測器SB07、SB05，右線隧道水位探測器SB02、SB04，和設(shè)置于防淹門控制室的PLC機及其他外部設(shè)備組成。

車控室及防淹門控制室均裝設(shè)有報警電鈴和電笛。主要完成隧道內(nèi)軌底面20mm至軌面400mm范圍內(nèi)的水位4級檢測（只作大于或等于設(shè)定水位上漲速度的檢測），即檢測1級報警后，1與2級報訊點水位上漲速度大于某值時，系統(tǒng)自動進行2級報警；檢測一級報警后，二與三報訊點間水位上漲速度大于某值時，系統(tǒng)自動進行二級報警，當(dāng)隧道內(nèi)水位上升至軌頂400mm處時，系統(tǒng)發(fā)出水災(zāi)及隧道安全行車的二級報警信號。

隨著時間的推移，地鐵防淹門系統(tǒng)慢慢的出現(xiàn)水位計故障，故障原因為浮球水位開關(guān)線纜老化，電纜變硬了，測量不出準(zhǔn)確的狀態(tài)信息，在參考線范圍中不能反饋水位信息，而且還有較大偏差，有時未到設(shè)定水位，就引起水位報警，而且水從入水口流下泵房，引起集水井水位水浪翻涌會出現(xiàn)重復(fù)的報警信息出現(xiàn)，導(dǎo)致反饋到PLC的信號不穩(wěn)定，從而不能正確處理故障。

2）地鐵防淹門水位故障報警系統(tǒng)優(yōu)化改造。

為保證浮球水位計能夠及時準(zhǔn)確地實現(xiàn)報警動作，本次對浮球水位計改造將從以下幾個步驟進行改造設(shè)計：

（1）由于原報警系統(tǒng)為四級報警系統(tǒng)，井水位在左右兩側(cè)分別設(shè)置兩種級別報警監(jiān)控，出現(xiàn)浮球不能正常動作的現(xiàn)象，為了避免浮球不能正常動作，在原有左右兩側(cè)分別設(shè)置兩種級別報警監(jiān)控的設(shè)計基礎(chǔ)上分別將左右兩側(cè)改造為四種級級別的報警監(jiān)控，如下圖所示，形成全新的檢測報警系統(tǒng)，既井水位左右兩側(cè)均有四級報警監(jiān)控，報警系統(tǒng)提升為八級檢測報警系統(tǒng)。

（2）防淹門系統(tǒng)的PLC程序的改造。

改造水位計之后，原防淹門系統(tǒng)的PLC程序已不適用，須對原程序進行編程修改[3]，將同水位兩個浮球的啟動報警設(shè)置為“與”關(guān)系，使得同水位兩個浮球能夠同時動作，并發(fā)出報警命令。

（3）防淹門水位故障報警系統(tǒng)水位計優(yōu)化改進后，需進行手動注水模擬測試，首先，注滿水池到參考水位1～4級水位分別完成所需報警狀態(tài)，手動將四個水位短時間動作，完成上漲超速報警，完善了多級水位狀態(tài)，最終確保防淹門水位報警系統(tǒng)的正常運行。

4 結(jié)語

通過對防淹門水位故障報警系統(tǒng)改造，更換原有的缺陷水位計，修改PLC程序使設(shè)備更穩(wěn)定的運行。保證了地鐵防淹門水位故障報警系統(tǒng)的功能可靠，同時操作簡單，改造成本低，具有很好的推廣價值和使用前景。

參考文獻：

[1]中華人民共和國建設(shè)部.GB50157—2003地鐵設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2003.

[2]孫承志.施耐德PLC 基礎(chǔ)與應(yīng)用技術(shù).北京：機械工業(yè)出版社，2009.

[3]王偉.可編程控制器的使用和維護.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.