張永剛

（中國鐵道科學(xué)研究院 城市軌道交通中心，北京 100081）

綜合聯(lián)調(diào)是城市軌道交通工程建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其主要目的是檢驗(yàn)各主要系統(tǒng)間接口關(guān)系的正確性和各項(xiàng)參數(shù)、性能是否能夠滿足設(shè)計(jì)、運(yùn)營要求[1-3]。石家莊市軌道交通一期工程（簡稱：一期工程）是石家莊開工建設(shè)的首批地鐵線路，分為1號(hào)線一期工程和3號(hào)線一期工程首開段，全長約27 km，于2017年6月26日正式開通試運(yùn)營。作為綜合聯(lián)調(diào)的組織管理單位，鐵科院（北京）工程咨詢有限公司（簡稱：鐵科院）組織對(duì)一期工程各系統(tǒng)間匹配關(guān)系進(jìn)行了綜合測試、調(diào)整和優(yōu)化，解決了聯(lián)調(diào)過程中出現(xiàn)的大量問題，為確保石家莊市軌道交通一期工程的按時(shí)開通和安全運(yùn)營發(fā)揮了重要的作用。

1　石家莊市軌道交通一期工程綜合聯(lián)調(diào)情況

綜合聯(lián)調(diào)涉及的專業(yè)有綜合監(jiān)控、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)（FAS）、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS）、屏蔽門、自動(dòng)售檢票、供電、通信、通風(fēng)、空調(diào)、給排水等系統(tǒng)[4-5]，而每個(gè)專業(yè)又與其他專業(yè)存在諸多接口，參與人員眾多，時(shí)間節(jié)點(diǎn)緊湊，是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程[6-7]。一期工程作為石家莊首批地鐵線路，又存在著工期緊張、運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)欠缺等問題，所以綜合聯(lián)調(diào)的合理安排和組織顯得尤為關(guān)鍵。

2016年5月，鐵科院會(huì)同建設(shè)單位和各參建單位一起，編制了《石家莊市軌道交通一期工程聯(lián)合調(diào)試管理辦法》，建立了嚴(yán)密的聯(lián)調(diào)組織管理架構(gòu)和工作制度，同時(shí)，結(jié)合石家莊一期工程實(shí)際情況和綜合聯(lián)調(diào)的特點(diǎn)，制定了綜合聯(lián)調(diào)技術(shù)方案。

綜合聯(lián)調(diào)工作前期，由于車站、區(qū)間與綜合聯(lián)調(diào)相關(guān)的土建工程尚未完工，站內(nèi)公共區(qū)及設(shè)備區(qū)裝修尚未完成，系統(tǒng)設(shè)備和常規(guī)設(shè)備單機(jī)、單系統(tǒng)調(diào)試正在進(jìn)行，所以，聯(lián)調(diào)工作以各系統(tǒng)接口調(diào)試為切入點(diǎn)，根據(jù)調(diào)試進(jìn)度，小范圍內(nèi)開展通風(fēng)小系統(tǒng)模式測試。同時(shí)，與各參建單位密切溝通，梳理各站各系統(tǒng)各設(shè)備單機(jī)單系統(tǒng)調(diào)試完成情況，推動(dòng)各相關(guān)設(shè)備安裝、調(diào)試進(jìn)度，進(jìn)一步磨合聯(lián)調(diào)相關(guān)的單位，完善各項(xiàng)調(diào)試流程。

2017年1月，樣板站完成全部通風(fēng)小系統(tǒng)模式測試，以此為先導(dǎo)，在石家莊市軌道交通建設(shè)單位的統(tǒng)一部署、安排下，鐵科院組織各系統(tǒng)設(shè)備集成商、被控設(shè)備供應(yīng)商和設(shè)備安裝商等參建單位，各專業(yè)、各車站、各設(shè)備交叉進(jìn)行聯(lián)調(diào)，從性能參數(shù)、運(yùn)營場景等方面進(jìn)行了一系列的測試，全面檢驗(yàn)了石家莊軌道交通一期工程各系統(tǒng)的接口匹配關(guān)系和聯(lián)動(dòng)功能。在聯(lián)調(diào)過程中，通過接口管理、計(jì)劃管理、安全管理等多種方式，保證了綜合聯(lián)調(diào)的質(zhì)量。一期工程開通試運(yùn)營以來，各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)平穩(wěn)正常，綜合聯(lián)調(diào)達(dá)到了預(yù)期的效果。

2　綜合聯(lián)調(diào)問題分析

在軌道交通一期工程調(diào)試過程中，鐵科院建立問題庫制度。針對(duì)出現(xiàn)的各項(xiàng)問題，由相關(guān)集成商現(xiàn)場記錄，綜合聯(lián)調(diào)單位進(jìn)行匯總、整理。各項(xiàng)問題均明確記錄車站名稱、發(fā)現(xiàn)時(shí)間、問題、責(zé)任單位、問題屬性及完成狀態(tài)，形成綜合聯(lián)調(diào)問題庫，以便明確問題責(zé)任單位及整改時(shí)間。上傳至聯(lián)調(diào)監(jiān)督平臺(tái)，并在聯(lián)調(diào)日?qǐng)?bào)、周報(bào)中體現(xiàn)，督促相關(guān)單位完成整改。整改完成情況在周例會(huì)中通報(bào)。截至開通試運(yùn)營，一期工程設(shè)備綜合聯(lián)調(diào)共發(fā)現(xiàn)問題265項(xiàng)，經(jīng)過各責(zé)任單位共同整改、復(fù)測，大部分已得到整改優(yōu)化。

根據(jù)問題屬性及影響程度，把一期工程綜合聯(lián)調(diào)中出現(xiàn)的問題分為A、B、C3類[8]，如表1所示，問題占比情況如圖1所示。

表1　石家莊市軌道交通一期工程綜合聯(lián)調(diào)問題分類

由于A類問題屬于影響行車、消防、安全等關(guān)鍵指標(biāo)的嚴(yán)重問題，必須及時(shí)完成整改；B類問題屬于單個(gè)設(shè)備功能未實(shí)現(xiàn)的一般性問題，可限期整改；C類問題不影響正常運(yùn)營，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行整改。因此重點(diǎn)對(duì)問題庫中的49項(xiàng)A類問題進(jìn)行細(xì)化分析。根據(jù)問題的形成原因細(xì)化，分為6類，如圖2所示。

對(duì)圖2中A類問題的產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，如表2所示。

圖1　石家莊市軌道交通一期工程綜合聯(lián)調(diào)問題分類統(tǒng)計(jì)

3　典型問題分析

3.1　BAS與大系統(tǒng)風(fēng)機(jī)通信中斷問題

鐵科院在某車站組織BAS與大系統(tǒng)風(fēng)機(jī)調(diào)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)BAS與隧道風(fēng)機(jī)軟啟動(dòng)柜、排熱風(fēng)機(jī)及回排風(fēng)機(jī)變頻柜在通信時(shí)存在不定時(shí)通信中斷情況，為此，組織設(shè)計(jì)單位、集成商、施工單位、供貨商在該車站進(jìn)行現(xiàn)場測試。

圖2　石家莊市軌道交通一期工程綜合聯(lián)調(diào)A類問題細(xì)分

測試發(fā)現(xiàn),風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)通信鏈路電壓波形不穩(wěn)定，波動(dòng)較大，表明電磁干擾對(duì)通信有明顯的干擾。又發(fā)現(xiàn)部分車站BAS與大風(fēng)機(jī)的通信電纜進(jìn)柜都將屏蔽層剪掉了，這樣使通信鏈路完全暴露在電磁干擾的環(huán)境中。經(jīng)各方討論，確定在通信鏈路上增加光電隔離器并更換通信電纜，現(xiàn)場試驗(yàn)后干擾明顯減小，但風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)仍偶有通信中斷現(xiàn)象。

經(jīng)多次專題會(huì)議，與出現(xiàn)類似問題的上海地鐵技術(shù)人員溝通咨詢，并經(jīng)過相關(guān)專家分析，將問題解決方法聚焦為優(yōu)化接地方案和BAS通道檢測時(shí)間。

最終決定，由BAS施工單位負(fù)責(zé)將保護(hù)地與信號(hào)地分開接線，并將CP341通信線屏蔽層接地，機(jī)電安裝單位在風(fēng)機(jī)控制柜內(nèi)增加信號(hào)地線，同時(shí)，BAS對(duì)程序進(jìn)行優(yōu)化，將原接口協(xié)議中每100 ms一次的Modbus RTU通道檢測適當(dāng)延長。在該車站經(jīng)過多次測試，故障消失，調(diào)試通過。后續(xù)在其它車站進(jìn)行整改優(yōu)化，通信中斷問題得到解決。

此問題出現(xiàn)的原因除了施工質(zhì)量不過關(guān)，導(dǎo)致進(jìn)柜電纜屏蔽層外露外，還暴露出初期接口聯(lián)絡(luò)會(huì)上確定的接地方式和通道檢測時(shí)間不夠完善。后續(xù)線路建設(shè)過程中需引起重視。

表2　石家莊市軌道交通一期工程綜合聯(lián)調(diào)A類問題原因分析

3.2　扶梯聯(lián)動(dòng)反饋不正確問題

在某車站進(jìn)行聯(lián)動(dòng)測試時(shí)，發(fā)現(xiàn)公共區(qū)扶梯HPYY-FT-T-01在上行或下行運(yùn)行時(shí)，BAS無法正確顯示運(yùn)行狀態(tài)，IBP盤上對(duì)應(yīng)的指示燈正常。經(jīng)查，BAS程序端在扶梯上行或下行運(yùn)行時(shí)，能同時(shí)讀取到上行和下行兩個(gè)運(yùn)行狀態(tài)，其它部分車站均出現(xiàn)此類問題。

鐵科院組織集成商、施工單位、供貨商現(xiàn)場查線，確定故障原因?yàn)椋悍鎏轂锽AS與IBP盤提供的是1組運(yùn)行反饋信號(hào)，因在IBP盤接線端子處，將上行與下行反饋信號(hào)線短接在一起，造成BAS模塊接收到的上行與下行信號(hào)短路。排查后在現(xiàn)場召開專題會(huì)議，確定由扶梯供貨商負(fù)責(zé)在接口位置增加繼電器，為BAS與IBP盤提供2組獨(dú)立的運(yùn)行反饋信號(hào)。整改完成后問題解決。

此問題出現(xiàn)的原因?yàn)榉鎏莨┴浬涛窗凑战涌趨f(xié)議進(jìn)行生產(chǎn)和接線，后續(xù)線路在施工階段需加強(qiáng)質(zhì)量控制，嚴(yán)格遵守接口協(xié)議。

4　對(duì)后續(xù)線路的建議

4.1　技術(shù)方面

（1）BAS、FAS與風(fēng)閥、風(fēng)機(jī)、水泵、水閥、空調(diào)機(jī)組、冷水機(jī)組、應(yīng)急照明電源（EPS）等多個(gè)系統(tǒng)的存在接口，在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)的接口類問題較多，例如：風(fēng)閥安裝類型錯(cuò)誤、冷凍泵控制柜無停泵觸點(diǎn)、EPS部分?jǐn)?shù)據(jù)無反饋信號(hào)、遠(yuǎn)傳水表接口協(xié)議不閉合等，后續(xù)線路應(yīng)針對(duì)此類問題，在建設(shè)初期對(duì)接口協(xié)議的確定進(jìn)行重點(diǎn)梳理，發(fā)現(xiàn)接口問題及時(shí)進(jìn)行整改，提高調(diào)試效率。

（2）在調(diào)試中出現(xiàn)的BAS、FAS、綜合監(jiān)控、通風(fēng)、動(dòng)力照明等專業(yè)在設(shè)計(jì)變更對(duì)接上存在問題較多，如站內(nèi)電扶梯數(shù)量、風(fēng)閥安裝位置、電保溫?cái)?shù)量及位置等存在圖紙版本不一致、變更單未同步下發(fā)等問題。后續(xù)線路在設(shè)計(jì)和施工階段各關(guān)聯(lián)專業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)加強(qiáng)溝通，減少施工和調(diào)試重復(fù)工作量。

（3）在后續(xù)線路施工階段，建議建設(shè)單位就對(duì)各安裝單位宣貫單機(jī)調(diào)試和單系統(tǒng)調(diào)試完成的準(zhǔn)確概念，提高聯(lián)調(diào)階段的調(diào)試效率。

（4）在聯(lián)調(diào)過程中多次出現(xiàn)末端設(shè)備（主要為風(fēng)閥、風(fēng)機(jī)、煙感、手報(bào)等）調(diào)試成功后，再次測試時(shí)出現(xiàn)故障的情況，主要原因?yàn)槭┕べ|(zhì)量不過關(guān)、線纜虛接等。這些影響可靠性的問題建議運(yùn)營初期針對(duì)聯(lián)調(diào)問題庫中出現(xiàn)過的問題重點(diǎn)進(jìn)行排查。后續(xù)線路在施工階段就引起重視，減少此類問題的出現(xiàn)。

4.2　計(jì)劃方面

（1）前期水接駁進(jìn)度較慢，影響了水系統(tǒng)相關(guān)功能的調(diào)試；前期部分站點(diǎn)出入口土建進(jìn)度較慢，影響出入口末端設(shè)備調(diào)試。建議后續(xù)線路提前考慮，盡量減少上述制約因素對(duì)調(diào)試的影響。

（2）試運(yùn)行初期調(diào)試各方與試運(yùn)行階段各項(xiàng)規(guī)章制度的領(lǐng)會(huì)和與運(yùn)營單位的磨合期間各項(xiàng)施工、調(diào)試等都受到影響，建議后續(xù)線路盡早對(duì)試運(yùn)行階段的規(guī)章制度等進(jìn)行宣貫，縮短磨合期。

4.3　安全方面

調(diào)試過程中出現(xiàn)模塊丟失、線纜被破環(huán)現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了調(diào)試進(jìn)度，建議后續(xù)線路加強(qiáng)成品保護(hù)。

5　結(jié)束語

一期工程試運(yùn)營以來，情況良好，表明綜合聯(lián)調(diào)起到了很好的推動(dòng)作用，也證明了鐵科院實(shí)施的各項(xiàng)聯(lián)調(diào)組織活動(dòng)可行和合理。針對(duì)一期工程綜合聯(lián)調(diào)問題產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，在后續(xù)線路設(shè)計(jì)階段、接口談判階段就進(jìn)行有針對(duì)性地監(jiān)控，對(duì)于后期綜合聯(lián)調(diào)的開展和整體工程的進(jìn)度、質(zhì)量都會(huì)有更好的促進(jìn)。一期工程綜合聯(lián)調(diào)的開展為運(yùn)營單位開展試運(yùn)營、正式運(yùn)營工作提供了參考，同時(shí)也對(duì)石家莊市軌道交通后續(xù)線路，以及其它城市軌道交通的建設(shè)和聯(lián)調(diào)工作開展具有一定的借鑒意義。

參考文獻(xiàn):

[1]王 瀾. 城市軌道交通聯(lián)調(diào)聯(lián)試技術(shù)與工程應(yīng)用[M]. 北京：中國鐵道出版社，2013.

[2]肖彥君. 城市軌道交通聯(lián)調(diào)聯(lián)試關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用[D].北京：中國鐵道科學(xué)研究院, 2014：32-35.

[3]孫 寧. 城市軌道交通系統(tǒng)總聯(lián)調(diào)[M]. 北京：中國鐵道出版社，2011.

[4]中國電氣化局集團(tuán)有限公司. 城市軌道交通設(shè)備系統(tǒng)聯(lián)調(diào)聯(lián)試[M]. 北京：中國鐵道出版社，2015.

[5]金久強(qiáng)，孟宇坤，吳 卉. 綜合監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)試的監(jiān)理管理[J].鐵路計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2013 ，22 （9）：77-81.

[6]蔣先進(jìn)，趙 鑫，蔣淮申. 城市軌道交通聯(lián)調(diào)探討[J]. 鐵路通信信號(hào)工程技術(shù)，2014，11（6）： 55-58.

[7]SOCK-YONG PHANG. Survey and risk assessment of recent strategies[J]. Urban rail transit PPPs: 2008，3（3）：81-93.

[8]王瑜琳，鄢懷平，楊曉竣. 城市軌道交通聯(lián)調(diào)中綜合監(jiān)控系統(tǒng)接口調(diào)試[J]. 交通世界，2017 （33）：160-162.