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1,EMCS系统培训教程,深圳地铁,2,EMCS系统综述,1、EMCS概念 EMCS是设备监控系统的英文简称（Equipment Monitoring Control System，简称EMCS） EMCS本质是工业自动化监控系统，基于数据服务器、监控工作站（PC机）、工业监控软件、工业控制器（如PLC）、局域网、现场总线、传感器/执行器等软硬件设备及网络通信技术的集成，实现特定的监控功能和管理能力3,,,2、EMCS的作用 控制环控机电设备运转，监视设备状态，提高 操作、管理及维护的自动化水平 车站环境控制，提供乘客舒适的侯乘车环境 站厅：温度30 ± 1 ℃；相对湿度60-70% 站台：温度28 ± 1 ℃；相对湿度60-70% 安全保障：列车阻塞时通风；火灾时防排烟 节能控制，提高企业效益 其他作用4,EMCS系统的监控对象,通风空调系统 通风空调系统涉及两部分：隧道通风系统、车站空调通风系统，包括下述分系统：区间隧道通风系统车站隧道通风系统车站公共区通风空调系统（大系统）设备用房通风空调系统（小系统）冷水系统,5,EMCS系统的监控对象,区间隧道通风系统 监控对象（设备）：TVF风机（可逆转） 车站两端，共4台。

射流风机（Jet） 仅存车线及进出线有相关风阀,6,EMCS系统的监控对象,区间隧道,TVF风机,7,EMCS系统的监控对象,车站隧道通风系统 监控对象（设备）：UPE/OTE风机（双速） 车站隧道两端上方，共2台相关风阀,8,EMCS系统的监控对象,UPE/OTE风机,9,EMCS系统的监控对象,车站公共区空调通风系统（大系统） 监控对象（设备）：组合式空调机组新风机回/排风机（兼排烟功能）相关风阀传感器/执行器,10,EMCS系统的监控对象,组合式空调机组,电动风阀,传感器、检测器,11,EMCS系统的监控对象,设备用房通风空调系统（小系统） 监控对象（设备）：小型空调机组送风机、抽风机（兼排烟功能）相关风阀传感器/执行器,12,EMCS系统的监控对象,小型空调机组,送风机、抽风机,房间式温度传感器,风管式温度传感器,13,EMCS系统的监控对象,冷水系统 监控对象（设备）：冷水机组冷却塔冷冻水泵、冷却水泵蝶阀传感器/执行器,14,EMCS系统的监控对象,离心式冷水机组,活塞式冷水机组,冷却塔,冷冻（冷却）水泵,15,EMCS系统的监控对象,给排水系统 监控对象（设备）：电动蝶阀（市政引入管、区间给水管）各类水泵（排水泵、污水泵、雨水泵、废水泵）液位传感器,16,EMCS系统的监控对象,电动蝶阀,污水泵,17,EMCS系统的监控对象,电扶梯系统 监控对象（设备）：自动扶梯（站台、出入口）电梯接口：电扶梯系统与EMCS之间通过RS-232/RS-485通信传输数据。

18,EMCS系统的监控对象,自动扶梯,升降电梯,19,EMCS系统的监控对象,照明系统 监控对象（设备）：节电照明、工作照明、广告照明、出入口照明、区间照明回路；事故照明电源使用PLC进行监控照明回路接触器事故照明电源与EMCS之间通过RS-232/RS-485通信传输数据20,EMCS系统的监控对象,广告照明,区间照明,21,EMCS系统的监控对象,屏蔽门系统 监控对象（设备）：屏蔽门（上行线、下行线）信息内容：屏蔽门开关状态、系统故障、电 源故障接口： 通过RS-485通信传输数据22,EMCS系统的监控对象,屏蔽门,23,EMCS系统的监控对象,人防密闭隔断门 监控对象（设备）：人防密闭隔断门 无源触点（限位开关），硬线连接无控制，仅监视24,EMCS系统的监控对象,其他接口设备AFC系统 MCP盘上监控AFC系统闸机（紧急情况）信号系统 EMCS接收信号系统的时钟信号并显示25,EMCS与其他系统接口图,,26,EMCS系统的控制策略,EMCS系统的基本监控功能: 单台设备操作控制;设备工作状态、故障监视；设备的互锁、联锁控制；基本工艺控制及过程监视等。

控制策略： EMCS系统按照预定的方法、模式或工况控制多台设备联动，实现预期的功能及方案目标，达到可靠、安全、节能等方面的性能优化控制27,EMCS系统的控制策略,区间隧道通风系统 正常模式早间运行：早间运营前30m ，TVF风机进行纵向推挽式机械通风（相邻车站两端TVF一排一送），使隧道内充盈新鲜空气正常运行：TVF风机停止，打开旁通风阀，利用列车的活塞作用进行通风换气，排除隧道余热余湿夜间运行：夜间收车后30m ，TVF风机进行纵向推挽式机械通风，完毕后打开所有风阀隧道内充盈新鲜空气28,EMCS系统的控制策略,区间隧道通风系统 阻塞模式 当列车故障或前方车站不允许进站，列车停留在区间超过4m时，TVF风机按行车方向通风，保障人员及列车空调器的安全火灾事故模式 根据列车着火点（车头、中部或车尾）、停车位置不同的火灾情况，启动相应的火灾控制模式 控制原则：TVF风机的风向应迎着逃生人群 尽量防止烟雾蔓延29,EMCS系统的控制策略,车站隧道通风系统 正常工况 UPE/OTE低速运转，旁通风阀关闭，机械通风排除列车驻留车站时，列车底部、顶部排出的热风及废气。

火灾事故工况 列车着火并停在车站隧道，或站台公共区发生火灾时，控制UPE/OTE高速运转，排出烟雾30,EMCS系统的控制策略,车站空调通风系统基础知识地铁车站空调系统的环境控制基于空气调节（Air Condition）理论基础《采暖通风与空气调节设计规范》规定的舒适性空调的室内计算参数：夏季： 温 度 24—28 oC 相对湿度 40—65% 风 速 不大于0.3m/s冬季： 温 度 18—22 oC 相对湿度 40—60% 风 速 不大于0.2m/s,31,EMCS系统的控制策略,车站空调通风系统基础知识空气调节有两大类：A. 空气温（湿）度的调节控制 ——供暖和降温；B. 空气清洁度和有害物浓度的处理控制 ——工业通风空气调节的对象是大气——干空气和水蒸汽组成的混合物，称为湿空气水蒸汽对湿空气的性质和状态变化影响很大，故在空气调节系统中，水蒸汽是重点考虑和控制的因素32,EMCS系统的控制策略,车站空调通风系统基础知识湿空气的重要状态参数：温度t ；含湿量d：水蒸汽与干空气的比值反映空气中的水蒸汽含量（不受温度影响）相对湿度ψ：水蒸汽分压力与饱和水汽分压力的比值。

反映干湿程度焓i：焓是湿空气的热含量（某条件下），焓差即热交换量33,EMCS系统的控制策略,车站空调通风系统基础知识湿空气的焓i 焓i的计算公式： i =（1.01 + 1.84d）t + 2500d [ kJ/kg干空气] 式中：(1.01 + 1.84d) t 与湿空气温度有关，称“显热”； 2500d 随含湿量d变化，称“潜热”温度t、含湿量d、相对湿度ψ、焓i都是独立的状态参数但在一定大气压力B下，只要知道任意两个独立的状态参数，就可按查表（i-d图）、运算去确定其他参数，从而确定湿空气的状态34,EMCS系统的控制策略,车站空调通风系统基础知识湿空气的状态变化过程,35,EMCS系统的控制策略,车站空调通风系统基础知识湿空气的状态变化过程 等湿（干式）加热过程（过程线0→1）等湿（干式）冷却过程（过程线0→2）等焓减湿过程（过程线0→3）等焓加湿过程（过程线0→4）等温加湿过程（过程线0→5）减湿冷却（冷却干燥）过程（过程线0→6）,36,EMCS系统的控制策略,车站空调通风系统基础知识湿空气的i-d图（焓-湿图）：确定正常工况37,EMCS系统的控制策略,车站空调通风系统基础知识 空调系统的分类：,空调系统的制冷机构：,38,EMCS系统的控制策略,车站空调通风系统基础知识 深圳地铁车站空调系统的控制模型：,39,EMCS系统的控制策略,车站空调通风系统基础知识 深圳地铁车站空调系统的特点：普通集中式；一次回风式；舒适性（而非工艺性）；季节性空调运转（全年通风）；双风机（进风机和回风机）；定风量空调系统（福田站、富民站使用VVVF调速，为变风量系统）。

普通集中式空调系统：低流速（v=8~12m/s）、单风道、集中式，是典型、广泛应用的空调系统40,EMCS系统的控制策略,车站公共区空调通风系统（大系统）正常模式I工况（最小新风量降温除湿工况） 特点：降温除湿，保证最小新风量，部分回风循环减耗II工况（全新风降温除湿工况） 特点：降温除湿，全新风，无回风循环III工况（全新风等温除湿工况） 特点：等温除湿，全新风，无回风循环IV工况（通风工况） 特点：全新风通风，冷水系统停止41,EMCS系统的控制策略,车站公共区空调通风系统（大系统）火灾事故模式站台层火灾 停止车站冷水系统；控制风管相关风阀的开/闭，向站厅层送风，停止向站台层送风，站台层进入排烟状态(高速排烟）使得站台层对站厅层形成负气压，阻止了烟雾向站厅层蔓延，并形成了楼梯（扶梯）通道的逃生气流通道站厅层火灾 停止车站冷水系统；控制风管的相关风阀开/闭，向站台层送风，停止向站厅层送风，站厅层进入排烟状态使得站厅层对地面、站台层形成负气压，阻止了烟雾向站台层蔓延，并形成了地面楼梯通道的逃生气流通道42,EMCS系统的控制策略,设备用房通风空调系统（小系统） 正常模式 与大系统的正常模式类似，有3-4种工况。

火灾事故模式 设备用房发生火灾事故时，一般按单独房间情况处理若房间安装有GAS系统，关闭送风、排风阀，以便GAS释放气体灭火若不安装有GAS系统，同样要停止送风，进行排烟，防止烟雾蔓延43,EMCS系统的控制策略,时间表控制 按照预设的运营时间表启动/停止全部或部分环控设备时间表由OCC设定，并下载到全线车站的EMCS系统时间表控制只能在正常工况情况时发挥作用紧急模式（阻塞、火灾事故）具有更高的优先权44,EMCS系统组成及系统设备,EMCS系统组成 深圳地铁一期工程EMCS系统的组成，概括分为下列几部分：3级监控系统 即：1）OCC中央级监控系统，2）车站级监控系统，3）就地级监控设备2层网络 即： 1）OCC及车站综控室的以太（局域）网， 2）车站范围内的ControlNet现场总线1个维护工作站,45,EMCS系统组成及系统设备,46,EMCS系统组成及系统设备,47,EMCS系统组成及系统设备,EMCS系统重要设备简介OCC中央级监控系统服务器（2台，主备冗余）；监控工作站（2台，双屏配置）；打印机及打印服务器；以太（局域）网及网络设备（交换机，路由器等）；不间断电源（UPS）维护工作站,48,EMCS系统组成及系统设备,EMCS系统重要设备简介车站级监控系统车站级监控工作站（车控室） ；打印机；以太（局域）网及网络设备（交换机，路由器等）；不间断电源（UPS） MCP盘（模拟监控盘）,49,EMCS系统组成及系统设备,EMCS系统重要设备简介就地级监控设备PLC（可编程控制器）模块 ；Flex IO模块；ControlNet总线设备；接口通讯设备；传感器、检测器、执行器、变频器等。

50,PLC系统简介,深圳地铁EMCS系统采用美国ROCKWELL公司的PLC系统包括：ControlLogix系列PLC；FelxLogix系列PLC；Flex IO系列模块ControlNet现场总线；PLC系统编程组态软件,。