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城轨道交通机电设备系统发展历程及趋势20120317

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要点: ? ? ? ? ? ? 发展历程 技术状况 系统安全的沿革 前沿技术与最新研究进展 机电设备国产化动向 市场空间及前景 1. 中国城市轨道交通机电设备系统的发展历程 中国国内的城市轨道交通机电设备系统的发展,大致经历了三个阶段。 年 代 19651984 19851999 2000 以 后 城市 北京 上海 广州 各城市 系统构成 独立分散 技术水准 传统工艺 核心设备 采用最新技 术 广泛采用 最新技术 制造厂商 国内生产 关键设备 大部分国 外 国内为主 运营管理 手工操作为 主 自动化程度 低 自动化程度 高 发展阶段 第一阶段 第二阶段 部分集成 第三阶段 多数集成 2. 中国城市轨道交通机电设备系统的技术状况 2.1 车辆(RS): 中国城市轨道交通大部分采用轮轨式车辆,主要技术如下: 列车编组:4 节、6 节、8 节。 车型:根据载客量大小分:A 型、B 型、C 型三种类型。 车体材料:采用铝合金挤压型材焊接结构或不锈钢车体材料。 最高运行速度:80-100 km/h。 列车制动:电气制动、空气制动和停放制动。 转向架:钢板压型焊接结构、无摇枕转向架。 牵引控制:采用 VVVF 主逆变器技术。 列车自动监测及故障诊断:设置微机控制列车自动监测及故障诊断装置。 其它型式的车辆:上海-高速磁浮列车系统,北京和广州-直线电机列车系统,重庆-跨 座式单轨列车系统。 2.2 信号(SIG): 信号系统的核心是列车自动控制系统 ATC(automatic train control system), ATC 系 统,包括三个子系统: 列车自动监控子系统 ATS(automatic train supervision subsystem); 列车自动防护子系统 ATP(automatic train protection subsystem); 列车自动运行子系统 ATO(automatic train operation subsystem)。 国内城市轨道交通的信号系统的制式,最早为固定闭塞信号系统,后来发展到准移动 闭塞信号系统,*些年新建的工程大多为移动闭塞信号系统。CBTC 系统已成为大多数城市 轨道交通信号系统的发展趋势。 今后,信号系统将逐步走向综合监控列的发展方向,纳入综合监控系统,实现城市轨 道交通机电系统资源共享。 1990 年代,信号系统设备完全由国外厂商提供,目前部分产品可由国内厂商提供。 ATS子 子 子 联联 CBTC 联联联联 联联联联联 联联 CBTC 联联 联联联联联联 联联 CBTC 联联联联 联联 联联联联 联联 联联联 典型的 CBTC 信号系统的结构框图 2.3 供电(PS): 供电系统组成:外部电源、主变电所及中压环网、牵引供电系统(牵引变电所及牵引 网)、低压配电及照明供电系统(降压变电所及动力照明配电系统)、电力监控系统 (SCADA)、杂散电流防护及接地系统。 外部供电电压等级:500 kV 、220 kV、110kV、35kV。 内部供电电压等级:35kV、0.4 kV。110kV 和 35kV 断路器采用 GIS 设备。 牵引供电电压等级:直流 750V、1500V。 车辆供电方式:接触网或接触轨 接触轨主体材质:主要有低碳钢和钢铝复合两种。 电力监控系统(SCADA)的电力调度系统由 ISCS 集成。 供电系统的绝大部分设备都由国内生产厂商供货。 2.4 通信(COM): 通信系统一般设置专用通信、公安通信、公共通信三大通信系统。 专用通信系统由传输系统、专用电话系统、无线通信系统、公务通信系统、时钟系 统、信息网络系统、通信电源系统、集中网络管理等子系统和通信线路共同组成。 传输系统普遍采用光缆组成环网,采用国际上最新的传输技术。 公共通信系统为移动通信设置有技术升级换代的条件。 早期通信设备大部分由国外厂商提供,目前,除了无线子系统的部分设备由国外厂商 提供,绝大部分设备都由国内厂商的产品。 2.5 售检票(AFC): 自动售检票系统由清分中心 CCHS (Central Clearing House System)、线路中央计算机 系统 LCC(Line Central Computer)、车站计算机系统 SC(Station Computer)、车站 AFC 设 备 SLE(Station Level Computer)以及车票等组成。整个系统经由通信传输网和网络设备连 接构成。 中国城市轨道交通的自动售检票系统,从最早的磁卡式发展到现在普遍采用的非接触 式 IC 卡制式,并与城市其它交通系统通用。 系统设备大部分可以由国内承包商提供。 2.6 屏蔽门(PSD): 早期建设的城市轨道交通工程未设置屏蔽门和安全门系统,根据中国的国情,*期建 设的工程一般都设置了屏蔽门和安全门系统,对节能和提高运营管理的安全性起到较好作 用。 系统设备绝大部分可由国内生产厂商提供。 2.7 综合监控(Integrated Supervision Control System,ISCS): 早期的城市轨道交通内,各种设备的监控系统采用独立设置方式,系统间一般很少或 不进行互联。1990 年代出现了对少数系统进行集成的主控系统。 2000 年代后建设的城市轨道交通工程,一般都采用集成度较高的综合监控系统。通过 单一的软硬件*台,实现多个分立系统原有的管理监控功能。采用中央控制室和车站两级 管理的三级监控体系,实施集中监视分散控制。 ISCS 集成的子系统有:电力监控系统(SCADA)、火灾自动报警系统(FAS)、环境与 设备监控系统( BAS )、广播系统( PA )、闭路电视监视系统( CCTV )、乘客信息系统 ( PIS )、屏蔽门监控系统( PSD )、防淹门系统( FG )。 ISCS 还可与自动售检票系统 (AFC)、信号系统( SIG)、无线传输系统( RTS)、时钟系统( CLK)等进行互联实现部 分管理信



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