發布日期:2022-07-14 點擊率:32
編者語:素有“城市交通主動脈”之稱的軌道交通在國家政策的推動下,近年來呈現高速發展的態勢。目前,自動化市場伴隨著整個軌道交通產業的投資也呈現高速增長。除卻自動化產品供應商,一些系統集成商、研究院來勢洶洶,也要在軌道交通自動化市場“分一杯羹”。
作為保持城市活力最主要的基礎設施,城市交通同樣影響著城市經濟的發展。素有“城市交通主動脈”之稱的軌道交通在國家政策的推動下,近年來呈現高速發展的態勢。與其他交通方式相比,用地省、運能大、污染小等特點更適合于國內大中城市的交通發展趨勢。據了解,除了北京、上海、廣州等幾大城市已經擁有較為完善的軌道交通網絡之外,目前國內規劃軌道交通網絡的城市已接近40個。
在全國軌道交通項目進行得如火如荼的同時,自動化廠商之間的博弈也逐漸升級。與其他行業相比,自動化產品在軌道交通行業的應用更為廣泛,但客戶和項目顯得較為集中,更為突出的是應用效果會更直接地從地鐵公司與乘客兩方面體現出來。北京地鐵運營有限公司機電公司總工程師王勝利在接受采訪時就表示:“整個軌道交通自動化是一個項目導向的市場,同時‘用戶效應’近年來也表現得十分突出。”那么這種“用戶效應”到底體現在哪些方面呢?
鏈接:穩定性、可靠性、安全性一個都不能少
2009年6月22日,美國華盛頓東北部發生兩列地鐵列車相撞的嚴重事故,造成9人死亡,76人受傷,這起事故是當地近33年以來最嚴重的一次地鐵事故。經調查,事發時正在行駛的列車處于由電腦控制的自動運行模式。在這種模式下,列車駕駛員的工作只是開關車門以及應對緊急情況。有跡象表明,事發前,這列列車的女駕駛員曾試圖減速,但未能使列車停下來。調查的初步結果顯示,這起事故可能由電腦控制系統故障所致。
地鐵安全近年來始終被社會所關注,不只是因為這關系到地鐵公司運營的實際情況,更重要的是這直接涉及到人身安全等相關問題。所以,各大地鐵運營公司始終將“安全”列為地鐵運營的最重要標準,其中自動化產品也是評價指標之一。王總提到,軌道交通本身系統復雜,環控、智能馬達、電力監控和屏蔽門等多個子系統中均涉及到自動化產品,PLC、傳動等自動化產品在性能與功能上都有特殊的需求。所以,自動化產品與用戶需求緊密聯系,“用戶效應”很明顯。
王總介紹說:“軌道交通行業在動力照明、暖通空調、給排水、電扶梯、安全門、殘障設施等多專業均使用PLC等智能設備實現機電設備綜合自動化監控。而自動化產品性能主要需求主要體現在穩定性、可靠性、安全性等方面。”他指出,地鐵的自控系統首先需確保穩定性,包括PLC核心CPU、遠程I/O及現場總線的穩定性,整體系統應有較強的抗電磁干擾能力;地鐵運營環境要求自動化系統在抗粉塵、抗潮濕方面應有特殊設計;PLC內CPU程序應具有掉電保存功能,確保系統意外失電而不造成監控程序丟失;對I/O控制模塊與外界受控系統間的線路安全性需求高,應有防短路、接地等安全防護措施。
從功能上看,王總認為,應用在軌道交通行業的自動化產品,首先必須支持更廣泛的工業自動化通信網絡拓展功能。如自動化系統應支持MODBUS、工業以太網等多種通信網絡,從而支持更廣泛的系統間互聯或更加便于系統的嵌入;另外,還要具有高效采集、計算及存儲功能。因為地鐵機電專業監控設備眾多,普通地下車站物理監控點數一般在2000~3000點,為滿足系統大容量監控點的要求,對于PLC內CPU運算能力有極高的要求,至少不應低于300MHz。對于末端遠程I/O信號采集采樣頻率,將有更高的要求。在CPU、I/O末端效率大幅提高后必須配套高速緩沖存儲設備才能實現一個強大的自控系統。最后,需要滿足的就是系統擴容功能。由于最終用戶需求的不確定性,PLC等自動化產品應有一定的硬件、軟件擴容功能,且硬件組態方便、易行。
鏈接:自動化廠商與研究院各有市場
近日,中國鐵道科學研究院電子所監理咨詢事業部承接了北京地鐵15號線工程供電通號監理(含供電、通信、信號、PIS、AFC、綜合監控等)項目。此次承接項目的監理范圍中涉及的設備主要包括通信系統、信號系統、供電系統、綜合監控系統(含SCADA、BAS)、PIS、AFC、OA、門禁安防系統等設備供貨及安裝。
目前,自動化市場伴隨著整個軌道交通產業的投資也呈現高速增長。除卻自動化產品供應商,一些系統集成商、研究院來勢洶洶,也要在軌道交通自動化市場“分一杯羹”。王總向記者介紹:“自動化廠商的優勢在于熟悉系統工藝流程的最優實現方式,比如程序編寫等。并且廠商更為熟知PLC等自動化產品的性能,進而可提供詳細的深化設計方案。服務方式則具體體現在現場組網、測試、故障診斷、處理等方面。”但同時,一些研究院的實力也不可小覷。王總指出,設計院的優勢在于具有相應的設計資質和一定的設計經驗,并了解用戶需求,方便不同系統設計層面的溝通、協調。同時,設計院的工程師更熟悉系統工藝流程,方便組織廠商與第三方接口設備廠家明確接口規約。設計院的服務方式更多體現在提供施工圖紙,以及在工程實施過程中進行設計變更和設計確認方面。
對于比較雙方表現孰優孰劣的問題,王總則表示,自動化廠商以及研究院的工作內容其實有重合之處,但并不雷同。據了解,目前除了軌道交通行業研究院,很多的自動化企業在軌道交通專用集成系統市場中,表現也很出色,和利時等國內企業已經在這一領域打造出自己的品牌。而王總認為,地鐵正常的運營需要地鐵機電公司、自動化廠商與相關研究院通力合作才能實現,所以彼此并不沖突。同時,這也是“用戶效應”的體現,因為最終的目的都是使地鐵的設計、運行狀況等達到最優。
鏈接:綜合監控系統應用完善空間較大
目前,上海全市有116個地鐵站正在施工,這些站點在年底前將陸續完工。另外,上海地鐵綜合監控系統建設已覆蓋8條線路。據介紹,目前監護公司已經在上海地鐵1、2、4、7、8、9號線安裝了綜合監控系統。地鐵監護部門通過長期對監測數據的跟蹤觀察監測,做到提前預報和即時保護,最大限度地保障地鐵正常運營。
早期地鐵的各機電系統一般是分立設置、獨立管理,存在著系統間軟硬件平臺參差不齊、系統結構及通信協議種類繁雜,系統資源共享困難以及各系統硬件設備配置重復,不利于維護管理等缺點。而通過綜合監控系統(ISCS)統一的軟硬件平臺,可以實現資源共享、互聯互通,有利于緊急情況下的事件處理,大大提高了地鐵整體運營調度管理水平。
王總介紹,ISCS由位于控制中心的中央級綜合監控系統(CISCS)、位于沿線各車站的車站級綜合監控系統(SISCS)、區間變電所綜合監控系統以及數據傳輸主干網、網絡管理系統(NMS)、培訓演示系統、環境與車站設備監控子系統、變電所綜合自動化(SCADA)子系統、門禁(ACS)子系統等組成。據了解,北京地鐵13號線是全國首條應用ISCS系統的軌道交通線路,目前5號線、10號線及機場線也相繼開通使用ISCS系統。
由于綜合監控系統強大的功能,其應用前景被普遍看好。但是通過幾條線路ISCS系統的運行狀況,王總認為該系統也存在若干弊端,有待進一步完善:首先,ISCS系統集成度高,維護不便。此外,操作失誤或系統故障對安全運營所構成的風險性也隨集成度的提高而加大;ISCS系統高度集成,系統后臺監控軟件及實時數據庫等各類控制邏輯設置復雜,造成系統擴容不便;從技術層面看,綜合監控對各系統(SCADA、BAS等)的前期規劃存在一定問題,致使各專業系統報警、事件過濾、報表功能、曲線功能及相應存儲、導出、打印功能與運營實際需求尚有較大差距,綜合監控的理念未得到全部體現。所以,綜合監控系統的應用效果還有很大上升空間。
技術前沿
以自動化系統為基礎的多種控制方式(如PID、焓值控制、冷量控制方式)將進一步得到應用;更多的系統設備將自成系統,實現閉環邏輯控制,與自動化系統通過通訊接口連接;后臺軟件將是推動自動化系統快速發展的助推器,自動化系統作為“第二雙眼睛”的功能將得到體現。 ——北京地鐵運營有限公司機電公司總工程師 王勝利
■ 企業觀察■
洞察行業需求 深耕軌道交通市場
——訪新漢(中國)有限公司軌道交通事業部經理董磊
據統計,全國“十一五”期間計劃建設軌道交通1500公里左右,總投資額在4000~5000億左右。中國的城市軌道交通行業步入一個跨越式發展的新階段,中國已經成為世界最大的城市軌道交通市場。尤其是中國及時調整宏觀經濟政策,提出擴大內需保持經濟增長,政府進一步加大基礎設施建設力度,各地方政府也紛紛出臺政策規劃,大規模籌建軌道交通。根據國務院批準的第一批城市軌道交通項目規劃,至2015年的規劃線路長度是2400公里,投資規模近7000億,截至2008年11月已完成了1000億元投資。這使中國的軌道交通建設速度,走在了世界的前列,而其中蘊含的巨大市場更是蔚為可觀。
而在這一充滿機遇的行業,新漢電腦的拓展與深耕無疑走在了前列。在軌道交通行業,新漢提供的產品與解決方案覆蓋了地鐵售檢票系統、鐵路控制系統、多媒體信息播報系統等應用場合,無論是在車站設施上還是車載設備上,都能看到新漢產品的身影。為此,記者訪問了新漢(中國)有限公司軌道交通事業部經理董磊,了解到了新漢對軌道交通市場“量身制定、深入耕耘”的策略。
AFC專用機成功挑戰嚴苛環境
董經理談到,地鐵行業自動售檢票系統,是地鐵行業中一個最典型的應用,但特殊的應用環境,為運行于其中的產品提出了嚴苛的要求。地鐵作為公共交通設施,要求其系統能夠長時間不間斷可靠運行,以降低運營維護成本;而嚴苛的環境則要求產品能夠承受寬溫、多粉塵、潮濕、振動的考驗;另外,大量的乘客還帶來了靜電、電磁信號干擾等挑戰;除此之外,在實際的系統設計、集成、安裝等過程中,還要求產品具有接口可靠性以及緊湊的安裝空間。
正是從這些復雜的挑戰中,新漢電腦反而找到了成功的契機,那就是以這些要求為出發點,量身研制地鐵行業專用機,以克服通用型產品在這些特殊要求面前表現出來的“水土不服”。為此,新漢電腦專門研發了AFC-NISE系列地鐵自動售檢票專用機,為這一應用場合打造出專業、完善的解決方案。
據董經理介紹,AFC-NISE系列產品的性能指標完美地滿足了以上行業需求:采用無風扇、全密閉結構設計,有效地起到了防塵防潮的效果,解決了運行環境帶來的最大挑戰;整機平均故障時間大于12萬小時,大幅度降低運營維護成本;可以在-20~65℃的寬溫范圍內工作,滿足溫度變化的要求;采用接口板載、功能一體化完整設計,同時具有集成度高的特點,提升了系統的可靠度。正是憑借著這些特點,AFC-NISE系列產品成為了新漢電腦在軌道交通行業最引以為傲的產品。
深入鉆研軌道交通行業
正是憑借著為地鐵行業量身定制的AFC-NISE系列產品,新漢電腦奠定了在地鐵自動售檢票系統應用的領先地位,并相繼贏得了巴黎地鐵、歐洲高速鐵路、中國高速鐵路等國際大型AFC項目。據董經理介紹,針對地鐵站臺信息播報、地鐵車載信息播報、地鐵車載流媒體播放與監控等應用,新漢電腦都已經有了完善的解決方案和成功的案例。
例如韓國首爾的地鐵站臺信息播報系統與車載信息播報系統,就應用了新漢的產品。針對信息播報系統的獨特要求,新漢提供的產品除了具備無風扇、完整一體化等設計,還特別具備了支持數字高清播放、配套專業軟件、支持分屏顯示等相適應的功能,并且不需額外配置機箱、電源、連接線等, 使系統集成更加便利。
而除了地鐵行業,鐵路運營更是軌道交通的重要組成部分。在這一分領域,新漢的產品和解決方案也暢行無阻,分別為國內一些重要干線提供了列車行車指揮自動化系統、列車信號與監控系統、鐵路數字語音通話系統、列車車載控制系統等,真正在軌道交通行業奠定了不可動搖的地位。
產業導向鎖定垂直行業
為了發掘行業的需求,研發出最適合行業的產品,新漢的行業團隊對設計單位、集成商以及最終用戶進行了全方位的走訪和交流。“雖然這幾個方面的人員同樣是作為項目的參與者,但出發的角度不同,他們之間對需求關注的側重點也就不同,而無論是來自哪一方面的需求,都要納入產品的設計中。關注這個行業到現在,可以說我們的很多用戶都作過我們的老師。”董經理感慨地說。
正是憑著這樣的耕耘,新漢對軌道交通行業的認識從無到有,由淺入深,對很多細節都做到了充分了解。董經理舉例說,地鐵里的半自動售票專用機,在有些城市采用分段計價,在有些城市則采用統一票價,這種在使用流程上甚至是習慣上的細小差異都會給解決方案帶來不同。到后來,很多客戶一拿到新漢的產品樣品,都會情不自禁地感嘆:“這簡直是專門為我們的需求量身定做的。”
在垂直行業中能夠做到這樣的地步,正體現了新漢電腦一貫以用戶需求為導向、深耕行業的特點。正如董經理最后對新漢競爭優勢的詮釋:“新漢的優勢在于做行業的專家。”
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