城市軌道交通機(jī)電設(shè)備工程新技術(shù)應(yīng)用探究

詹小明

（中電建南方建設(shè)投資有限公司， 廣東 深圳 518000）

1 我國城市軌道交通的發(fā)展現(xiàn)狀

建設(shè)速度快：2016年，我國的城市軌道線網(wǎng)的綜合規(guī)模達(dá)到了4 152.8 km，“十二五”時(shí)期，我國城市軌道交通在建的城市已達(dá)80多個(gè)，總里程數(shù)超過6 000 km。

制式多樣：以地鐵制式為主的里程數(shù)超過了3/4，但磁懸浮、有軌電車、單軌、輕軌等依然按照不同需求存在。

隨著城市軌道交通相關(guān)設(shè)備與車輛的國產(chǎn)化進(jìn)度不斷加深，產(chǎn)業(yè)已經(jīng)擁有很大的競爭優(yōu)勢，擁有很強(qiáng)的對外輸出的實(shí)力，如伊朗德黑蘭地鐵、俄羅斯阿斯塔納輕軌。

新材料、新工藝、新產(chǎn)品層出不窮，不斷提升了我國軌道交通事業(yè)的科學(xué)技術(shù)化水平[1]。

2 深圳地鐵7號線建設(shè)新技術(shù)及亮點(diǎn)

2.1 國產(chǎn)信號系統(tǒng)在深圳實(shí)踐

為提高7號線工程信號系統(tǒng)國產(chǎn)化率，減少投資資金，便于以后對設(shè)備展開維護(hù)與運(yùn)營管理，優(yōu)先挑選我國的相關(guān)設(shè)備與機(jī)器成為了必然選擇，最終選用了北京交控提供的成熟的全自主知識產(chǎn)權(quán)的LCF-300型ATP/ATO為核心的CBTC信號系統(tǒng)。7號線信號系統(tǒng)采用的全自主知識產(chǎn)權(quán)的CBTC信號系統(tǒng)，開通以來，通過運(yùn)營實(shí)踐運(yùn)用各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到國際領(lǐng)先水平，提高了國產(chǎn)設(shè)備實(shí)用化率，得到了很好的經(jīng)濟(jì)及社會效益，為信號系統(tǒng)國產(chǎn)化應(yīng)用提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

2.2 車站智能照明控制系統(tǒng)

深圳地鐵7號線在車站出入口、設(shè)備區(qū)、售票廳、站廳、站臺等區(qū)域設(shè)置智能照明系統(tǒng)，利用智能照明分區(qū)對不同區(qū)域?qū)嵭胁煌恼彰鞣绞?，進(jìn)一步使地鐵照明系統(tǒng)更加高效節(jié)能，更加管理方便，體現(xiàn)以人為本的設(shè)計(jì)理念。車站智能照明系統(tǒng)工程費(fèi)用630萬元，標(biāo)準(zhǔn)站通過使用智能照明可以節(jié)約照明能源40%，每月節(jié)約電費(fèi)約1.2萬元，兩年內(nèi)就可以通過節(jié)電收回成本。

2.3 綜合支吊架與機(jī)房上走線

在設(shè)備區(qū)走廊空間狹小、管線繁多，造成各專業(yè)碰撞問題多、協(xié)調(diào)難度大，7號線通過優(yōu)化設(shè)計(jì)采用了綜合支吊架方案，實(shí)現(xiàn)了安裝空間的合理分配與資源共享，提升了觀感質(zhì)量，在弱電設(shè)備機(jī)房采用了上走線方式布線，方便了運(yùn)營維護(hù)檢修，兼有很好的防蟲鼠、防災(zāi)害效果。

2.4 移動匯流排系統(tǒng)

移動式接觸網(wǎng)最大的優(yōu)點(diǎn)在于它是能夠在線路上展開移動的接觸網(wǎng)設(shè)備。當(dāng)電客車要展開裝卸時(shí)，移動接觸網(wǎng)系統(tǒng)能夠進(jìn)行斷線并移開線路中的上方空間，便于裝卸。在作業(yè)完成后，移動接觸網(wǎng)可以再返回初始位置，保持工作狀態(tài)，為電力機(jī)車提供有力的牽引動力保障。

2.5 BIM技術(shù)應(yīng)用

深圳地鐵7號線在施工初期就與華東勘測設(shè)計(jì)研究院合作，在全線大力推廣BIM技術(shù)應(yīng)用，在施工過程中做到了設(shè)計(jì)和施工無縫銜接，解決綜合管線碰撞問題7 000余次，并在現(xiàn)場布置、工作面管理等方面進(jìn)行了有效嘗試，極大的提升了施工效率與經(jīng)濟(jì)效益。

3 我國城市軌道交通設(shè)備相關(guān)新技術(shù)應(yīng)用

3.1 列車全自動運(yùn)行

隨著通信安全性、可靠性的提高和通信手段多樣化，目前普遍采用的站間ATO方式將向全自動運(yùn)行（FAO）方式發(fā)展，采用全自動運(yùn)行模式是地鐵領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)行車高效，運(yùn)行安全，裝備先進(jìn)的標(biāo)志，可使運(yùn)營線路具備列車無司乘、自動投入/退出運(yùn)營、按預(yù)定的行車計(jì)劃自動運(yùn)行，改變傳統(tǒng)有人駕駛行車方式的限制，同時(shí)利用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)，單一的ATS系統(tǒng)將向集成的綜合地鐵控制系統(tǒng)方向發(fā)展。

3.2 LTE技術(shù)在地鐵專用通信系統(tǒng)上的應(yīng)用

從目前地鐵對通信實(shí)際需求看，TETRA系統(tǒng)由于帶寬有限，無法傳輸大量的寬帶數(shù)據(jù)，無法實(shí)現(xiàn)移動電視、視頻監(jiān)控等寬帶數(shù)據(jù)應(yīng)用，現(xiàn)在LTE已開始在地鐵、有軌電車等領(lǐng)域應(yīng)用，在20 MHz頻譜帶寬下能提供下行100 Mb/s與上行50 Mb/s的峰值速率。無線系統(tǒng)的移動性與帶寬方面均有大幅提高，可以滿足地鐵領(lǐng)域的無線語音與數(shù)據(jù)通信要求。

3.3 裝配式變電所推廣

裝配式變電所改變了傳統(tǒng)變電所的電氣布局、土建設(shè)計(jì)與施工模式，采用全預(yù)制裝備結(jié)構(gòu)的建設(shè)形式，通過工廠安裝預(yù)制和現(xiàn)場配裝兩大階段來建設(shè)變電所，大幅縮短建設(shè)周期，減少變電所的占地面積，節(jié)約土地資源，是今后變電所建設(shè)的一種新型模式。

3.4 預(yù)埋槽件技術(shù)應(yīng)用

預(yù)埋槽道主體使用優(yōu)質(zhì)鋼材一次熱軋成型，表明使用先進(jìn)的防腐工藝并能夠達(dá)到地鐵百年的需求，使用預(yù)埋槽道技術(shù)能夠確保沒有后期維護(hù)成本。預(yù)埋槽是由鋼槽和錨釘構(gòu)成的混凝土預(yù)埋件，鋼槽內(nèi)部空腔設(shè)有密實(shí)的填充物防止砂漿進(jìn)入。后期安裝時(shí)，剔除鋼槽內(nèi)填充物，將配套的T型螺栓旋入鋼槽內(nèi)予以固定設(shè)備即可，不同與傳統(tǒng)預(yù)埋件，預(yù)埋槽為標(biāo)準(zhǔn)件，對結(jié)構(gòu)、防水無損傷，可以自由調(diào)節(jié)，具有省時(shí)、省力，經(jīng)濟(jì)效益突出等優(yōu)勢，鑒于地鐵隧道內(nèi)專業(yè)交叉作業(yè)頻繁、工期緊、軌行區(qū)機(jī)電安裝復(fù)雜特點(diǎn)，為預(yù)埋槽道在地鐵的大力推廣創(chuàng)造了極其有利的先天條件。

3.5 礦物絕緣電纜在供電專業(yè)應(yīng)用

1）耐火性：礦物絕緣電纜中應(yīng)用的二種材料銅和礦物質(zhì)絕緣是無機(jī)物。此種電纜不會燃燒，也不會助燃，在接近火焰的條件下仍可繼續(xù)操作。銅護(hù)套在1 083℃下熔融。

2）耐久性：礦物絕緣電纜的壽命取決于銅護(hù)套的氧化速度礦物絕緣電纜壽命在50～100 a，BTTZ壽命甚至100 a以上；而普通阻燃電纜一般在20 a以上使用壽命。

3）安全性：礦物絕緣電纜是由無機(jī)材料制成，它不會放出任何煙霧與有害氣體，礦物電纜擊穿的是擊穿處的空氣電離作用，氧化鎂溶化后成分不會改變。

4）便于施工，相同截面下，礦物絕緣電纜的外徑、體積、重量要比傳統(tǒng)電纜小很多，使其施工起來相對容易，尤其在改造工程中，優(yōu)勢更為明顯。

4 結(jié)語

目前我國軌道交通建設(shè)正飛速發(fā)展，機(jī)電設(shè)備相關(guān)的新產(chǎn)品、新技術(shù)層出不窮，并且國產(chǎn)化率逐步提升、如今通信、屏蔽門、AFC等一些列產(chǎn)品均可100%國產(chǎn)化[2]，而且產(chǎn)品達(dá)到了國際先進(jìn)水平，相信不久的將來我國的城市軌道交通也會如高鐵一樣成為國家的一張名片。