TMCS─RⅠ型本地监控系统

1、TMCSR型本地监控系统型本地监控系统用户手册用户手册成都森磊科技发展有限公司二五年二月修订目 录I.I.系统概述系统概述.3一、系统组成.3二、系统特点.3II.II.系统工作原理系统工作原理.4III.III.监控设备的机械结构监控设备的机械结构.5一.监控柜的机械结构.5二.远程通讯盒的机械结构.5IV.IV.电气接线图电气接线图.6V.V.监控柜功能与设置监控柜功能与设置.6一.监控柜的功能.6二.监控柜的设置.8VI.VI.监控柜面板操作监控柜面板操作.10VII.VII.故障及维护故障及维护.14一.电源模块指示灯.15二.中央处理器模块指示灯.16三.信号模块指示灯.16四.系统

2、初始化.19VIII.VIII.安全注意事项安全注意事项.19IX.IX.售后服务售后服务.19X.X.附图附图.21I.I. 系统概述系统概述一、一、系统组成系统组成1. 铁路隧道通风工程由风机、低压控制柜、本地监控系统、远程监控系统和附属设施组成。2. 低压控制柜安装在隧道入口附近的设备控制间内，由受电柜、电容柜、总控柜、分控柜组成。受电柜和电容柜完成受配电和功率因数补偿的功能，为本地监控系统提供相关电压、电流、功率因数和故障的监测信号；总控柜和分控柜完成风机的手动/自动、正反转及启停控制，为本地监控系统提供风机运行状态和控制命令输入接口。每个隧道需配置受电柜、电容柜、总控柜各一个，分控柜

3、按风机台数配置，每台控制 4-6台风机。3. 本地监控系统由本地监控柜、外围设备（风速、列车参数检测，安全防护语音合成器等） 、远程通讯盒、本地监控软件组成，完成本地自动控制、对低压控制柜的监测和连锁保护、与监控中心的远程通讯的功能。本地监控柜器件及系统软件由 SIEMENS 德国原厂提供。每个隧道需配置本地监控系统 1 套。4. 远程监控系统由工控机、通讯处理器、系统/应用软件、打印机和 UPS 等组成，实现对设备和隧道环境状态的远程监视与控制，提供设备故障识别与报警、设备运行及环境报告和趋势分析。一个监控中心需配置远程监控系统 1 套，可监控管理多个隧道。5. 附属设施包括电力/信号电缆设

4、施，监控中心、设备控制间的防雷设施等。二、二、系统特点系统特点1. 系统设计符合中华人民共和国和铁道部相关标准，通信采用符合 IEC 和欧洲（德国国家）标准的 PROFIBUS 开放通信协议。2. 系统设计紧随世界技术的发展潮流和趋势，核心技术引入德国 SIEMENS 全集成自动化（TIA）技术。在系统的实时性、可靠性、开放性和可使用性上，充分体现了系统设计的先进性。3. 系统管理模式采用了本地无人职守和远程监控管理相结合的方式，设计理念体现了“科技以人为本”的宗旨，也符合世界技术的发展潮流和趋势。系统技术和核心硬软件产品的成熟性和可靠性确保了这一设计理念得以实现。4. 目前世界各地有数百家制

5、造商能提供基于 PROFIBUS 的控制器、通讯、信号和功能模块等产品，仅西门子公司就有数千种模块可供选用。系统软件采用了 COM/DCOM 的模块化结构。整个系统易于产品化、系列化，便于推广。5. 本系统的主要硬软件模块均由德国 SIEMENS 原厂制造，价格高于普通工控机系统的相关产品。然而，由于降低了系统结构的复杂性、提高了集成度，系统总造价并未明显上升。6. 鉴于本系统的可靠性和可使用性，以及本系统控制软件采用的“基于非恒定流理论的通风控制模型”和神经网络控制算法，本系统相比于传统的工控机系统将减少 30%以上的维护和运营（节能）费用。II.II.系统工作原理系统工作原理参阅本手册附图

6、“本地监控系统原理图” （图纸 1/8） 。在铁路隧道内，安装有本地监控系统的外围设备和射流风机。外围设备包括：遥控式超声风速仪 2 台、远程通讯盒 1 台、扬声器 1 个、语音合成器 1 台、车辆轴位磁电感应器 2 台及通讯、电力电缆。射流风机安装在一个或多个隧道断面上。两个磁电感应器用于检测列车行使的方向、速度和车长，提供列车进出隧道的时间，并为风机的自动控制提供启动信号。扬声器和语音合成器在风机开启前发出将要开启风机的语音提示，为值班、检修等人员提供安全警示。两台风速仪可检测隧道内的风速、风向，为基于非恒定流理论的隧道通风自动控制算法提供相关数据。远程通讯盒用于对风速仪数据进行预处理，通

7、过 PROFIBUS通讯电缆可与风机控制室的监控柜通讯。采用远程通讯盒和PROFIBUS 通讯电缆还可在隧道内的任意位置挂接其它检测仪表，如瓦斯仪。在风机控制室内，安装有低压电器柜和监控柜。低压电器柜包括：受电柜、电容柜、总控柜和分控柜，其操作维护祥见低压电器柜用户手册 。监控柜的功能祥见第五章“监控柜功能与设置” 。III.III. 监控设备的机械结构监控设备的机械结构一一.监控柜的机械结构监控柜的机械结构参阅本手册附图“本地监控柜外观及尺寸” （图纸 2/8） 。监控柜由通过 ISO9001 质量认证的国营大型军工厂制造。其材料采用了 3mm 冷轧钢板及获国家专利的主框架结构，结构坚固，安

8、装便利。柜体前后双开门（加密封） 、无风扇、背开散热孔，表面喷塑，能满足隧道监控柜坚固、耐腐蚀、排气、防滴、防湿、防尘的要求。监控柜安装板上的电器器件名称及规格型号参阅本手册附图“本地监控柜安装板布局图” （图纸 3/8） 。二二.远程通讯盒的机械结构远程通讯盒的机械结构参阅本手册附图“远程通讯盒外观及尺寸” （图纸 4/8） 。远程通讯盒由通过 ISO9001 质量认证的国营大型军工厂制造。其材料采用了 3mm 冷轧钢板及获国家专利的主框架结构，结构坚固，安装便利。柜体前向单开门（加密封） 、无风扇、无散热孔，表面喷塑，出入电缆采用密封接头。全封闭结构能满足隧道内电气设备的防暴及坚固、耐腐蚀

9、、排气、防滴、防湿、防尘的要求。IV.IV.电气接线图电气接线图监控柜的电气主接线图参阅本手册附图“本地监控柜电气原理图” （图纸 5/8） 。远程通讯盒的电气主接线图及端子接线图参阅本手册附图“远程通讯盒电气原理图” （图纸 6/8） 。监控柜的 XT1 端子接线图参阅本手册附图“本地监控柜 XT1端子接线图” （图纸 7/8） 。监控柜的 XT2 端子接线图参阅本手册附图“本地监控柜 XT2端子接线图” （图纸 8/8） 。V.V. 监控柜功能监控柜功能与设置与设置一一.监控柜的功能监控柜的功能监控柜通过低压电气柜和外围设备可以实现以下 7 方面的功能。1.1. 检测功能检测功能监控柜通过

10、外围仪表可以检测隧道内的双向自然风速、机械风速、活塞风速，检测列车行使的方向、速度、车长、列车进出隧道的时间。通过增加设备，还可动态检测隧道内的瓦斯浓度、空气质量等相关指标。2.2. 手动控制手动控制远程中央控制室通过监控柜可以对射流风机、低压控制柜和外围设备进行手动控制。通过操作监控柜面板，可以实现对任一台风机的正/反转启/停手动控制、开/闭语音合成器、开/闭低压控制柜总电源、手动/自动模式切换。3.3. 状态监测状态监测监控柜可以对射流风机和低压电气柜的设备状态进行监测。包括：受电柜的三相电压、总控柜的三相电流、电容柜的功率因数、总开关状态、自动/手动状态、风机正转/反转、风机运行状态、风

11、机故障状态、电容投入状态、电容故障状态。4.4. 自动控制自动控制在上述检测功能和状态监测功能的基础上，监控柜通过其内置的基于非恒定流理论的神经网络控制模型，可以自动计算在各种工况下隧道通风所需的通风量、风机应投入的台数，均衡调度、顺序启停射流风机。该自动控制算法是建立在大量的实验数据和对实际隧道的仿真研究的基础上的，能显著节省能源，降低系统的运营费用。5.5. 辅助功能辅助功能为提高系统的可靠性，便于用户使用和管理，TMCS-R型监控柜具有以下辅助功能。1) 磁头信号抗干扰预处理磁头信号的抗干扰能力是提高系统可靠性的一个关键，TMCS-R型监控柜对磁头信号进行了防雷、光电隔离、变送和智能识别

12、，可以有效去出杂波，识别伪列车信号。2) 控制命令连锁保护TMCS-R型监控柜对控制命令进行了连锁，任何命令都是在对相关设备的运行状态做出判断后发出的，可在很大程度上排除错误命令和矛盾命令，提高系统的可靠性。3) 操作面板时钟管理4) 事件与报警5) 系统故障诊断6) 操作权限管理TMCS-R型监控柜操作面板具有 9 级权限管理，按不同权限的保密号登录的操作人员可操作设置的条目范围不同。7) 系统掉电自动保护和恢复当变电所停电后，TMCS-R型监控柜自动对关键数据进行保存，当变电所恢复供电后，监控柜自动初始化和恢复自动控制功能。6.6. 远程通讯远程通讯TMCS-R型监控柜具备远程通讯的接口条

13、件，可与远程计算机进行点对点或网络通讯。二二.监控柜的设置监控柜的设置通过操作监控柜面板，可以对系统的运行模式和运行参数进行设置。参数设置可在操作员面板中进行。VI.VI.监控柜面板操作监控柜面板操作监控柜面板采用了德国西门子的 SIMATIC OP7,它操作方便，功能实用，适合于在隧道本地监控系统中作为参数检测、系统设置、故障诊断和手动控制的工具。OP7 可实现状态操作、过程变量以及 PLC 故障实时显示而且在 OP 上的输入可直接写入 PLC。另外它也可实现硬件诊断，接上打印机还可打印自动化控制过程的日志文本。VII.VII. 故障及维护故障及维护遥控式超声风速仪、语音合成器、车辆轴位磁电

14、感应器的故障及维护方法参阅相关设备使用说明书。TMCS-RI 型监控柜和远程通讯盒可根据其电源模块、中央处理器模块、信号模块面板上的指示灯和系统初始化，对系统的状态进行初步判断。断掉受电柜的总电源后恢复供电，系统自动进行初始化。观察信号模块指示灯，此时系统状态应为自动、合闸、风机正转。VIII.VIII.安全注意事项安全注意事项1. 系统管理和维护人员必须通过专门的培训才能在一定权限范围内更改系统设置或设备接线。2. 设备接线端子 PLCL(红色)/PLCN、L1（红色）/N1 为220V 相电压，小心触电！3. 监控柜的保护地和防雷地应可靠接地。IX.IX.售后服务售后服务对隧道通风工程所供机电设备，包括 TMCS-RI 型监控柜、TMCS-RI 型远程通讯盒、TMCS-RI 型远程监控系统、外围设备、SF 型低压电气柜、SLFJ