模块3 环控系统的组成和功能《城市轨道交通车站设备》教学课件

《城市轨道交通车站设备》✩精品课件合集第X章XXXX模块3

环控系统的组成和功能城市轨道交通环控系统的组成和功能项目三:

车站给排水系统和消防系统任务1车站给排水系统任务2车站消防系统任务1车站给排水系统【学习目标】

一、了解轨道交通供水系统的组成和功能

二、了解轨道交通排水系统的组成和功能

三、掌握给排水系统故障、特殊气象等【任务分析】城市轨道交通的车站和车辆段给排水系统分别由供水系统和排水系统两部分组成。其中供水系统包括日常供水系统（生活供水、生产供水）和水消防供水系统。其功能是满足生产、生活和消防用水对水量、水质和水压的要求；排水系统则包括污、废水处理系统和雨水系统，其功能是保证车站和车辆段排水畅通，为城市轨道交通安全运营提供保障。掌握给排水系统各组成部分及功能，能在给排水系统故障时，有效提高站务人员的应急处置能力。【相关知识】

一、轨道交通供水系统的组成及功能

城市轨道交通供水系统采用城市自来水作为供水水源，从城市自来水管网的干管道引入。地铁车站根据建筑结构的布局不同，供水管路经地面风亭或其他建筑预留口引入车站。以广州地铁三号线车站为例，供水管路分别在车站建筑结构两端的地面风亭引入。管径为DN150（不同城市市政供水管径略有区别），接管点处水压要求不低于0.2MPa。两条供水引入管上的电动蝶阀及隧道两端的消防电动蝶阀由车站控制室EMCS系统实行监控，两条引入管互为备用，进站前设置水表和水表井，每条进水管水表前设置室外消火栓。生产、生活和消防采用分开的直接供水方式，由城市自来水引入水管接出生产、生活及消防水管。生活和生产供水在站内采用枝状或环状管网；消防供水在站内采用环状管网关（详见广州地铁三号线天河客运站供水系统管网图）图3-1广州地铁三号线天河客运站供水系统管网图车辆段同样采用城市自来水作为供水水源，分别从城市自来水管网的干管引入两条进水管，管径为DN150~DN200两条引入管互为备用。根据设计工艺不同，可采用变频变量恒压供水方式等工艺。前一种城市自来水进入水池后，由变频变量恒压供水设备直接送至车辆段室外供水管网，室内各用水点从室外环状管网引入。为保证供水安全，无论采用哪种供水工艺，室外供水管网采用环状。1、生活、生产供水系统的组成及功能

生活、生产供水系统主要由水源（城市自来水）、水池、水泵、水塔、管道、阀门、气压罐及水龙头等设备或构筑物组成，一般采用枝状管网。其功能是满足车辆段生产、生活用水对水量、水质和水压的要求。2、消防供水系统的组成及功能城市轨道交通车站与车辆段对消防用水需求有所不同，消防供水系统由水源（城市自来水）、水池、消防水箱、水塔、消防水泵、管道、阀门、消火栓（喷头）、气压罐及水流指示器等设备或构筑物组成。一般采用环状管网。消防供水系统立足于自救，其功能是满足车站、车辆段发生火灾时用水对水量和水压的要求。以广州地铁三号线为例，车站站厅层两侧每隔50米，站台层的楼梯口和设备房间头端设消防箱，内设DN65单头单阀消火栓两个，25米长的水龙带两盘，DN19多功能水枪两支，DN25自救式软管卷盘一套；并在消防箱上设手动报警按钮和消防电话插孔各一个；整个车站的消防干管成环状，并与区间的消防管网连接。根据消防要求，车站两个取水点间的市政供水管网上设闸阀，每条市政进水管水表前设置室外消火栓。在进入区间的消防管上设电动蝶阀，平时全部关闭，手动蝶阀关闭98%（当有手动蝶阀时），当区间发生火灾时由EMCS系统自动/手动开启，保证车站消防应急处置的用水需要。（1）室外消火栓为消防车提供水源，根据环境条件，可分为地上式、地下式和墙壁式。（2）水泵结合器一端有室内消防栓供水管网最低层引至室外，另一端井口可供消防车或移动水泵站加压向室内管网供水，防止断电或消防水泵故障时能保证消防供水。与室外消防栓的距离在15-40米范围内。轨道交通供水系统各节点的设备图例

设备名称

图例

消防接合器消防接合器环控机房内的消防蝶阀和市政水阀区间端墙门内消防蝶阀位于区间线路上的消防蝶阀二、轨道交通排水系统的组成及功能

轨道交通排水系统包括污水系统、废水系统和雨水系统，其功能是保证车站、车辆段日常生产、生活排水畅通，保障洪涝灾害、雷暴雨天气等突发情况的应急防洪需要，为轨道交通运营安全提供服务。1、污水系统的组成及功能污水系统主要由集水井、潜污泵、管道及附件、化粪池、压力井、排水检查井等组成。由于车站与车辆段污水的成分不同，地理环境也不一样，污水系统的组成略有区别。车站污水系统将站厅及站台按就近原则汇集的厕所、盥洗室、茶水间冲洗水等生活污水通过潜污泵提升，经过地面压力井消能后进入车站地面化粪池，再排入城市污水管网（污水系统处理流程详见下图1）。压力井内进、出水管道要求不在一条出水直线上，且侧壁有防冲洗的措施，车站化粪池采用各市环卫局印制的4号化粪池（1号化粪池的有效容积式2㎥、2号化粪池的有效容积是4㎥、3好化粪池的有效容积是6㎥、4号化粪池的有效容积是9㎥、5号化粪池的有效容积是12㎥）。车辆段内污水包括厕所冲洗水及生活污水，经化粪池处理后统一排入车辆段内污水处理站的调节沉淀池，由潜水泵提升至污水处理一体化设备经过厌氧、好氧机缺氧处理达标后再排入附近河涌。

2、废水系统的组成及功能废水系统主要由集水井、潜水泵、管道及附件、压力井、排水检查井等组成。同样由于由于车站与车辆段污水的成分不同，地理环境差异。废水系统的组成略有区别。车站将按就近原则汇集的生产、消防废水、结构渗漏水通过潜水泵提升，经过地面压力井消能后排入城市污水管网（废水系统处理流程详见下图2）。每一个区间隧道基本上独立设置一套排水系统，其泵房设在区间隧道线路下坡段的最低处，明挖施工区段废水泵房设在隧道外侧边或联络通道，盾构施工区段则利用联络通道作为废水泵房。压力井内进、出水管道要求与污水系统一样。车辆段废水包括理发、淋浴生活污水和餐厅、食堂、汽车库维修坑及洗车含油污水。理发、淋浴生活污水排入毛发聚集井，餐厅、食堂汽车库维修坑及洗车含油污水排入隔油池或油水分离设备分别处理后统一排入沉淀池，由潜水泵提升至气浮处理装置处理达标后排入附近河涌。3、雨水系统的组成及功能雨水系统跟废水系统组成和功能基本一样。包括室外排水明沟（埋地雨水沟）、PVC排水管、排水检查井等，车站出入口扶梯下方设有集水井及潜水泵。雨水不作处理，汇集后直接排入城市附近河涌，车站雨水汇入废水系统或污水系统处理。

三、轨道交通供水系统常见问题及处理1、车辆段供水系统主要问题是生活饮用水质差的问题。原因是生活与消防水共用。2、管网漏水原因及设计中应注意的问题（1）管材质量不佳：铸铁管比较脆，连续浇制工艺使管子两壁的强度有所下降，设计中对重要的地段选用材质较好的球墨铸铁管。（2）接头质量不好：接头经不起土壤不均匀沉降或水管伸缩以及水压高等因素影响；接头刚性太强（当土壤不均匀沉降时，使水管在力学上变成一根很长的承重梁，使水管产生环向断裂或大头处挠断）设计中对地基有突变或穿越铁路及其他重要的交通干线两端承插铸铁管采用柔性接头。（3）低温：低温时管道收缩使管道增加新的应力，另外低温时水压偏高增加爆裂次数。（4）水锤破坏：当液体流经管路时，它具有动能。当液体突然停止时，这一动能以接近声速的速度沿管路系统来回撞击，水锤与水管长度，水流速度及阀门关闭时间有关。经研究表明预防水锤的措施是在止回阀后的水流速度接近0时阀就关闭所有涉及中选择止回阀应具有先快关后缓关的特性。3、车站供水管道爆裂应急处理（1）处理原则①车站处理为主，维修人员到场后处理优先。②积极配合，尽快脱险。（2）爆水管事件发生时的处置关键点（初期、中期、末期）。①初期：值站立即到现场确认，信息汇报及报修，快速关闭关联水阀，向邻站支援，发动员工搬运防洪物资。②中期：利用防洪物资有效地阻挡水源，向维修人员了解修复时间，做好清客及关站预想，按照环调命令操作EMCS及环控模式。③末期：清客完毕及关站后，继续配合维修人员抢险工作。（3）生活水管爆裂应急操作如车站生活、生产供水系统为枝状供水，及关闭环控机房内生活水阀即可（通常水阀上印有SH字样）。关闭水阀操作为顺时针关闭。（4）消防水管爆裂应急操作①车站内任一点消防水管爆裂，车站人员必须手动关闭车站环控机房内的消防水阀（水管印有黄色XF字样，或者水管涂红色），再关闭区间（上行头端、下行尾端）手动消防蝶阀。确保环状的消防供水系统各引入点的阀门关闭，停止向水管爆裂点供水。②区间消防水管爆裂，需关闭对应区间两端的手动消防蝶阀。(5）各岗位在处置过程中的注意事项。值班站长：现场确认要迅速，水阀位置要清楚，组织指挥很重要，带领员工抬沙包。行车值班员：汇报信息要及时，播放广播不能迟，紧急模式是关键，操作环控要熟练。客运值班员：配合值站工作，协助引导乘客及完成票务应急工作，确认紧急设备是否操作成功。票亭岗：边门要打开，有效地协助值站及疏散乘客，与车控室保持联系。站台岗：发现险情立即上报，清客要仔细，防止乘客滑倒，与车控室保持联系。四、轨道交通排水系统常见问题及处理1、潜污泵控制潜污泵控制箱采用一控一、一控二或一控三的方式，水泵通过控制箱实现液位自动控制和现场手动控制的功能，其中液位控制方式为浮球开关式，浮球数量与设计水位一一对应。对各类设置场合的废水泵，控制箱按功能可分为以下几种类型：（1）车站主废水泵房和区间废水泵房（设置两台潜污泵）废水池内设潜污泵两台，依次轮换工作，平时互为备用，消防或必要时两台同时工作。废水池内设超低水位、停泵水位、第一台泵启动水位、第二台泵启动水位（同时为超高报警输出水位）共四个水位。其控制要求如下：①超低水位报警，同时控制回路能保证两台泵都处于停泵状态②当水位到达停泵水位时，两台泵均能停止工作③当水位到达第一启动水位时，第一台泵启动④当水位达到第二启动水位时，控制回路能保证两台泵都处于运行状态的同时发出报警信号（2）出入段线（设置三台潜污泵）废水池内设置潜污泵三台，一次轮换工作，平时互为备用，必要时三台同时工作。废水池内设超低水位、停泵水位、第一台泵启动水位、第二台泵启动水位、第三台泵启动水位（同时为报警水位）共五个水位。其控制要求如下：①超低水位报警，同时控制回路能保证三台泵都处于停泵状态②当水位到达停泵水位时，水泵均能停止工作③当水位到达第一启动水位时，第一台泵启动④当水位达到第二启动水位时，第二台泵启动⑤当水位达到第三启动水位时，控制回路能保证三台泵都处于运行状态的同时发出报警信号（3）车站污水泵房污水池内设潜污泵两台，依次轮换工作，平时互为备用。污水池内设停泵水位、启泵水位、报警水位共三个水位。其控制要求如下：①当水位达到停泵水位时，水泵应停止工作②当水位到达水泵启动水位时，一台水泵启动③当水位达到报警水位时，控制回路能保证两台泵都处于运行状态，同时发出报警信号（2）出入段线（设置三台潜污泵）废水池内设置潜污泵三台，一次轮换工作，平时互为备用，必要时三台同时工作。废水池内设超低水位、停泵水位、第一台泵启动水位、第二台泵启动水位、第三台泵启动水位（同时为报警水位）共五个水位。其控制要求如下：①超低水位报警，同时控制回路能保证三台泵都处于停泵状态②当水位到达停泵水位时，水泵均能停止工作③当水位到达第一启动水位时，第一台泵启动④当水位达到第二启动水位时，第二台泵启动⑤当水位达到第三启动水位时，控制回路能保证三台泵都处于运行状态的同时发出报警信号（3）车站污水泵房污水池内设潜污泵两台，依次轮换工作，平时互为备用。污水池内设停泵水位、启泵水位、报警水位共三个水位。其控制要求如下：①当水位达到停泵水位时，水泵应停止工作②当水位到达水泵启动水位时，一台水泵启动③当水位达到报警水位时，控制回路能保证两台泵都处于运行状态，同时发出报警信号4、车站出入口扶梯下、集水井内设潜污泵两台，平时互为备用，依次轮换工作，必要时两台同时工作。集水井内设置停泵水位、第一启动水位和第二启动水位（同时为超高水位报警输出）共三个水位。其控制要求如下：①当水位到达停泵水位时，两台泵均能停止工作②当水位到达第一启动水位时，第一台泵启动③当水位达到第二启动水位时，控制回路能保证两台泵都处于运行状态。同时发出报警信号2、潜污泵控制箱其它技术标准①若工作泵发生故障时，备用泵自动投入运行②当机组出现过载、过热、缺相、短路以及密封泄漏等故障时，控制箱能立即自动切断故障水泵的电源，同时有故障显示③每台水泵均由单独开关控制，且主开关和分开关具有选择性闭锁④水泵均采用直接启动方式⑤水泵采用自动交替工作方式，以保证每台水泵的运行可靠性3、水泵维修简介水泵故障分析与处理故障原因处理方法水泵不吸水，压力表及真空表的指针在剧烈震动注入水泵的水不够；仪表漏气再往水泵内注水或拧紧堵塞漏气处水泵不吸水，真空表表示度真空底阀没有打开，或淤塞；吸水管阻力太大，吸水管高度太大校正或更改底阀；清晰或更改吸水管，减低吸水高度。看压力表泵处理是有压力，而水泵仍不出水出水管阻力过大；旋转方向错误；叶轮淤塞检查或缩短水管及检查。流量低于预计水泵淤塞；密封环磨损过多清晰水泵及管子；更换密封环。水泵耗费的功率过大填料函压太紧，填料函发热；或叶轮磨损，水泵供水量增加拧松填料函，或将填料取出打方；更换叶轮水泵内部声音反常，水泵不上水流量太大吸水管内阻力过大，吸水高度过大在吸水出有空气渗入，所输送的液体温度过高增加出水管内的阻力以减低流量检查泵吸入管内阻力，检查底阀减小吸水高度，拧紧堵塞漏气处，降低液体的温度轴承过热没有油；水泵轴与电机不在一条中心线上注油；调整轴中心对准电机中心水泵震动泵轴与电机轴不在一条中心线上把水泵和电机的轴中心线对准4、排水系统设备保障要求在洪涝灾害、雷暴雨等特殊气象发生期间，车站通过主控系统或EMCS系统实时监控各水泵运作情况。发现水泵故障或高水位报警及时通知维修人员到场处理。

任务2：车站消防系统【学习目标】

一、了解地铁火灾特征二、掌握火灾自动报警系统FAS组成三、掌握气体灭火系统的灭火原理与特点四、掌握车站站厅公共区火灾应急处理程序【内容简述】

城市轨道交通作为交通运输的民用建筑，主要以地下建筑为主。因而城市轨道交通建筑在消防安全方面存在面积小、散热慢、能见度低、气热交换难等火灾威胁。消防系统对于城市轨道交通建设可谓至关重要。其包括：火灾报警系统、气体灭火系统、水消防系统、消防应急照明和疏散指示系统、防火分隔设施、应急广播系统。【理论知识】

三、火灾自动报警系统1、火灾自动报警系统的功能FAS有中央和车站两级监控。（3）FAS中央级功能如下：⑦接收、显示并储存全线主要火灾报警设备的运行状态。⑧接收由车站级设备传送的各探测点的火灾报警信号，显示报警部位及自动记录。⑨自动和人工手动确认火灾报警。⑩根据火灾发生的实际情况，自动选择预定的解决方案，向各消防控制室发出的消防救灾指令和安全疏散命令。11图形控制中心PC机通过无线发射台及时向市消防局119无线报警台进行火灾报警，向消防部门通报火情。12接收主时钟的信息，使FAS时钟与主时钟同步。城市轨道交通消防指挥中心设有消防值班员，负责管理全线的火灾报警，确认火灾灾情，向车站级发出消防救灾指令，指挥救灾工作的开展。（4）FAS车站级功能如下：⑥监视车站及所辖区间消防设备的运行状态。⑦接收车站及所辖区间火灾报警或重要系统、设备的报警，并显示报警部位。⑧向消防指挥中心报告灾情，接收消防指挥中心发出的消防救灾指令和安全疏散命令。⑨通过车站级的消防联动控制接口向机电设备监控系统EMCS发出救灾模式指令，由EMCS启动消防联动设备。⑩通过消防广播系统和闭路电视监控系统,对乘客进行安全疏散引导。城市轨道交通车站、车辆段、集中供冷站及主变电站消防车控制室设有专职消防值班员，由值班站长或值班员兼任，监控火灾报警，确认火灾灾情，报告消防车指挥中心，接收消防指挥中心发出的消防救灾指令，控制有关消防联动设备和组织现场救灾。2、火灾自动报警系统的组成（1）图形控制中心系统图形控制中心系统配置两台计算机，分别为监控管理操作终端和历史资历料存档管理操作终端，操作终端采用高质量、高性能的个人计算机PC或高性能工业级计算机，配置17英寸以上彩色显示器、键盘、鼠标、打印机、不间断电源UPS；历史资料存档管理操作终端配置高性能、高容量的磁带机，用于历史资料的存储备份。（2）车站级火灾自动报警系统在各车站、主变电所、集中供冷站、车辆段各主要建筑的消防控制室设置一台FACP盘，FACP盘配置先进的微处理器、ICD显示器和紧急供电装置。微处理器有强大的事件存储功能便于分析事件发生的原因。ICD的显示是全中文字符，最大限度的向消防值班员提供信息。除了ICD显示外，还有易于理解的LED灯和开关按扭组合，以帮助消防值班员在紧急情况下执行系统命令和救灾命令。同时在各车站设置消防联动控制柜，通过控制电缆与重要消防设备的控制回路相连，联动柜上有各种带自锁按键，用于火灾时自动控制系统失灵的情况下，手动控制各种消防设备（3）现场设备①手动火灾报警按钮在站厅层、站台层、出入口通道和设备区等区域设有带地址码的手动火灾报警按扭。报警区域内有每个防火分区，至少设有一个手动火灾报警按扭，从一个防火分区内的任何位置到最邻近的一个手动火灾报警按扭的步行距离不大于30米。在上述区域中，若设有消火栓箱，则手动火灾报警按扭安装在靠近消火栓箱处明显可见和便于操作的墙上。②感温电缆站台板下的电缆廊道设有感温电缆，感温电缆按电缆桥架分层，蛇行走向布置。③光束式感烟探测器在大空间长距离的库房设有红外光束式感烟探测器。④探测模块探测模块是带地址码的，用于接收气体自动灭火系统控制盘上的火灾预报警信号、火灾确认信号、系统故障信号、气体释放信号和手动/自动状态信号以及车站内防火阀和感温电缆的动作信号。⑤控制模块控制模块是带地址码的，用于控制防火卷帘的降落，同时根据车站防排烟系统的火灾运行模式，一种模式对应一个控制模块，火灾时根据不同的着火区域自动启动相应的火灾运行模式。（4）消防联动控制系统的配置FAS所有的防排烟系统联动控制功能由机电设备监控系统BAS实现。FAS和BAS在车站均设有自动控制接口，FAS发出的指令具有最高优先权，当发生火灾时，通过车站的自动控制接口，FAS发出指令BAS将其所监控的设备运行转换为预定的火灾运行模式（5）消防广播通信系统

①消防广播火灾广播在车站内不设置警铃或警笛，而设有火灾应急广播。火灾应急广播不单独设置，与车站广播系统合用，平时为车站广播用，火灾时能在消防控制室将广播音响强行转到火灾应急广播状态，火灾应急广播具有优先权。②消防通信消防指挥中心设专用电话用于向公安消防部门报警。FAS在车站内设有消防报警电话插孔，而在区间隧道则于轨旁电话系统合用，并结合有线和无线通信系统的使用，实现消防指挥通信系统的全部功能。站内及轨旁电话系统在各消防控制室、值班室、消防水泵房和通风空调机房设置直通通话机；区间隧道设置轨旁电话机。FAS在高低压室、通信设备室、信号设备室、环控电控室和屏蔽门设备室等气体灾火保护房间门外的墙上设置了固定电话机。在有线通信系统中消防指挥中心设置调度电话总机，各消防控制室设置调度分机。消防指挥中心调度员可对设于各消防控制室的分机进行单呼、组呼、全呼；分机可对中心调度员进行一般呼叫和紧急呼叫。FAS与行车调度等共用一套闭路电视监视系统，在消防指挥中心设置切换装置和监视终端，在各车站控制室与行车管理等共用一套切换装置和显示终端。四、自动灭火系统

1、灭火系统的选择地铁消防应根据不同部位的环境条件、器材安装、设备特点等要求，选择相应的灭火系统和器材。在车站的公共区应以消火栓系统为主，将整个车站覆盖在消火栓的保护范围内；在车站设备区，由于仪器众多、设备复杂，在此类相对封闭的区域应以气体自动灭火系统为主；在区间隧道中要沿线布设消火栓灭火系统，条件允许时还可在区间隧道中加装移动式灭火系统（移动式灭火系统宜采用泡沫灭火剂）。无论在车站、区间隧道、地铁列车上，均要配备一定数量的灭火器。2、自动灭火系统城市轨道交通的主变电站、配电室、信号设备室及车站控制室等一些电子电气用房属于车站的重要部位，不但设备价格昂，而且发生火灾等意外事故时将导致轨道交通系统中止服务及行车安全相关，因此上述场所均采用自动灭火系统进行保护，自动灭火系统由存储输送灭火介质的管网子系统和探测报警的控制子系统组成，正常情况下由自动灭火系统的控制子系统来监控保护区域的状态，一旦发生火灾时可实现自