城市轨道交通智慧能源管理系统

城市轨道交通智慧能源管理系统

王东旭

浙江江南工程管理股份有限公司 浙江 杭州 310000

作者简介：王东旭（1503021997****3519），助理工程师，主要从事工程项目管理、工程建设监理等管理工作，任职于浙江江南工程管理股份有限公司。

摘要：在我国现代化城市建设发展过程中城市轨道交通工程已经成为整个城市基础建设的代表。为了保证轨道交通工程的整体运营和发展，就需要响应国家的低碳环保要求对整个工程的资源管理情况进行全面的分析，有效的降低人员成本、资源的损耗，避免对环境造成的污染。要科学的应用现代化的节能降耗技术，提高整个智慧能源管理系统的应用，加强能源的使用效率。同时也可以控制污染问题，实现地区经济发展与城市之间的协调。另外，利用智能能源管理系统还可以提高整个轨道交通工程的运行水平。

关键字：城市轨道交通；智慧能源；管理系统

引言

在当前城市轨道交通工程的运行过程中电力能源的损耗是非常重要的成本支出。为了完善整体能源的优化，加强对各项能源的协调配置与管控，有效的降低企业的运行成本，提高整个地铁工程的整体发展力水平，目前我国对于能源节约、环境保护的重视力度在不断的加强。城市轨道交通工程也要注重对能源的保护和环境的保护，从而实现对现代化社会经济的健康发展。

1当前城市轨道交通的能耗现状

1.1高效能耗的管理要求

城市轨道交通工程在运输的过程中对于能源损耗统计的周期比较长，风水系统没有应用智能化的体系，因此在任何设备出现故障的时候不能够被及时的发现，影响到了整个车站后期的运行。同时在人工抄表下也会因人为因素造成一些误差、数据不准确和数据遗漏等情况，这样会造成大量的人力资源、物力成本的浪费，所以要结合实际情况提高足够的重视。同时在冷却水和风机运行的过程中也会造成一定的能源损耗，这些损耗问题需要逐步的改善，所以要建立一套完善的智能化能耗管理体系，加强对内部能源的节约与管控。特别是工程在运行过程中的风能、水能、电能以及其他能源的动态监测分析，通过了解能源损耗的实际情况，建立相应的数据库系统，制定完善的节能管理体系。

1.2车站环境的特点分析

在城市轨道工程中车站环境也会存在一定的特殊性，由于站内热源常年的存在，轨道交通下建筑会受到外部空气和环境的影响，导致车站内部会有很多的热力能源被浪费。其次，空调负荷的波动比较大，在整个车站系统内，空调通风的负荷需要达到一定的年限，而随着城市的不断发展，人口数量的增加，客流量发生了很大的变化，最初的空调负荷设计已经随着日后运营的发展而无法满足现代化的使用要求。同时，车站内部的空调负荷也具有周期性和突发性的特点，采用定流量和定风量的策略，不再适用现代化城市轨道交通工程的运行要求，所以会造成一定的能源浪费。最后，通风的要求比较高。在地铁车站过程中高峰期的时候人员比较密集，因此会释放出大量的二氧化碳和有害气体，因为地铁车站内长期属于固定的建筑。地层的蓄热作用导致城市轨道交通工程内部的温度不断的增加，如果这些热量不能够及时的被排出，将会给整个系统带来较大的影响，增加空调的能耗问题。

1.3现有控制技术的问题

在现阶段的城市轨道交通工程建设过程中对于现有技术的问题也要加强研究的使用。在城市轨道交通工程中不同区域对于空调的使用要求也会有所差别，特别是一些人流量比较大、季节变化较大的情况下，空调的负荷也会随之改变。常规的冷源群控系统已经无法适应现代化轨道工程的相关要求，会造成大量能源的浪费，无法实现变频的控制。另外，没有采用变流量的控制技术，暖通水系统在设计的过程中是需要根据系统的管路和具体的设备进行合理配置。在空调系统运行的过程中整体的使用性能会逐渐的下降，很多的时段都属于部分负荷的状态，这样会导致能源的浪费。因此，在整个能耗控制过程中要结合实际的情况优化相关的技术，最后在工程系统运行中整体较为复杂、节能难度比较高。车站内部的风水系统涉及到了冷却循环泵、冷却循环系统以及相关的风机设备，在实际运行的过程中，设备的使用会造成能源浪费，在实际应用的过程中也没有对设备运行的信息进行精准的分析，从而导致设备的使用受到一定的影响。

2城市轨道交通智慧能源管理系统的建立与完善

2.1系统框架的建立

针对于城市轨道交通工程的智慧能源管理系统建立，主要涉及到对相关设备运行数据的采集、监控。结合具体的能耗情况，加强对节能降耗技术的应用，与设备系统的运行具有相应的联系，从而达到节能较好的作用。根据当前城市轨道交通工程的实际运行情况以及具体的能耗损失情况，优智慧能耗管理体系进行综合的控制。采用不同区域、不同设备的相关数据分析，对实际的耗能情况全面的了解。智慧能耗管理系统主要包括基础层、网络层、平台层、应用层和展现层，每一个层次的管理内容都是相互衔接的，需要确保每一层的应用效果，才可以建立完善的管理体系。另外，还需要结合城市轨道交通工程的智慧能耗管理体系，建立相应的网络框架利用网络信息将整个轨道工程的不同位置分成各专业的系统设备。并且将设备连接起来设立相应的管理装置，保证对各种能耗问题的了解，然后利用网络技术进一步传输数据信息，建立智慧能耗管理体系。

2.2能耗管理措施

智慧能源管理体系要建立相应的能源损耗管理基线，然后逐步的优化节能控制的措施。在车站能耗管理过程中，主要包括水泵、新风、暖通、冷热源等相关的内容。首先，需要制定相应的管理政策，对城市轨道交通工程的照明系统以及相应的照明设备进行合理的分类。然后了解具体设备的能耗损失情况，按照工业区域、乘客服务区域以及设备机房区域进行数据的采集。其次，用水管理系统的控制。在轨道交通工程中水能损耗需要按照用水的类型进行相应节能损耗制度的建立。每一个水表的位置都要加强对传感器的应用，这样能够了解积水系统是否存在泄漏的情况，保证整个供暖管网的应用效果，发现设备在运行过程中的一些问题。最后，用热管理策略。集中供热系统需要建立专业的管理制度，利用热量表进行热量使用情况的分析，然后增加相应的电动调节阀，可以及时的对能源的使用进行控制。

2.3节能措施的应用

在城市轨道交通工程中需要结合具体的工程管理体系，建立给排水、空调以及照明的智慧能源管理制度。首先，给排水系统中对于车站和各区域的水泵要建立专业的监控制度，利用专业的仪器了解具体的用水情况，然后对供水量和蓄水量进行相应的分析。其次，要采用空调系统进行节能调节，空调子系统通过对暖通设备信息的采集，了解设备在使用过程中的一些实际情况，增设室外温情气象站监测设备。了解具体的温度和湿度情况，然后利用空调机的实际应用情况，合理的减少一些能源带来的损失。最后，应用智能的照明系统。在大型的城市轨道交通工程中，对于客流量比较大的区域要采用智能的照明系统，而在车站控制室和站台则需要利用智能可编程的单联面板，这样能够对照明体系进行灵活的控制。

结语

随着我国对于低碳环保的要求在城市轨道交通工程的建设过程中具体出了这样的挑战，也带来了很大的发展机遇。而智慧城市在建设中对于智慧能源损耗系统的应用，也可以减少城市轨道交通工程运行过程中一些不良能源的浪费，有效的实现对能源的节约和环境的保护。智慧能耗管理体系是现代化城市轨道交通工程建设中非常重要的一个管理系统，也是未来的发展方向，它是打造绿色车站建设工作的重要基础。

参考文献

［1］中国城市轨道交通协会.城市轨道交通2019年度统计和分析报告［R/OL］.［2022-03-29］.

［2］宋新启.地铁能源管理系统设计［J］.智能建筑电气技术，2012，6(5)：24-26.

［3］湛维昭.实现电能管控功能的城市轨道交通综合监控系统的研究［J］.自动化应用，2016(12)：167-169.

［4］董存祥.基于综合监控系统的城轨交通节能研究［J］.铁道标准设计，2014，58(8)：168-171．

［5］韩冶.城市轨道交通能源管理系统设计方案［J］.铁道标准设计，2013(6)：157-159