轨道交通车站机电设备学习论文.docx

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轨道交通车站机电设备学习论文

学校：

************

班级：

城轨****班

学号:

 ******

姓名：

***

一.摘要..........................................1

二.地铁建设情况..................................2

三.地铁概述......................................3

四.自动售检票系统..............................4-5

五.屏蔽门系统....................................6

六.电梯与自动扶梯系统.......................7-8

七.综合监控系统...............................9-10

八.消防报警系统..............................11-12

九.环控系统.....................................13

十．给排水系....................................14

十一.低压配电系统...............................15

十二．维修机电简介...........................16-17

十三．乘客服务和参考文献........................17

一．摘要：

该论文介绍了地铁的自动售检票系统是怎么样工作的以及给我们带来了什

么好处和自动售票系统咋未来发展的展望和设想。

并且对地铁的一些外部设施

做了详细的介绍，如：

屏蔽门系统的工作原理以及在使用时应该注意的问题。

以及电梯与自动扶梯系统构造图和工作原理图，以图文并貌的形式更好的介绍

了电梯与自动扶梯系统的结构。

在论文中介绍了综合监控系统和监控系统在现实中发挥的作用。

并分别介

绍了在电梯中消防报警系统和环控系统，以及介绍了在地铁中关于环保和节约

能源方面的问题提到了给排水系统的构造和作用，低压配电系统的节约能源方

面的知识。

详细的介绍了机电设备的维修和常规易坏的地方。

文章中有个人的观点和自己的想法。

三．地铁概述

大城市中主要在地下修建隧道，铺设轨道，以电动列车运送乘客的公共交

通体系，简称地铁。

世界上第一条

地铁于 1863 年诞生

在英国首都伦敦。

19 世纪末，相继有

芝加哥、布达佩斯、

格拉斯哥、维也纳

和巴黎 5 座城市修

建地铁。

20 世纪上半叶，柏林、纽约、东京、莫斯科等 12 座城市也先后修建

地铁。

20 世纪 80 年代中期，全世界地铁营运里程总计超过 3000 千米。

中国于

1965 年开始修建北京地下铁道。

天津和上海也分别于 70 年代初和 80 年代初开

始修建地铁。

地铁主要是由线路、列车、车站等组成的交通体系。

此外还有供电、通信、

信号、通风、照明、排水等系统。

地铁线路由路基与轨道构成。

轨道与铁路轨

道基本相同。

它一般采用较重型的钢轨，多为混凝土道床或碎石道床。

轨距一

般为 1435 毫米标准轨距。

线路按所处位置分为地下、地面和高架线路 3 种。

地下线路为基本类型；地面线路一般建在居民较少的城郊；高架线路铺设在钢

或钢筋混凝土高架桥上，避免与地面交通平交，并减少用地。

地铁列车均采用

由电力动车组成的动车组 。

地铁车站是列车到发和乘客集散的场所，一般建在

客流量较大的集散地 。

地铁车站按站台形式分为 3 类。

①岛式站台车站。

站台位于两条线路之间。

可以调节上下行不均衡的客流，

充分利用站台面积，便于管理。

应用比较广泛。

②侧式站台车站。

站台位于两条线路外侧。

须分别设置两个站台 。

③ 混合式车站。

一个车站内既有岛式站台，又有侧式站台，它们之间用天

桥或地道相连。

仅为多线车站所采用。

地铁由设置在沿线的牵引变电站向列车馈送直流电，电压有 600 伏、750

伏、825 伏、1000 伏和 1500 伏等。

前 4 种一般通过第三轨供电，1500 伏的通

过架空线供电。

地铁照明等由降压变电站提供三相和单相交流电。

地铁通信采

用自动交换电话、调度电话、站间行车电话、无线通信、广播向导系统、电视

监视系统、车辆段通信系统、公安电话、事故救援电话等完善的专用通信网。

地铁行车信号

采用轨道电路自动闭塞信号和电气集中设备。

前者是以一段地铁线路的钢轨为

导体构成电路，当这段线路被列车占用时，轨道电路就使信号机自动关闭而不

使其他列车进入这段线路；后者是通过信号楼内的控制台控制全车站的信号机

和道岔。

地铁通风采用机械通风。

有的国家还在地铁车站和列车上安设空调装

置。

地

铁运营的基本要求是快速、准确、安全、舒适、有秩序地运送乘客。

二．地铁建设情况

目前这些城市有地铁：

北京、天津、香港、上海、广州，南京、深圳，有

些城市地铁在修建中如：

武汉、哈尔滨、沈阳、大连、杭州、成都、西安。

北京：

未来 10 年内，北京轨道交通将以每年 40 公里的速度增长，到 2008

年轨道交通里程将达到 300 公里，市区计划铺设地铁线 20 条。

因此，在今后的

20 至 30 年内，北京市轨道交通建设的年投资额约为 100 亿元，到 2020 年，北

京轨道交通的总里程将超过 1000 公里。

目前，正建设的有八通线、城铁东线、

五号线、四号线、十号线、奥运支线和机场客运专线。

广州：

经审批同意的三号线总投资约为 153 亿元，平均造价 4.3 亿元/公里，

2005 年建成；二号线全长 23 公里，2003 年年底通车；四号线和五号线也在规

划中。

2010 年，全长近 130 公里的 5 条线将构成广州轨道交通网络。

另据悉，

佛山、南海、广州共同投资 100 亿元建设“广佛地铁”，2005 年建成。

天津：

业已开工的地铁一号线是天津市“十五”期间投资规模最大的一项

城市基础设施工程，全长 26.2 公里，计划用 4 年时间建成。

据悉，天津市在

2010 年前修建 6 条共计 153 公里的地铁。

南京：

2002 年 11 月 9 日，南京地铁奥体中心站正式开工。

总投资 8000 多

万元。

深圳：

地铁一期工程于 2003 年底建成通车，近中期目标是建设 4 条地铁和

4 条轻轨线，总投资达 500 多亿元人民币。

沈阳：

2002 年 9 月，全长 21.6 公里的沈阳地铁一号线工程总体建设方案

确定，目前，总体招标工作已经展开。

杭州：

该市将于明年兴建的地铁一号线，总长约 52 公里。

上海：

“十五”期间，上海将投资千亿元人民币，新建轨道交通 200 多公

里。

  哈尔滨：

该市轨道交通一期工程可行性研究报告已经通过中国国际工

程咨询公司专家组的评估，该项目长 14.4 公里，总投资 45.2 亿元，平均每公

里造价 2.5 亿元。

青岛：

该市地铁规划总长度 114 公里，近期将选建设全长 16 公里的南北线，

预计总投资 5 亿。

以此发展速度莫大的中国即将变为一个村落那般大。

四．自动售检票系统

Automatic Fare Collection system 就是“自动售检票系统”，简称 AFC

AFC 系

统实现轨道

交通售票、

检票、计费、

收费、统计、

清分、管理

等全过程的

自动处理。

自动售

检票系统通

常包括自动

控制、计算

机网络通信、

现金自动识

别、微电子

计算、机电

一体化、嵌

入式系统和大型数据库管理等高新技术运用.  设备组成：

 主要由线路中央

AFC 系统、车站 AFC 系统、终端设备和车票四部分组成。

终端设备包括出/入站检票闸机、自动售票机、车站票务系统、自动充值机、

自动验票机等现场设备。

车票有单程票、储值票、特殊票。

应用范围：

AFC 系统是国际化大城市轨

道交通运行中普遍应用的现代化联网收费系统，随着自动售检票系统的启用，

乘客现在可以通过各入口处的自动售票机购买电子票。

目前北京,上海,广州,天津,深圳,南京等大城市的轨道交通地铁站都广泛使

用了 AFC 系统作为重要客运管理应用。

更多的应用场合包括电影院，体育馆，歌剧院，火车站，机场等。

优点：

  AFC 系统开通后增加了自助服务功能，一是在原有人工售票基础上，

增设了自动购票机实现了乘客自助购票，并可减少排队等候时间。

二是增加了

自动查询机的数量，方便乘客自助查询。

三是增设了一卡通卡自动充值机，实

现自助充值，方便乘客。

 使用方法：

 乘客使用自动售检票系统主要是在

TVM（自动售票机）前购票，乘客应准备好面值 1 元的硬币或面值 5 元、10 元

的八成新纸币，按照显示屏提示进行操作。

如果购票出现余额，TVM 会以硬币

方式找赎。

自动售票机和自动充值机可以有效识别纸币和硬币真伪，对于使用假币者，

一经发现将会移交有关部门处理。

购票后，自觉排队在出入闸机前刷卡，刷卡时，要正确选卡、一人一卡、右

手持卡、进站刷卡、保存好卡、出站刷（插）卡。

同时在广大乘客中大力提倡

“文明刷卡、有序进站、顺序出站、出入同检”。

AFC 系统是便于人们使用的在不久的将来伴随着科技的发展将应用场合包

括电影院，体育馆，歌剧院，火车站，机场等。

现在的 AFC 系统只能识别面值

1 元的硬币或面值 5 元、10 元的八成新纸币。

在以后它可以识别任何面值的钱

可以售票员一样的服务于人们。

注意事项：

1．是顺序刷卡。

要有序通过闸机不要拥挤，人多时请选择相邻闸机均衡进、出

站。

2．是规范刷卡。

一卡通卡刷进刷出，单程票卡刷进插出。

刷卡时都要将卡轻触

刷卡区，听到确认提示音，看到闸门打开即可通过闸机。

三．是遇有问题时，请找车站工作人员处理。

四．一张一卡通卡不能多人同时使用，仅限本人当次进、出站使用。

因为一个

完整的交易过程必须有进、出站记录，只有形成一个完整的交易记录，才能进

行下一次交易。

五．地铁在每个车站均安装了多台售检票设备，一旦某台设备发生故障，乘客

可选择使用其它同类设备

五．屏蔽门系统

我国首次引入屏蔽门系统的是广州地铁二号

线,相信随着该系统更加广泛的应用,我国地铁

的服务水平必将会迈入一个新的阶段。

屏蔽门系统是地铁车站的重要设备系统之一,也是一个典型的机电一体化产

品,该系统沿站台边缘布置,其目的有三:

一是将地铁的行驶区域与站台公共区域

隔离开来,降低活塞风对车站的影响,避免人员意外跌入轨道而酿成安全事故。

二是进一步降低列车的运行噪音,为旅客营造一个更加舒适。

三，节约空调车站

的空调消耗的能量。

地铁站台安装“屏蔽门”有效地减少了空气对流造成的站台冷热气的流失

，保障了列车、乘客进出站时的绝对安全，降低了列车运行产生的噪音对车站

的影响，提供了舒适的候车环境，具有节能、安全、环保、美观等功能。

地铁屏蔽门系统,使空调设备的冷负荷减少35%以上,环控机房的建筑面积减

少50%,空调电耗降低了30%,有明显的节能效果。

地铁通风与空调系统应结合地铁的运输能力、当地的气候条件、人员舒适

性要求和运行及管理费用等因素进行技术综合比较，作为确定车站是否设置屏

蔽门的依据。

地铁屏蔽门是一项集建筑、机械、材料、电子和信息等学科于一体的高科

技产品，使用于地铁站台。

屏蔽门将站台和列车运行区域隔开，通过控制系统

控制其自动开启。

地铁屏蔽门分为封闭式、开式和半高式，其中开式和半高式通常被叫作“

安全门”，只起到安全和美观的作用。

封闭式的通常才被人们叫作“屏蔽门”，

也是最常用的一种。

国内第一条安装地铁屏蔽门的是广州地铁二号线，随后上海、深圳、天津

、北京等城市的地铁也安装了地铁屏蔽门。

随着地铁屏蔽门的普及，国内多家

屏蔽门生产企业也逐渐打破了其核心技术被国外几家企业垄断的局面，深圳方

大集团于2006年4月率先研发出了具有自主知识产权的国产化屏蔽门系统，通过

了国家评审，并且于2007年3月与深圳地铁签订了一号线续建工程地铁屏蔽门系

统的总承包合同，标志着我国的地铁屏蔽门产业已经进入世界先进行列！

六.电梯与自动扶梯系统

 电梯曳引绳两端分别连

着轿厢和对重，缠绕在曳引轮

和导向轮上，曳引电动机通

过减速器变速后带动曳引轮

转动，靠曳引绳与曳引轮摩

擦产生的牵引力，实现轿厢

和对重的升降运动，达到运

输目的。

固定在轿厢上的导

靴可以沿着安装在建筑物井

道墙体上的固定导轨往复升

降运动，防止轿厢在运行中

偏斜或摆动。

常闭块试制动

器在电动机工作时松闸，使

电梯运转，在失电情况下制

动，使轿厢停止升降，并在

指定层站上维持其静止状态，

供人员和货物出入。

轿厢是

运载乘客或其他载荷的箱体

部件，对重用来平衡轿厢载荷、减少电动机功率。

补偿装置用来补偿曳引绳运

动中的张力和重量变化，使曳引电动机负载稳定，轿厢得以准确停靠。

电气系

统实现对电梯运动的控制，同时完成选层、平层、测速、照明工作。

指示呼叫

系统随时显示轿厢的运动方向和所在楼层位置。

安全装置保证电梯运行安全。

主要是由控制部分、驱动部分及曳引部分组成。

 区别于卷扬机的是，它

有交互性、有舒适且安全的乘坐空间。

 电梯简单理解是这样工作的：

它是将

动力电能，通过某种变频装置或直接向驱动装置供电，由驱动装置拖动曳引装

置，再通过曳引装置上悬挂的钢丝绳拉动井内轿厢做上下运行工作。

所有这些

动力驱动是由很多的电气装置、机械装置实现整合工作的。

为保证人身安全和电梯设备的正常，正确使用电梯。

一、禁止携带易燃、易爆或带腐蚀性的危险品乘坐电梯。

二、乘坐电梯时请勿在轿厢内左右摇晃。

三、禁止在轿厢内吸烟以免引起火灾。

四、电梯因停电、故障等原因发生乘客被困在轿厢内时，乘客应保持镇静，及

时与电梯管理人员取得联络。

五、乘客被困在轿厢内时，严禁强行扒开轿门以防发生人身剪切或坠落伤亡事

故。

六、乘客发现电梯运行异常，应立即停止乘用并及时通知维保人员前来检查修

理。

七、乘坐客梯注意载荷，如发生超载请自动减员，以免因超载发生危险。

八、当电梯门快要关上时，不要强行冲进电梯、不要背靠厅轿门站立。

九、进入电梯后不要背对轿门，以防止门打开时摔倒，并且不要退步出电梯。

进出电梯时注意是否平层。

十、电梯乘客应遵守乘坐须知、听从电梯服务人员的安排，正确使用电梯。

十一、学龄前儿童及其它无民事行为能力搭乘电梯的，应当有健康成年人陪同。

自动扶梯由梯路（变型的板式输送机）和

两旁的扶手（变形的带式输送机）组成。

其主

要部件有梯级、牵引链条及链轮、导轨系统、

主传动系统（包括电动机、减速装置、制动器

及中间传动环节等）驱动主轴、梯路张紧装置、

扶手系统、梳板、扶梯骨架和电气系统等。

梯

级在乘客入口处作水平运动（方便乘客登梯）以后逐渐形成阶梯；接近入口处

阶梯逐渐消失，梯级再度作水平运动。

这些运动都是由梯级主轮、辅轮分别沿

不同的梯级导轨行走来实现的。

自动扶梯的核心部件是两根链条，它们绕着两对齿轮 进行循环转动。

在扶

梯顶部，有一台电动机 驱动传动齿轮 ，以转动链圈。

典型的自动扶梯使用 100

马力 的发动机来转动齿轮。

发动机和链条系统都安装在构架 中，构架是指在两

个楼层间延伸的金属结构。

与传送带移动一个平面不同，链圈移动的是一组台阶。

自动扶梯最有趣的

地方是这些台阶的移动方式。

链条移动时，台阶一直保持水平。

在自动扶梯的

顶部和底部，台阶彼此折叠，形成一个平台。

这样使上、下自动扶梯比较容易。

　　自动扶梯上的每一个台阶都有两组轮子，它们沿着两个分离的轨道转动。

上部装置（靠近台阶顶部的轮子）与转动的链条相连，并由位于自动扶梯顶部

的驱动齿轮拉动。

其他组的轮子只是沿着轨道滑动，跟在第一组轮子后面。

两条轨道 彼此隔开，这样可使每个台阶保持水平。

在自动扶梯的顶部和底

部，轨道呈水平位置，从而使台阶展平。

每个台阶内部有一连串的凹槽，以便

在展平的过程中与前后两个台阶连接在一起。

除转动主链环外，自动扶梯中的电动机还能移动扶手。

扶手只是一条绕着

一连串轮子进行循环的橡胶输送带。

该输送带是精确配置的，以便与台阶的移

动速度完全相同，让乘用者感到平稳。

自动扶梯系统不像电梯那样能够使人上升几十层楼，但很适用于提供短距

离运输。

这是因为自动扶梯的高负载率 。

电梯满员后，必须等它到达指定楼层

并返回后其他人才能上电梯。

而在自动扶梯上，只要有一个人到达上层，就会

为其他人腾出位置。

七．综合监控系统

监控系统主要

由摄像机部分、传

输部分、控制与记

录部分以及显示部

分四大块组成。

摄像部分

　　摄像部分是电

视监控系统的前沿

部分，是整个系统

的“眼睛”。

在被监

视场所面积较大时，

在摄像机上加装变

焦距镜头，使摄像

机所能观察的距离

更远、更清楚；还

可把摄像机安装在电动 云台 上，可以使云台带动摄像机进行水平和垂直方向的

转动，从而使摄像机能覆盖的角度更大。

在某些情况下，特别是在室外应用的情况下，为了防尘、防雨、抗高低温、

抗腐蚀等，对摄像机及其镜头还应加装专门的防护罩 ，甚至对云台也要有相应

的防护措施。

传输部分

传输部分就是系统的图像信号通路。

一般来说，传输部分单指的是传输图

像、声音信号。

同时，由于需要有控制中心通过控制台对摄像机、镜头、云台

等进行控制，因而在传输系统中还包含有控制信号的传输。

 　　在传输方式上，

近距离一般采用视频线 传输，不超过一两公里的距离一般采用同轴电缆传输，

更远的距离则可采用光纤传输。

对于远距离传输，还需配备视频信号放大、图

像信号的较正与补偿设备。

控制与记录部分

控制与记录部分负责对摄像机及其辅助部件（如镜头、云台）的控制，并

对图像、声音信号的进行记录。

目前硬盘录像机的技术发展得较完善，它不但

可以记录图像和声音，而且还包含了画面分割切换、云台镜头控制等功能，基

本上取代了以往使用的画面切换器、画面分割器 、云台控制器、镜头控制器等

产品。

如果客户要求能对云台、镜头（特别是高速球 ）进行非常方便的控制，

则可以加配控制键盘。

显示部分

　 显示部分一般由几台或多台监视器 组成，目前液晶监视器 正逐步取代传统

的 CRT 监视器，常用有：

博显液晶监视器 。

在摄像机数量不是很多，要求不是

很高的情况下，一般直接将监视器接在硬盘录像机

上即可。

如果摄像机数量很多，并要求多台监视器对画面进行复杂的切换显示，

则须配备“矩阵”来实现。

专用监视器价格较贵，为了节省开支，也可用普通电视机替代，但电视机

不适宜 24 小时开机，常年开机故障率会很高，而且会引起火灾。

目前监控系统随着计算机 的发展水平的提高，已经由模拟系统向数字化系

统转变，数字化系统在功能上较模拟系统完善，操作极其智能化和集中化等。

监控系统适用场所包括：

政府机关、电力 电信、监狱、军队、银行 、金库、超市、商场、宾馆 、小

区、学校、办公楼 、道路监控等。

八．消防报警

系统

消防报警系统又称火灾报警系统，消防

自动报警系统。

由火灾报警主机、火灾特征或火灾早期

特征传感器、人工火灾报警设备、输出控制

设备组成。

传感器完成对火灾特征或火灾早期特征的探测，并将相关信号传送到火灾

报警主机。

报警主机完成对信号的显示、记录， 并完成相应的输出控制。

火灾自动报警系统是人们为了早期发现通报火灾，并及时采取有效措施，

控制和扑灭火灾，而设置在建筑物中或其它场所的一种自动消防设施 ，是人们

同火灾作斗争的有力工具。

（一）触发器件

在火灾自动报警系统中，自动或手动产生火灾报警信号的器件称为触发件，

主要包括火灾探测器和手动火灾报警按钮。

火灾探测器是能对火灾参数（如烟、

温度、火焰辐射、气体浓度等）响应，并自动产生火灾报警信号的器件。

按响应火灾参数的不同，火灾探测器分成感温火灾探测器、感烟火灾探测

器、感光火灾探测器、可燃气体探测器和复合火灾探测器五种基本类型。

不同

类型的火灾探测器适用于不同类型的火灾和不同的场所。

手动火灾报警按钮是

手动方式产生火灾报警信号、启动火灾自动报警系统的器件，也是火灾自动报

警系统中不可缺少的组成部分之一。

（二）火灾报警装置

在火灾自动报警系统中，用以接收、显示和传递火灾报警信号，并能发出

控制信号和具有其它辅助功能的控制指示设备称为火灾报警装置。

火灾报警控制器就是其中最基本的一种。

火灾报警控制器担负着为火灾探

测器提供稳定的工作电源；监视探测器及系统自身的工作状态；接收、转换、

处理火灾探测器输出的报警信号；进行声光报警；指示报警的具体部位及时间；

同时执行相应辅助控制等诸多任务。

是火灾报警系统中的核心组成部分。

探测器类型 　　

在火灾报警装置中，还有一些如中断器、区域显示器、火灾显示 盘等功能

能不完整的报警装置，它们可视为火灾报警控制器的演变或补充。

在特定条件

下应用，与火灾报警控制器同属火灾报警装置。

火灾报警控制器的基本功能主要有：

主电、备电自动转换，备用电源充电

功能，电源故障监测功能，电源工作状态指标功能，为探测器回路供电功能，

控测器或系统故障声光报警，火灾声、光报警、火灾报警记忆功能，时钟单元

功能，火灾报警优先报故障功能，声报警音响消音及再次声响报警功能。

（三）火灾警报装置

　　在火灾自动报警系统中，用以发出区别于环境声、光的火灾警报信号的装

置称为火灾警报装置。

它以声、光音响方式向报警区域发出火灾警报信号，以

警示人们采取安全疏散、灭火救灾措施。

（四）消防控制设备

　　在火灾自动报警系统中，当接收到火灾报警后，能自动或手动启动相关消

防设备并显示其状态的设备，称为消防控制设备。

主要包括火灾报警控制器，

自动灭火系统的控制装置，室内消火栓系统的控制装置，防烟排烟系统及空调

通风系统的控制装置，常开防火门，防火卷帘的控制装置，电梯回降控制装置，

以及火灾应急广播、火灾警报装置、消防通信设备、火灾应急照明与疏散指示

标志的控制装置等控制装置中的部分或全部。

消防控制设备一般设置在消防控

制中心，以便于实行集中统一控制。

也有的消防控制设备设置在被控消防设备

所在现场，但其动作信号则必须返回消防控制室，实行集中与分散相结合的控

制方式。

（五）电源

　　火灾自动报警系统属于消防用电设备，其主电源应当采用消防电源，备用

电采用蓄电池。

系统电源除为火灾报警控制器供电外，还为与系统相关的消防

控制设备等供电。

九．环控系统

㈠.城市轨道交通环境的特点

地铁的车站、区间隧道基本上处于与外交隔离的状态，只有出入口、通风口

和隧道口等处于外界大气相通。

客运高峰时，地铁内乘客密集，车站内经常保

持有数千名流动乘客，众多的乘客不断呼出二氧化碳气体，并不断产生热量和

湿起，使地铁内的空气很容易恶化。

㈡.城市轨道交通环控的要求

为保证地铁内正常有效的运营，对环境控制的基本要求如下：

①正常情况下，控制地铁洞体的温升和结露现象，为乘客和工作人员提供一个

适宜的温度和湿度范围，。

保持空气的