项目二理论课授课教案.docx
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项目二理论课授课教案
理论课授课教案
任课教师：
课程名称：
授课班级
授课日期
授课节次
缺课学生
授课章节：
项目2：
了解城轨交通安全保障系统
任务2.1认识城轨交通安全保障系统保障概貌
任务2.2认识城轨交通安全技术保障系统
任务2.3认识城轨交通安全教育保障系统
目的要求：
1.了解城轨交通安全保障系统的整体构成
2.熟悉城轨各种安全技术保障系统的作用
3.熟悉城轨交通安全教育保障系统
重点，难点及措施：
重点：
学习城轨交通技术保障系统的整体构成
ATC,BAS,FAS,SCADA,PIS,ISCS
难点：
各种技术保障系统的作用及运行工作原理
教具：
结合实例，分组讨论，增强理解
课件：
PPT,黑板
教务处审核：
任务2.1认识城市轨道交通安全系统保障概貌
定义：
城市轨道交通运营安全保障系统是指配置在运营系统上，起保障运营安全作用的所有方法和手段的结合，其一方面是要保证运营系统内人员和设备的安全性，另一方面要保证运营系统不会受到其外部环境的威胁。
城市轨道交通运营安全保障系统的管理对象是直接影响城市轨道交通运营安全的三要素：
人员，设备，环境。
运营安全保障系统划分为不同层次的两个子系统：
安全总体管理子系统和安全对象管理子系统。
子任务2.1.1认识安全总体管理子系统
城市轨道交通系统的安全总体管理，不仅包括对人员，设备，环境之上，又渗透于其中的安全管理。
从功能上看，安全总体管理既是安全管理这个大系统中的一个子系统，同时又对整个系统的安全状况起着控制，监督的作用。
安全总体管理子系统包括以下6部分：
安全组织
安全法制
安全信息
安全技术
安全教育
安全资金
子任务2.1.2认识安全对象管理子系统
单独针对人员，设备，环境的安全管理称为安全对象管理，安全对象管理系统可进一步细分为人员安全保障子系统，设备安全保障子系统和环境安全保障子系统
1．人员安全保障子系统
人员安全保障子系统是指保障人员安全性的所有措施。
在排除设备和环境因素之后，人员安全保障包括提高人员安全素质和加强人员安全管理两部分。
2.设备安全保障子系统
设备安全保障子系统包括以下4方面：
设备安全设计：
选用具有较高安全性（包括人机工程设计，可靠性，可维修性，先进性等）的设备；
设备的保养、检修及更换：
保障设备始终处于良好运行状态，对于超过服役期的设备要及时更换；
设备状态及工作情况的检测和监控管理：
有效获得各种设备安全性能的实时动态信息；
设备的故障安全对策：
既保证故障发生后能够导向安全，不致产生非安全的连锁反应，是事故造成恶果的影响尽可能减小。
3.环境安全保障子系统
影响运营安全的环境条件包括内部小环境（作业环境、内部社会环境）和外部大环境（自然环境、外部社会环境），因此可进一步划分为内部环境安全保障系统和外部环境安全保障两部分。
内部环境安全保障
内部环境指城市轨道交通系统运营所在的作业环境和城市轨道交通企业内部的社会环境。
内容如下：
作业环境安全保障。
为保障运营安全，必须保持操作者的作业环境处于良好状态。
包括作业空间布置、温度、湿度调节、采光、照明设置、噪声与振动的控制，以及有毒有害气体、粉尘、蒸汽的排除等方面。
内部社会安全保障。
内部社会安全保障是指在运营安全系统内部的政治、经济、文化、法律等环境条件所采取的一系列控制措施。
外部环境安全保障
外部环境包括城市轨道交通所在区域的自然环境和社会环境，属于不可控环境。
外部环境安全保障内容如下：
自然环境安全保障。
针对影响运营安全的自然环境条件所采取的一系列防范措施，其目的是使自然环境对运营安全的影响被降到最低限度。
外部社会环境安全保障。
为了保障运营安全，城市轨道交通必须随着它所赖以的社会环境条件（技术、经济、政治、文化等）的变化而作适当调整，化消极影响为积极影响。
任务2.2认识城市轨道交通安全技术保障系统
城市轨道交通的运行是高度自动化控制的，其安全性需要高度依赖于各种技术保障系统。
因此，在安全管理工作中，非常有必要对城市轨道交通系统中的有关技术保障系统进行一定的了解。
子任务2.2.1认识列车自动控制系统（ATC）
定义：
列车自动控制系统（ATC）能实现列车智慧和列车运行自动化，能最大限度地保证列车运行安全，提高运输效率，减轻运营人员的劳动强度，发挥城市轨道交通的通过能力。
1系统概述
ATC系统包括地面与车载两部分，地面设备产生出列车控制所需要的全部基础数据，例如列车的运行速度、间隔时分等；车载设备通过媒体将地面传送的信号进行信息处理，形成列车速度控制数据及列车制动模式，用来监督或控制列车安全运行。
ATC系统的实质是根据列车在线路上运行的客观条件和实际情况，对列车运行的速度与控制方式等状态进行监督、控制和调整。
ATC系统包括以下3个子系统：
列车自动驾驶系统（ATO）。
该系统能模拟完成驾驶列车的任务。
列车自动保护系统（ATP）ATP系统也称为列车超速保护系统，其功能是当列车超过规定速度时即自动制动。
列车自定监控系统（ATS）ATS系统也称作列车运营指挥自动化系统，其主要作用是对列车运行进行监督和控制，它可以显示全线列车的运行状态，监督和记录运行图的执行情况，为行车调度人员调度指挥和运行调整提供依据
ATS、ATP、ATO三个子系统通过信息交换网络构成闭环系统，实现地面控制与车上控制结合，构成一个以安全设备为基础，集行车指挥、运行调整及行车驾驶自动化等功能为一体的列车自动控制系统。
2.系统作用
ATC系统作用如下：
确保列车运行的安全，防止追尾和冲突；
提高运行效率，可以在保证安全的前提下，缩短行车间隔；
实现列车运行的信息化和自动化。
子任务2.2.2认识火灾报警系统（FAS）
定义：
火灾报警系统（FAS）是城市轨道交通系统的一个重要设备，它通过设置在现场的火灾探测器（如感烟探测器、感温电缆、对射式探头、火焰式探测器等），感知火灾发生时燃烧所产生的火焰、热量和烟雾等，实现火灾的早期预警和通报。
1.系统概述
火灾报警系统既能对火灾发生进行早期探测和自动报警，又能根据火情位置，及时输出联动灭火信号，启动相应的消防设施进行灭火，将火灾消灭在萌芽状态，最大限度的减少火灾危害。
FAS系统采用“分散控制，集中管理”的基本原则，采用一体化网络、二级管理、三级控制的模式。
所谓两级管理，设控制中心和车站两级管理，按中心级、车站级和就地级三级控制模式设置
在控制中心（OCC）大厅设置“中央控制级”系统，对火灾报警系统实行集中管理和控制。
车站级火灾自动报警系统可以接收火灾报警系统中央级指令并自动执行，也可以独立组织、管理、指挥管辖区内防火救灾工作。
车站级的火灾报警系统控制器与辖区内的火灾自动报警系统探测器、手动报警按钮等联网，组成车站级火灾报警系统。
就地控制级火灾报警系统由消防泵、喷淋泵、防排烟防火阀、电动挡烟垂帘、防火卷帘门等构成，具有直接完成现场灭火、阻隔火源蔓延、控制烟雾等功能，具有现场控制结构，可以在紧急情况下人为控制实施灭火和人群疏散工作。
2.系统功能
FAS系统主要具备以下功能：
火灾报警。
发生火灾时，FAS启动火灾模式。
系统监控状态;监控各个系统的工作状态，若发生异常，则按照预设功能启动相应设置。
防排烟系统联动：
与BAS系统联动，启动BAS系统的排烟装置。
防火卷帘联动;对于安装在疏散通道上的卷帘门，当烟感探测器报警后，防火卷帘下降至地面1.8m；当温感探测器报警后，防火卷帘下降到底。
对于仅用作防火隔断的卷帘门，在烟感探测器报警后，卷帘门一次性下降到底。
气体灭火系统联动：
当车站确定发生火灾时，FAS系统通过模块控制气体灭火系统延时30s启动，向防护区释放灭火剂，并接收压力开关的气体喷放信号，点亮保护区门外指示灯。
与自动售检票系统联动：
当车站确认发生火灾时，FAS系统通过模块控制自动售检票系统打开所有闸机，方便火灾时人员逃生。
给排水设备联动：
当车站确认发生火灾时，FAS系统将通过模块控制给排水系统，在安全防护区喷洒消防用水。
电梯联动：
当车站确认发生火灾时，乘客禁止乘坐垂直电梯，FAS系统将通过模块控制车站的所有垂直电梯至首层，且处于开门状态。
与门禁系统联动：
当发生火灾时，AFC系统通过控制模块打开全站所有门禁，方便人员逃生疏散。
子任务2.2.3认识环境与设备监控系统（BAS）
定义：
BAS是对城市轨道交通建筑物内的环境与空气条件、通风、给排水、照明、乘客导向、自动扶梯及电梯、屏蔽门、防淹门等建筑设备和系统进行集中监视、控制和管理的系统。
1.系统概述
BAS系统由中央级和车站级两级管理体系组成，能实现控制中心、车站控制室和就地控制面板三级功能，BAS控制命令能分别从中央级、车站级和车站紧急控制盘（IBP盘）自动或手动地下达执行，并具有越级控制能力；设备按优先级分级操作；具备软件权限设定等功能。
BAS系统的监控范围包括;
暖通空调系统（包括车站通风空调系统，隧道通风系统）；
给排水系统；
电扶梯系统；
照明系统；
导向系统；
屏蔽门/安全门系统。
2.系统功能
正常情况下，BAS系统用于监控、管理车站和区间隧道的机电设备，并对其按预先设置的功能、系统运行工况、运行环境标准等要求进行自动化关林，可通过程序自动、实时、定时地控制设备的开启和关停，监视设备运行状态，采集和处理有关信息，进行运营历史资料管理，检测环境参数和调节环境的舒适度，为乘客创造舒适和安全的乘车环境。
在列车阻塞和火灾等灾害情况下，BAS接受并优先执行防灾报警系统指令，调度相关设备按预定模式运行，创造人员安全撤离的必要环境条件，具体执行以下功能：
接收FAS车站火灾信息，执行车站防烟、排烟模式；
接收区间停车位置信号，根据列车火灾部位信息，执行隧道防排烟模式；
根据区间阻塞信息，执行阻塞通风模式；
监控车站应急照明系统；
检视各排水泵房危险水位等。
子任务2.2.4认识电力监控系统
定义：
城市轨道交通的电力系统主要由提供机车电力驱动的变电站和车站供电的变电站组成。
SCADA系统是以计算机为基础的对电力生产过程进行控制与调度自动化的系统，可以对城市轨道交通现场的电力运行设备进行监视和设备，实现状态信息采集、数据测量、设备控制、参数调节、报警等功能。
1系统概述
城市轨道交通SCADA系统通常包括控制中心电力调度工作主战系统、各变电所综合自动化系统和所间通信通道三部分。
其中控制中心电力调度工作主战系统通过通信专业提供的通信通道与变电所控主要单元进行信息交换；变电所综合自动化系统通过所内通信网与所内IED装置通信，通过通信通道与调度主站进行通信，变电所综合自动化系统由变电所指控单元和所内通信网及IED装置组成。
SCADA系统作为综合监控系统的一个集成系统，电力调度工作主站设在控制中心大楼内，有综合监控系统统一管理；各变电所综合自动化系统在车站接入站级综合监控系统以太网，通过综合监控系统通信通道送至控制中心。
在车辆段设置电力监控复示系统，监视全线供电设备的运行情况。
变电所综合自动化子系统采用集中管理、分散分布式结构，整个系统由站级管理层、网络通信层和间隔层构成，完成继电保护、监视控制、自动控制装置和远动及数据通信等功能。
变电所综合自动化系统的通信网络一般采用以太网或以太网与现场总线并存模式。
2．系统功能
控制中心电力调度工作主站主要功能
遥控。
实现对变电所高压断路器和电动隔离开关及主要0-4kv断路器的单独控制和程序控制。
断路器和电动隔离开关的操作具有安全联锁功能。
遥信。
对被监控对象的位置信号、事故信号、预告信号进行实时采集。
遥测。
实现对变电所电流、电压、功率、电能的实时采集，在CRT上显示，对极限值进行统计和报警显示。
遥调。
客队主变电所内有载调压变压器进行有级调节，遥调结果在调度终端主接线画面上显示。
数据处理。
无故障时，进行正常信息处理；在现场或监控系统本身故障时，在监视器及模拟屏上给出声光报警，并自动打印。
维修及一般事故抢修调度
调度事务管理
各种调度画面显示
数据储存及报表统计、数据打印机画面复制
系统自诊断、自恢复及在线修改
变电所综合自动化系统主要功能
实现变电所各种设备的控制、监视、联动操作、以及电流、电压、功率、电能测量、保护等。
接收综合监控系统或当地维护计算机的控制命令；像综合监控系统或当地维护计算机传送变电所操作、事故、预告信息。
直接控制监视不宜装设监控单元的开关设备。
事故、预告信息液晶显示和声音提示。
变电所维护计算机功能，实现对变电所监控网络和监控单元编程、对各监控单元软件的日常维护，对变电所内各种设备的控制、监视、测量数据现实和统计。
系统故障诊断，任何监控单元发生故障，均应报警；单个监控单元的故障，不影响整个网络的运行，故障标志达到板级。
子任务2.2.5认识乘客咨询系统
定义：
乘客资讯系统（PIS）是依托多媒体网络技术，以计算机系统为核心，以车站和车载显示终端为媒介，向乘客提供信息服务的系统。
1.系统概述
乘客资讯系统利用在地铁列车内的液晶显示屏和沿线地铁站台的大型等离子显示屏发布各种信息，准确预报运营车辆到站车辆，、沿线车站、人文景观等资讯，为乘客提供人性化的乘车服务。
正常情况下，提供乘车须知、服务时间、列车到发时间、列车时刻表、政府公告、赛事直播、广告等实时动态的多媒体信息；在火灾、阻塞及恐怖袭击等非正常情况下提供动态紧急疏散提示。
2.系统功能，
按照乘客资讯系统提供的空间环境不同，乘客资讯系统可以分为站外乘客资讯系统、站内乘客资讯系统和车载乘客资讯系统，各个子系统的功能如下：
站外乘客资讯系统提供路线、运营计划、票价等信息，这些信息可支持乘客作出初步的出行计划；
站内乘客资讯系统为乘客提供实时的交通信息，包括列车的到达时间。
列车的离开时间、列车车次信息等；
车载乘客资讯系统为列车上的乘客提供信息服务，乘客可以通过列车内的显示和通信设备或的线路换乘、进站时间、离站时间、实时新闻和其他相关信息。
子任务2.2.6认识综合监控系统
定义：
综合监控系统（ISCS）通过集成城市轨道交通多个主要监控系统（SCADA系统、FAS系统、BAS系统、PIS系统、ATC系统），形成统一的监控层硬件平台和软件平台，从而实现对各集成系统的集中监控和管理功能，实现对列车运行情况和客流统计数据的关联监控功能，并对通信系统和设备进行统一的监控，最终实现各系统之间的信息共享和协调联动功能。
1.系统概述
综合监控系统采用“两级管理，三层控制”的分层分布式结构。
两级管理分别是中央级管理和车站级管理，三级控制分别是中央级控制、车站级控制和现场级控制。
中央级综合监控系统位于综合监控中心，直接与各个业务子系统监控中心及车站级综合监控系统相联系，所涉及的交通信息来自各个子系统的监控中心和车站级综合监控系统。
数据粒度比较粗，信息资源一般属于较高层次的决策支持的信息，对于细节性数据主要有车站级综合监控系统来组织、存储、处理和挖掘等。
车站级综合监控系统直接集成车站级各监控系统的信息，使全站的各个系统成为有机整体，并为新建系统提供开放的接口。
与中央级综合监控系统互通信息，把手机到的车站中的实时信息传送到中央级综合监控系统，从中央级综合监控系统平台的集成数据库中读取本系统所需的其他系统数据，并接收中央级综合监控系统的指令和请求。
2．系统功能
1）基础数据管理功能
综合监控系统需要集成现有SCADA系统、BAS系统、FAS系统、CCTV监控系统、ATS系统等，在该平台上可查看城市轨道交通各业务子系统所产生的信息，查看交通控制类业务子系统中的设备及其管理状态；同时，可以对这些设备进行控制，查看远程数据采集系统的设备状态及所采集数据的统计信息，还可以向交通信息发布类业务子系统提供需要发布的信息。
2）可视化监控调度功能
综合监控系统负责在日常工作和管理过长中出现异常事件时，实现对监控资源的调配和指挥。
根据整体系统集成化要求，具体提供如下功能：
实施对所辖各个设备和系统状态进行监控和分析；
迅速、准确、可靠地下达监控子系统具有的各种控制命令；
在紧急状态（阻塞或故障状态）发生时启动相应的预案，提供指挥的效率
3）查询、统计和分析及必要的决策支持功能
监控系统集中有全部监控数据。
在实时监控功能，需要参照设备运行状态、事件发生情况、客流状态预测和相应的决策支持等相关信息。
具体决策支持功能包括以下几个方面：
基于对各个运行系统状况的分析，迅速对系统运行态势进行准确判断；
基于相关子系统当前和历史数据，运用OLAP、DM和AI等技术
对整个系统将来的运行进行科学预测；
根据事故的响应和处理情况，制定切实可行的紧急事件处理预案，以备在事件发生时选择并采用优化方案付诸实施；
提供支持决策分析能力，帮助车站工作人员在各种工作环境下实现对各种系统运行特殊情况的处理和分析，从而实现对车站所辖各种设备和车辆运行状况的有效控制和管理。
任务2.3认识城市轨道交通安全教育保障系统
子任务2.3.1了解安全教育的内涵
安全教育是进行事故预防与控制的重要手段之一。
包括安全教育和安全培训两大部分。
安全教育是通过各种形式，努力提高人员的安全意识和素质，学会从安全的角度观察和理解要从事的活动和面临的形势，用安全的观点解释和处理自己遇到的新问题
安全培训的内容相对于安全教育则更为具体，范围更小，主要是技能的培训。
安全培训的主要目的是使人掌握在某种特定的作业或环境下正确并安全的完成其应完成的任务的技能，故也有人称在生产领域的安全培训为安全生产教育。
子任务2.3.2了解城市轨道交通安全教育的内容
城市轨道交通系统的安全教育内容，大致可分为3个方面：
安全态度教育、安全知识教育和安全技能教育。
1.安全态度教育
安全态度教育包括思想教育和态度教育两个方面。
思想教育包括安全意识教育、安全生产方针政策和法纪教育。
2.安全知识教育
城市轨道交通系统的安全知识教育，主要包括安全管理知识和安全技术知识教育两个方面。
对于仅凭人的感觉不能直接感知其危险性的隐藏性的危险因素的操作，安全知识教育显得尤其重要。
3.安全技能教育
技能是人为了完成具有一定意义的任务，经过训练而获得的完善化、自动化的行为方式。
安全技能包括正常作业的安全技能培训和异常情况的处理技能培训
安全技能教育应按照标准化作业要求来进行，预先制定作业标准或异常情况时的处理标准，有计划、有步骤地进行培训。
子任务2.3.3城市轨道交通系统的人员构成及特点
城市轨道交通运营安全的目标就是要保证乘客从“购票—候车—乘车—出站”整个过程中，生命财产不受损害，并在一定时间内到达目的地。
1.人员构成
影响城市轨道交通运营安全的人员主要要有两类。
一类是从业人员，即工作人员，主要指供电系统，通信系统、信号系统、给排水系统、火灾报警系统、环境与设备综合监控系统、机车车辆系统、车辆段检修设备系统、自动售检票系统、通风空调与采暖系统等部门的各级领导、专职管理人员和基层作业人员，他们是保证运营安全的关键人员。
特别是工作在运营一线的人员，其技术业务水平、心理素质、身体素质等是确保城市轨道交通运营的重要因素。
另一类是非从业人员，即社会人员，主要指乘客、轨道交通沿线居民、可能穿越轨道交通线路的机动车及可能影响轨道交通运营的其他人员（如破坏轨道交通指示灯的人员）等。
2.人员特点
影响城市轨道交通运营安全的人员因素，具备以下特点：
主导性，在“人—机”系统中，人是主导因素。
主动能动性。
在城市轨道交通运营中，人的主观能动性主要造成两种情况。
一种是指故意人为事故，包括乘客违章携带危险品、吸烟等带来安全隐患，以及恐怖袭击、投毒、纵火等恶性事件造成的严重安全事故。
另一种则是指突发事件发生时人的应处理能力,强的应急处理能力能够产生积极作用，使得事故伤害降低，系统运转恢复等
创造性。
人具有改进现状的先进性，能够通过学习研究，不断提高现有系统的安全水平，完善安全管理制度与方法。
子任务2.3.4城市轨道交通从业人员安全教育
1.安全教育理论
在城市轨道交通企业生产活动中，人的操作过程主要有3个环节，即辨认接收信息、操纵控制设备、观察调整运作，所有这些行为均受心理现象影响。
对于生产而言，安全教育极其重要。
2.安全教育内容
增强员工安全意识
牢固的安全意识是安全的重要前提和保证，是形成安全动机和行为的先决条件。
增强个人安全意识可确保安全自控；增强群体安全意识可实现安全互控和联控。
增强人员安全意识的途径如下：
坚持正面教育。
不断进行安全教育和定期培训，使从业人员正确认识安全工作的重要性，正确认识安全与效率、效益的关系，安全与国家、集体、个人之间的关系，使安全意识的能动性得到充分发挥。
坚持榜样教育。
树立典型，使从业人员“学比有榜样，赶超有对象”，牢固树立“安全生产光荣，违章违纪可耻”的观念，自觉为安全生产多做贡献。
利用从众作用。
个体在群体中，往往不知不觉的受到影响与压力，表现出与群体内多数人的知觉、判断和行为等相一致的现象，即从众现象。
在城市轨道交通安全生产工作中应从分发挥班组优良作风和集体荣誉的作用，加大制度和纪律的约束力，增强制度一致向上的凝聚力，形成“要我安全变成我要安全”的氛围。
激励员工安全动机
激励是指运用精神和物质手段去激发人的动机的心理过程，各种动机因强度不同，对人的影响也不同，城市轨道交通安全管理必须通过强有力的激励措施，使安全动机在员工心理上占有主导地位。
提高员工技术业务能力
能力是一个人比较稳定的心理特征，与知识、技能关系密切。
知识是人类历史经验的总结和概括，对个人来说是学习的结果；技能是实际的操作技术，是训练的结果。
知识和技能是人的能力形成的基础，并能促进能力的发展。
为了提高员工的技术业务能力，必须从以下几方面做起：
能力是一个人比较稳定的心理特征，与知识、技能关系密切。
只是人类历史经验的总结和概括，对个人来说是学习的结果；技能是实际的操作技术，是训练的结果。
知识和技能是人的能力形成的基础，并能促进能力的发展。
为了提高员工的技术业务能力，必须从以下几方面做起：
持续开展全员业务知识、安全知识和安全技能教育，尤其要将新职工、班组长作为培训重点，强化非正常情况下的作业应变能力，进行系统超前培训，严格“先培训、后上岗”制度。
对职工教育应坚持重现场需要、重实际操作、重实际成效的原则，大力改进培训方式、方法。
借鉴国际劳工组织推出的先进的模块式技能培训方式，结合实际，对城市鬼带交通各业务工种的实际操作技能分解成单项模块式教学内容，进行组合式培训。
经常性的开展学标、对标、达标活动。
要本着“干什么、学什么”的原则，组织各岗职工按照作业标准，反复学、反复教、反复练，直到熟练为止。
研究并改善工作环境
一定的工作环境会使人们产生一定的心理状态，而心理状态决定人们工作的竞技状态。
城市轨道交通运营管理企业应该根据人的感知、注意反应能力在不同环境因素下的变化规律，对作业场所的照明、色彩、温度、湿度、设备布局等，从对人的心理产生积极影响的效果出发进行设计和安排。
子任务2.3.5非从业人员安全教育
1.
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