EMCS专业知识教程

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EMCS系统的控制策略
车站空调通风系统基础知识
空气调节有两大类： A. 空气温（湿）度的调节控制 ——供暖和降温； B. 空气清洁度和有害物浓度的处理控制 —— 工业 通风。 空气调节的对象是大气 —— 干空气和水蒸汽组成的 混合物，称为湿空气。 水蒸汽对湿空气的性质和状态变化影响很大，故在 空气调节系统中，水蒸汽是重点考虑和控制的因素。
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EMCS系统的控制策略
车站空调通风系统基础知识
湿空气的重要状态参数： 1. 温度t ； 2. 含湿量d：水蒸汽与干空气的比值。反映空气中的水 蒸汽含量（不受温度影响）。 3. 相对湿度ψ：水蒸汽分压力与饱和水汽分压力的比值。 反映干湿程度。 4. 焓i：焓是湿空气的热含量（某条件下），焓差即热 交换量。
普通集中式空调系统：低流速（v=8~12m/s）、单风 39 道、集中式，是典型、广泛应用的空调系统。
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车站公共区空调通风系统（大系统）
1. 正常模式 I工况（最小新风量降温除湿工况） 特点：降温除湿，保证最小新风量，部分回风循环减耗。 II工况（全新风降温除湿工况） 特点：降温除湿，全新风，无回风循环。 III工况（全新风等温除湿工况） 特点：等温除湿，全新风，无回风循环。 IV工况（通风工况） 特点：全新风通风，冷水系统停止。
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2、EMCS的作用
控制环控机电设备运转，监视设备状态，提高 操作、管理及维护的自动化水平。

车站环境控制，提供乘客舒适的侯乘车环境。 站厅：温度30 ± 1 ℃；相对湿度60-70% 站台：温度28 ± 1 ℃；相对湿度60-70% 安全保障：列车阻塞时通风；火灾时防排烟。 节能控制，提高企业效益。 其他作用。
按 负 担 室 内 热 湿 负 荷 所 用 的 介 质
按 空 调 系 统 使 用 的 空 气 来 源
空调系统的制冷机构：
空 调 系 统
集 中 式 空 调 系 统 半 集 中 式 空 调 系 统 分 散 式 （ 局 部 ） 空 调 系 统
致 冷 设 备 机 构
冷 水 机 组 诱 导 器 系 统 风 机 盘 管 系 统 空 调 机 组 （ 冷 凝 器 ）
深圳地铁
EMCS系统培训教程
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EMCS系统综述
1、EMCS概念
EMCS是设备监控系统的英文简称（Equipment Monitoring Control System，简称EMCS）。 EMCS本质是工业自动化监控系统，基于数据 服务器、监控工作站（PC机）、工业监控软件、 工业控制器（如PLC）、局域网、现场总线、传 感器/执行器等软硬件设备及网络通信技术的集 成，实现特定的监控功能和管理能力。
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EMCS系统的控制策略
区间隧道通风系统
2. 阻塞模式 3. 当列车故障或前方车站不允许进站，列车 停留在区间超过4m时，TVF风机按行车方向通风， 保障人员及列车空调器的安全。
3. 火灾事故模式 根据列车着火点（车头、中部或车尾）、停车位 置不同的火灾情况，启动相应的火灾控制模式。 控制原则：TVF风机的风向应迎着逃生人群。 尽量防止烟雾蔓延。
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EMCS系统的监控对象

其他接口设备
1. AFC系统
MCP盘上监控AFC系统闸机（紧急情况）。
2. 信号系统
EMCS接收信号系统的时钟信号并显示。
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EMCS与其他系统接口图
通 信 时 钟 子 系 统 1 2 1 - 0 5 2 综 合 监 控 系 统 （ E F S ） 1 2 1 - 1 2 3 S C A D A 中 央 级 设 备 大 屏 幕 显 示 系 统 1 2 1 - 1 2 6 控 制 中 心 中 央 级 设 备 （ E M C S ） 信 号 A T S 子 系 统 1 2 1 - 0 4 1 1 2 1 - 1 2 2 F A S 中 央 级 设 备
屏蔽门系统
监控对象（设备）：
屏蔽门（上行线、下行线）
信息内容：屏蔽门开关状态、系统故障、电 源故障 接口： 通过RS-485通信传输数据。
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EMCS系统的监控对象
• 屏蔽门
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EMCS系统的监控对象

人防密闭隔断门
监控对象（设备）：
人防密闭隔断门
无源触点（限位开关），硬线连接。无控 制，仅监视。
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EMCS系统的监控对象
• UPE/OTE风机
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EMCS系统的监控对象
3. 车站公共区空调通风系统（大系统）
监控对象（设备）：
组合式空调机组
新风机
回/排风机（兼排烟功能）
相关风阀
传感器/执行器
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EMCS系统的监控对象
• 组合式空调机组 • 电动风阀
• 传感器、检测器
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EMCS系统的监控对象
4. 设备用房通风空调系统（小系统）
监控对象（ห้องสมุดไป่ตู้备）：
小型空调机组
送风机、抽风机（兼排烟功能）
相关风阀
传感器/执行器
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EMCS系统的监控对象
• 小型空调机组 • 送风机、抽风机
• 房间式温度传感器
• 风管式温度传感器
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EMCS系统的监控对象
5. 冷水系统
监控对象（设备）：
冷水机组
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EMCS系统的控制策略
车站隧道通风系统
1. 正常工况 UPE/OTE低速运转，旁通风阀关闭，机械通风排 除列车驻留车站时，列车底部、顶部排出的热风及 废气。 2. 火灾事故工况 列车着火并停在车站隧道，或站台公共区发生火 灾时，控制UPE/OTE高速运转，排出烟雾。
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EMCS系统的控制策略
EMCS系统的控制策略
车站空调通风系统基础知识
湿空气的状态变化过程
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车站空调通风系统基础知识
湿空气的状态变化过程 1. 等湿（干式）加热过程（过程线0→1） 2. 等湿（干式）冷却过程（过程线0→2） 3. 等焓减湿过程（过程线0→3）
4. 等焓加湿过程（过程线0→4）
1 2 1 - 0 8 0 综 合 监 控 系 统 （ E F S ） 1 2 1 - 1 2 3 S C A D A 车 站 级 设 备
车 站 级 设 备 （ EMCS）
1 2 1 - 0 7 0 屏 蔽 门 系 统
1 2 1 - 1 4 0 人 防 门 系 统
1 2 1 - 1 2 4 乘 客 咨 询 系 统
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EMCS系统的监控对象
• 电动蝶阀 • 污水泵
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EMCS系统的监控对象

电扶梯系统
监控对象（设备）：
自动扶梯（站台、出入口）
电梯
接口：电扶梯系统与EMCS之间通过RS232/RS-485通信传输数据。
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EMCS系统的监控对象
• 自动扶梯
• 升降电梯
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EMCS系统的监控对象

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EMCS系统的控制策略
区间隧道通风系统
1. 正常模式 早间运行：早间运营前30m ，TVF风机进行纵向推 挽式机械通风（相邻车站两端TVF一排一送）， 使隧道内充盈新鲜空气。 正常运行：TVF风机停止，打开旁通风阀，利用列 车的活塞作用进行通风换气，排除隧道余热余湿。 夜间运行：夜间收车后30m ，TVF风机进行纵向推 挽式机械通风，完毕后打开所有风阀。隧道内充 盈新鲜空气。
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EMCS系统的监控对象

通风空调系统
通风空调系统涉及两部分：隧道通风系统、 车站空调通风系统，包括下述分系统： 1. 区间隧道通风系统 2. 车站隧道通风系统 3. 车站公共区通风空调系统（大系统） 4. 设备用房通风空调系统（小系统） 5. 冷水系统
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EMCS系统的监控对象
1. 区间隧道通风系统
冷却塔
冷冻水泵、冷却水泵
蝶阀
传感器/执行器
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EMCS系统的监控对象
• 离心式冷水机组 • 活塞式冷水机组
• 冷却塔
• 冷冻（冷却）水泵
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EMCS系统的监控对象

给排水系统
监控对象（设备）：
电动蝶阀（市政引入管、区间给水管）
各类水泵（排水泵、污水泵、雨水泵、废 水泵） 液位传感器
监控对象（设备）：
TVF风机（可逆转）
车站两端，共4台。
射流风机（Jet）
仅存车线及进出线有。 相关风阀
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EMCS系统的监控对象
• 区间隧道 • TVF风机
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EMCS系统的监控对象
2. 车站隧道通风系统
监控对象（设备）：
UPE/OTE风机（双速）
车站隧道两端上方，共2台。
相关风阀
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车站空调通风系统基础知识
湿空气的焓i 焓i的计算公式： i =（1.01 + 1.84d）t + 2500d [ kJ/kg干空气] 式中： (1.01 + 1.84d) t 与湿空气温度有关，称 “显热”； 2500d 随含湿量d变化，称“潜热”。 温度 t、含湿量 d、相对湿度 ψ、焓i都是独立的状态 参数。但在一定大气压力B下，只要知道任意两个独 立的状态参数，就可按查表（i-d图）、运算去确定 33 其他参数，从而确定湿空气的状态。
5. 等温加湿过程（过程线0→5） 6. 减湿冷却（冷却干燥）过程（过程线0→6）
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车站空调通风系统基础知识
湿空气的i-d图（焓-湿图）：确定正常工况。
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车站空调通风系统基础知识
空调系统的分类：
按 空 气 处 理 设 备 的 集 中 程 度 1） 集 中 式 空 调 系 统 2） 半 集 中 式 空 调 系 统 3） 分 散 式 （ 局 部 ） 空 调 系 统 1） 2） 3） 4） 1） 2） 3） 全 空 气 系 统 全 水 系 统 空 气 -水 系 统 冷 剂 系 统 直 流 式 系 统 封 闭 式 系 统 回 风 式 系 统 （ 一 次 /二 次 回 风 ）
照明系统
监控对象（设备）：
节电照明、工作照明、广告照明、出入口 照明、区间照明回路；事故照明电源
i. 使用PLC进行监控照明回路接触器。 ii. 事故照明电源与EMCS之间通过RS232/RS-485通信传输数据。
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EMCS系统的监控对象
• 广告照明
• 区间照明
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EMCS系统的监控对象

图 例 ： 联 调 双 向 信 息 联 调 单 向 信 息
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EMCS系统的控制策略
EMCS系统的基本监控功能:
单台设备操作控制; 设备工作状态、故障监视； 设备的互锁、联锁控制； 基本工艺控制及过程监视等。
控制策略：
EMCS系统按照预定的方法、模式或工况控制多 台设备联动，实现预期的功能及方案目标，达到可 靠、安全、节能等方面的性能优化控制。
1 2 1 - 0 5 1 给 排 水 系 统 通 信 传 输 子 系 统 1 2 1 - 1 0 0 1 2 1 - 0 5 1 1 2 1 - 0 9 0 低 压 配 电 系 统 1 2 1 - 0 3 0 1 2 1 - 1 2 2 F A S 车 站 级 设 备 环 控 系 统
电 、 扶 梯 系 统
车站空调通风系统基础知识
地铁车站空调系统的环境控制基于空气调节（Air Condition）理论基础。
《采暖通风与空气调节设计规范》规定的舒适性空 调的室内计算参数：
夏季： 温 度 相对湿度 风 速 冬季： 温 度 相对湿度 风 速 24—28 oC 40—65% 不大于0.3m/s 18—22 oC 40—60% 不大于0.2m/s
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EMCS系统的控制策略
车站空调通风系统基础知识
深圳地铁车站空调系统的控制模型：
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EMCS系统的控制策略
车站空调通风系统基础知识
深圳地铁车站空调系统的特点： 普通集中式； 一次回风式； 舒适性（而非工艺性）； 季节性空调运转（全年通风）； 双风机（进风机和回风机）； 定风量空调系统（福田站、富民站使用 VVVF 调速，为变风量系统）。
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EMCS系统的控制策略
车站公共区空调通风系统（大系统）
2. 火灾事故模式 站台层火灾 停止车站冷水系统；控制风管相关风阀的开/闭，向站厅层 送风，停止向站台层送风，站台层进入排烟状态(高速排 烟）。使得站台层对站厅层形成负气压，阻止了烟雾向站 厅层蔓延，并形成了楼梯（扶梯）通道的逃生气流通道。 站厅层火灾 停止车站冷水系统；控制风管的相关风阀开/闭，向站台层 送风，停止向站厅层送风，站厅层进入排烟状态。使得站 厅层对地面、站台层形成负气压，阻止了烟雾向站台层蔓 延，并形成了地面楼梯通道的逃生气流通道。 41