| 标题 | 基于系统集成的高铁站节能管理研究 |
| 范文 | 程清波+吕晓+詹璇+刘小燕 摘要：为实现高铁站的节能降耗，本文对空调、照明、电梯三类能耗大户设备进行了能耗分析，通过客运服务信息系统与空调系统、照明系统、电梯系统的信息集成，提出了相应的节能措施。 关键词：系统集成 高铁站 能耗 节能 随着我国经济的快速发展，我国高铁站规模不断扩大和铁路运输需求大幅增加，能源的消耗也在快速增长，势必造成高铁站更大的能耗，给城市的能源供给布局、容量等带来更大的压力，故高铁站的能耗因素分析与节能控制直接关系到铁路运营成本和投资效益、城市能源供应，以及服务质量等重大问题[1-2]。在高铁站能耗中，空调、照明、电梯占总能耗的比率高达85%-95%[3-4]，这些设备独立运行控制，未与其他系统集成联动，因而对基于客运服务信息系统集成的高铁站节能研究，对整个高铁站的节能有着重要的指导作用。 1.能耗分析 空调、照明、电梯是高铁站的主要耗能设备，其能耗之和占总能耗的绝大部分比重，下文对上述三类设备进行能耗分析。 1.1 空调能耗分析 大部分已运营高铁站的空调能耗占总能耗的比重范围大致为60%-80%。空调设备普遍采用恒定转速运行，覆盖候车室、售票厅、进站口、出站口、办公区、机房等区域。 高铁站空调设备信息化集成水平不高，未实现与客运服务信息系统的集成控制。在控制方式上，办公区域能够做到各区域独立控制，客运服务区域采用人工或系统集中控制。其中，集中控制系统自成体系（如METASYS空调系统），信息孤立，难以根据现场实际情况进行联动控制。一般情况下，车站营业期间，空调设备恒定转速运行，能耗保持高水位，且波动性较小，导致空调能耗较大的主要原因为空调运转未与客运服务系统进行信息集成，从而不能结合车站营业时间、人员密度、站房、地域、季节等因素。 1.2照明能耗分析 大部分已运营高铁站的照明能耗占总能耗的比重在10%-20%之间。在车站营业时间内，照明设备全天候处于开启状态，覆盖站台、候车室、售票厅、进站口、出站口、办公区、机房等区域。 高铁站照明设备信息化集成水平较低，尚未实现客运服务信息系统的集成控制。在控制方式上，采用人工控制或系统独立运行控制（如IISFREE智能照明系统）。办公区域照明设备多采用各区域独立控制；客运服务区域则多采用集中控制，通过制定相关管理制度，由指定人员在指定时间对车站照明设备进行统一开关。可见，车站照明设备的控制具有一定的随意性，未采用场景、光亮照度传感、时间、红外遥感、系统联网、移动检测等先进手段控制，未实现与营业时间、列车进出站、人流密度、气候等客运业务信息的有机联动。 1.3电梯能耗分析 大部分已运营高铁站的电梯能耗占总能耗的比重约为10%。在正常情况下，电梯设备全天候启动，覆盖车站进站口、出站口等候乘车关键区域。 高铁站电梯设备较为先进，大部分为台阶式自动电梯，也有部分垂直升降机。电梯系统信息化集成建设水平不高，多未采用节能、数字监控、远程控制及报警技术，未实现客运服务信息系统的集成控制。 2.节能对策 高铁站均部署有先进的客运服务管理系统，该系统涵盖有调度信息、客票信息、车站基础信息等，能够实时掌握车站营业时间、列车进出站、人流密度、站房等客运信息，为空调、照明、电梯设备节能、安全、稳定运行提供信息支撑。 空调、照明、电梯设备具有价值大、安全性要求高等特点，硬件上均配置RS485等标准接口，软件上均有标准的接口协议及规范，从技术层面上，较易与客运服务管理系统实现信息集成。现从客运服务管理系统与空调、照明、电梯系统信息集成的角度出发，提出以下节能对策。 2.1空调节能对策 通过客运服务信息系统与空调系统的信息集成，根据客运服务管理系统所掌握的车站营业时间，实现办公区域空调的开关及温度的自动控制，实现营业时间空调开启，非营业时间空调关闭，减少运行时间，提高运行效率；在车站客运服务区域，根据车站接发车、人员密度、站房设施等因素，自行调节空调的开关和温度，达到节能与旅客舒适度的最佳性能比[5]，进而达到节能目的。 2.2照明节能对策 通过客运服务信息系统与照明系统的信息集成，在候车室、售票厅等区域，根据站内人员密度、地域、季节等因素，通过配置场景控制，自动调光和开关（即根据室内外光线的强弱调整室内光线）；在站台、出站口等区域，根据实时掌握的列车到发信息，自动控制照明设备的开关，做到车/人来灯亮，车/人走灯灭；在办公区域通过声、光、热、人及动物的移动检测达到对灯光的系统集中控制[6]，合理利用照明设备。 2.3 电梯节能对策 通过客运服务信息系统与电梯系统的信息集成，在车站非营业时间内，通过集成系统自动控制电梯运行状态，即非营业时间自动关闭电梯；反之，通过采用轿厢无人自动关灯技术、驱动器休眠技术等，达到良好的节能效果。 3.结语 本文主要对高铁站的空调、照明、电梯三类耗能大户进行能耗分析。通过客运服务信息系统与空调系统、照明系统、电梯系统的信息集成，实时掌握车站营业时间、列车进出站、人流密度、站房、地域、气候等客运信息，在充分考虑乘客候乘车环境的舒适度及客运服务质量的前提下，提出了为降低高铁站能耗的切实可行的节能对策。 参考文献： [1]樊永涛,李夏苗.铁路能耗因素分析及节能措施研究[J].管理观察,2009(6):232-233 [2]李夏苗,谢如鹤.论交通运输与能源的关系——兼论交通运输的能源消耗与节能[J].综合运输,1999,(10):23-27 [3]李立清,马卫武.现代铁路客运站能耗因素分析及节能对策研究项目中期报告[R].长沙：中南大学,2008 [4]马卫武,李立清等.铁路客运站空调能耗影响因素分析[J].建筑热能通风空调,2009,28(3):20-23 [5]高立新.空调系统的节能措施[J].节能技术,2001,19(6):4-5 [6]周欣,燕达等.大型办公建筑照明能耗实测数据分析及模型初探[J].照明工程学报,2013,24(4):14-23 |
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