城市轨道交通机电一体化技术应用质量分析

曲璟

摘要：在城市发展的过程中，轨道交通是一项重要的组成部分，也是展现城市交通网络发展水平的主要标志。城市轨道交通的发展，對于方便人们的出行，有效解决城市的拥堵问题具有重要意义。现代城市建设中，交通轨道中对技术和设备的应用水平不断提升，这也提升了轨道交通的发展速度。基于此，文章重点阐述城市轨道交通机电一体化技术的应用。

关键词：城市轨道交通;机电一体化技术;应用质量

由于城市的快速发展，人们的出行已经成为一项重要问题，轨道交通的发展目的在于更好地满足人们工作和生活的需求。当前现代城市中地铁、轻轨、电车的出现，对于提升资源的利用率，有效降低污染，方便人们出行，提升运输效率方面都具有重要作用。地铁是当前城市轨道交通发展的重要标志，随着我国经济水平的提升，我国的轨道交通事业发展将会展现出不一样的面貌。

一、城市轨道交通机电一体化技术

就当前而言，城市轨道交通体系建设中，设备的运行具有一定的综合性，因此在实际的管理过程中也会涉及到较多种类的设备和技术，具体包括列车的控制系统、消防系统、照明系统、通风空调系统、警报系统、自动售检票系统、通信系统、信号系统、电扶梯系统等各个子系统的配合，从而确保列车的安全稳定运行。

其中，机电一体化技术就是融合了计算机技术、信息技术、网络技术、控制技术、机械技术、电力电子技术等为一体，综合性比较强的技术。在城市轨道交通系统中应用这种技术，可以为城市轨道交通车站提供智能控制、分布式调度以及网络通信等基础服务，从而实现城市轨道交通体系中各个系统的高效联动，为管理运营人员和乘客提供更多的便利条件。

二、机电一体化技术的应用优势

（一）保证施工的安全性和可靠性

在技术的推动下，应用机电一体化技术的城市轨道交通，具有自动监视、自动报警以及自我保护的功能。在运行过程中，一旦出现电力故障，系统会立即启动保护措施，从而有效降低安全事故发生的概率，提升轨道交通运行的安全性与可靠性。

（二）提升运行能力

由于机电一体化技术本身具有很强的综合性，在实际应用中，计算机技术、网络技术、机械技术、控制技术等都会发挥各自的功能，从而为车站提供更加智能化的控制服务，这对于提升运营人员的管理水平，提升工作效率具有非常重要的现实意义。

（三）提高使用性能

在城市轨道交通系统中，应用机电一体化技术，可以借助数字现实和程序控制的方法，对交通的运行情况进行调整控制，从而简化操作流程，提升工作效率。对于高级的机电一体化技术，还能通过对控制对象的数学模型和外部参数的调整，自动选择最优的工作程序，从而为推动城市轨道交通的自动化、智能化和网络化打下基础。

三、机电一体化在城市轨道交通中的应用

（一）在设备供电节能中的应用

当前，在城市轨道交通系统中，地铁是最常见的一种交通工具，通常情况下，地铁作为一项地下工程，需要在保证安全的基础上，做好通风和照明工作。在实际工作中，为进一步保证乘车人员的舒适度，需要长期开启空调，这种运营模式会消耗大量的电力资源，同时长期使用电器设备也增加了故障出现的几率，对于安全运行也造成一定的威胁。因此在地铁的照明和电器设备的使用中，需要贯彻落实节能减排的原则。

以南方地区为例，由于夏季比较炎热，需要空调发挥制冷的作用，在具体的节能设计中可以采用环控系统的方式，对于其他的季节可以利用隧道的通风完成换气。在车站内部可以使用BAS完成对空调的控制。对于北方而言，冬季比较寒冷，需要注意采暖设备的使用。通常会使用三级负荷的空调系统，并根据实际区域的情况以及气候条件等进行调整，从而提升资源的利用率。在用电的设计过程中，一方面需要保证用电的安全性，另一方面需要结合实际情况采取不同的措施保证乘客的实际需求，这些都需要机电一体化技术的支持。

（二）在车站动力设备配电的应用

在地铁的环控工作中，会涉及到大量的配电设备，这些设备对于资源的使用量会产生直接影响。借助机电一体化技术可以实现现场的手操箱控制、环控电控室手动控制、车控制及OCC控制这三种控制之间的互相联动控制，对于地铁中的排烟风机、消防栓泵及防烟卷帘、防火卷帘等设施，可以通过设计控制箱的方式，实行手动控制、车控室控制以及OCC控制的方式，为管理运营人员提供便利。需要注意的是，各类控制方式要实现互相联动。通常情况下，经由ISCS控制，如果遇到火灾等突发状况时，在机电一体化系统控制体系中，可以由车控室控制或由OCC控制，提升系统运行的安全性。

通风空调系统是地铁站能源消耗量最大的电气设备，主要由隧道通风系统、车站通风空调系统两部分组成，利用地铁工程环境与设备监控系统对车站站台、站厅、地铁车厢等位置的温湿度等参数进行实时的控制，利用一定的算法及控制策略调节通风空调系统中水系统二通调节阀的阀门开度，控制地铁通风空调系统，根据地铁的运行的具体情况，在不同的工况模式下进行运行，从而实现节约电力能源的目的。比如在通风空调水系统监控之中，实时采集分集水器供水管温度、压力等参数，结合系统的实际冷负荷数、二通调节阀开度等情况，完成冷机的投切控制，降低空调水系统运行时的能源消耗。

（三）在照明配电种类及控制方式中的应用

在技术的推动下，当前电子设备的集成度越来越高，这对轨道交通照明配电种类以及控制方式也提出了更高的要求。将机电一体化技术应用到照明控制系统中，可以科学对照明设备进行设计，从而在电缆的铺设以及用电管理方面提升效率。对于站台与站厅之间的配电室，可以使用相应的设备进行控制。使用机电一体化技术之后，可以大大提升控制水平。而为应对突发情况，地铁屏蔽门进出站的关闭与开启，列车中的空调设备都需要使用机电一体化技术实现，这也能为城市轨道交通的安全稳定运营，营造良好的环境。

（四）在列车区间照明设计中的应用

机电一体化技术是实现列车自动化控制的重要技术，当前地铁的列车运行过程中很多区域都使用了机电一体化技术。其中这种技术在列车区间照明的设计可以大大提升电力资源的利用率，符合节能环保的要求。

其中，在区间照明的电源供电上，可以选择三相交流电，对于应急照明设备选择单相交流电，一旦出现故障，可以适当切换供电的蓄电池组，从而保证照明情况，提升列车的运行安全。对于区间隔断的照明设备，通常会以120米为基准，采用两路供电的情况。另外，使用机电一体化技术，还能对列车的行驶速度、指示灯闪烁的时间进行控制，一方面节能发出明确的信号，还能降低对资源的消耗。在人流量的低峰期间，可以适当对闪爍时间进行调整，从而充分发挥节能的作用。

四、机电一体化技术的发展趋势

近年来，国际上对城市交通事业的重视程度不断提升，这也促进了城市管理水平的提升。另一方面，相关技术的发展，也为城市轨道交通事业的创新提供了重要动力。我国的城市轨道交通中，对机电一体化的研究起步较晚，但在技术的推动下，我国的机电一体化技术也将朝着智能化、微型化、网络化、绿色化以及人性化的方向发展。

第一，智能化是当前工业制造的重要发展方向。在集成及信息技术、控制技术以及人工智能技术的不断发展下，机械设备的智能化水平不断提升，在城市轨道交通中，借助机械设备可以模拟人的行为对列车进行控制管理，从而有望做到无人驾驶，另外通过人机交互功能的研发，还能为乘客提供更加精准的服务。

第二，网络化也是未来交通事业发展的重要方向。借助网路技术，可以实现对轨道交通电力设备、机械设备、运营组织等方面的高效管控，从而在站与站之间、站线之间进行有效的沟通和数据交换，这对于优化城市的资源配置，提升运营效率，改善运行的安全性都具有重要意义。乘客可以借助网络以及智能终端实现需求资源的共享与互通，从而更好地为人们的出行提供便利。

第三，微型化也是机电一体化技术发展的重要方向。当前在半导体技术快速发展的今天，新的工艺和材料不断问世，这也促使机械设备和电子元器件朝着微型化、轻量化的方向发展。机电一体化技术就是采用各种零部件组装的方式，拓展系统的功能。并借助设备和相应的软件和硬件实现精准控制。未来为了更好地满足城市轨道交通的高效运营，也需要相应的拓展功能，因此微型化趋势势不可挡。

第四，绿色节能的发展方向。当前，全球倡导绿色生产。在环境恶化和自然资源逐渐枯竭的今天，机电一体化为了更好地发挥持续性的功能，需要重视绿色生态发展的理念，从而在系统的设计、设备材料的选择上进行创新，降低能耗，保障安全性能。

五、结语

综上所述，机电一体化技术的出现在很大程度上促进了我国城市轨道交通的发展，这对于城市发展而言具有重要意义。当前机电一体化技术表现出强大的生命力，除了城市轨道交通方面，也会在更多的领域中大放异彩。对此，各个城市在交通事业发展的过程中，需要明确自身存在的问题，充分利用现代技术，完善管理，加强创新，从而为人们的工作和生活提供更多的便利。

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（作者单位：重庆公共运输职业学院）