2210222《城市轨道交通概论》（石英） 第8课 熟悉城市轨道交通车站设备.docx

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1、课题熟悉城市轨道交通车站设备课时2 课时(90 min )教学目标知识技能目标：(1)掌握城市轨道交通车站各种主要设备的组成及其工作内容(2 )能正确认识城市轨道交通车站各种主要设备思政育人目标：具备科学严谨、精益求精的工匠精神教学重难点城市轨道交通车站各种主要设备的组成及其工作内容教学方法案例分析法、问答法、讨论法、讲授法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计考勤(2 min )一作业展示(lOmin)一条例导入(5 min )一传授新知(53min )一 成德丁仃(5 min )一课堂小结(10 min )一作业布宜(5min )教学过程主要教学内容及步骤设计意图考勤(2 min

2、)【教师】使用文旌课堂APP进行签到【学生】按照老师要求签到培养学生的组 织纪律性，掌握学 生的出勤情况作业展示(15min)【教师】组织学生分组展示上节课布置作业的PPT活动步骤：(1)学生每46人一组，以小组为单位,各组将熟悉城市轨 道交通车站的分类及构成等制作成的PPT在班上进行展示，并派代 表解说具体内容。(2 )教师从主题、内容、制作、解说等方面为各组的PPT打 分，评出前三名。(3 )各组成员配合指导教师完成考核评价表，如表所示(详见 教材)。【学生】展示PPT、解说内容、配合教师完成考核评价通过展示、评选 PPT，巩固学生对 城市轨道交通车 站的分类及构成 知识点的掌握案例导入(

3、5 min )【教师】讲述“现代化城市轨道交通车站设置火灾报警系统” 的案例(详见教材)，并提出以下问题：除了火灾报警系统，城市轨道交通车站中还有哪些重要系统？通过案例导入， 让学生思考城市 轨道交通车站的 主要设备，导入本【教师】总结学生的回答，讲解屏蔽门的形式屏蔽门的形式主要有全高闭式、全高开式和半高开式三种。1）全高闭式全高闭式屏蔽门是一道自上而下的全封闭玻璃隔墙和滑动门， 全高3 m左右，能将站台区域与轨道区域完全分隔开。全高式屏蔽 门能有效防止活塞风对站台的影响，利于站台的温度控制，一般应 用于地下车站。2）全高开式全高开式屏蔽门是一道上不封顶的玻璃隔墙和滑动门，其在靠 近天花板处留

4、有一定宽度的缝隙，高度低于全高闭式屏蔽门。与全 高闭式屏蔽门相比，其作用和安装位置基本相同，但其结构简单、 高度低，空气可以通过屏蔽门的上部进行流通。全高开式屏蔽门也 多用于地下车站。3）半高开式半高开式屏蔽门也是一道上不封顶的玻璃隔墙和滑动门，全高 1.2L7 m ,其主要作用是将站台区域与轨道区域分隔开，提高行车 的安全性，无隔离温度和噪声能力，但它可比较容易地升级为全高 式屏蔽门。半高开式屏蔽门多用在地面车站或高架车站。下面以全高闭式屏蔽门为例，介绍屏蔽门系统的相关知识。2 .屏蔽门系统的组成屏蔽门系统由门体结构、门机结构、控制系统及电源组成。【多媒体】组织学生扫码观看“地铁精准停车真的

5、是技术吗？” 视频（详见教材），帮助学生进一步了解屏蔽门系统1）门体结构门体结构包括滑动门、固定门、应急门和端门。滑动门：列车正常运行时乘客上下车的通道，其数量与列车 的车门数量有关。固定门：设置在两个滑动门之间，应按规定条件进行设置。应急门：不带动力，一般为两道，除具有屏蔽作用外，还可在列车因故障无法将车门与滑动门对准时，为乘客疏散提供应 急通道。端门：设置在站台两端，可以由列车驾驶员或站务员手动打开, 用于隔离站台和轨行区，以及列车区间故障时疏散乘客。【小贴士】滑动门、应急门与端门均设有不同形式的门锁作为 安全装置。乘客在紧急情况下可以在轨道侧将门手动解锁打开。2）门机结构门机结构包括门控

6、单元、传动装置、驱动装置、锁紧装置，其 作用是满足正常运行模式、非正常运行模式和紧急运行模式下对滑 动门的开启和锁定。3）控制系统控制系统主要由中央接口盘（PSC ）、就地控制盘（PSL ）、门 控单元（DCU ）等设备及网络通信设备组成。控制系统的作用是通 过与信号系统进行信息交换，控制屏蔽门的开关，保证屏蔽门的开 关与列车车门的开关动作一致；监控屏蔽门的运行状态，并将故障 信息实时传输至车站综合控制室。4）电源屏蔽门系统的供电电源为一类负荷，由低压配电系统提供。3 .屏蔽门系统的控制方式屏蔽门系统的控制方式有系统级控制、站台级控制和手动级控 制三种。系统级控制：在正常运行模式下由信号系统通

7、过中央接口盘对 屏蔽门进行开关控制。站台级控制：在系统级控制无法实现时，由列车驾驶员或站务 员操作就地控制盘或综合后备盘实现对屏蔽门的紧急控制。手动级控制：当个别屏蔽门因系统故障不能打开时，可由相关 工作人员在站台侧用钥匙或乘客在轨道侧手动操作将屏蔽门打开； 发生火灾时，由相关工作人员在综合控制室操作屏蔽门紧急开关， 配合打开滑动门，以疏散乘客。七、电梯系统【师生互动】教师随机邀请学生回答以下问题：车站里会用到哪些样式的电梯？这些电梯一般设置在什么位 置？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答，讲解电梯系统的相关内容车站的电梯系统由自动扶梯、垂直电梯和轮椅升降机组成，它 是城市轨道交通

8、系统的重要组成部分，每天担负着运送大量客流的 任务，对客流的及时疏散具有至关重要的作用。1 .自动扶梯自动扶梯是车站用来运输乘客的固定电力驱动设备，一般安装 在站厅与站台之间，以及出入口处。城市轨道交通车站应采用公共 交通型自动扶梯，自动扶梯的倾斜角度应不大于30。2 .垂直电梯在城市轨道交通车站中，垂直电梯主要供残疾人、老人、孕妇， 以及大件行李携带者等使用，层数一般为2 3层。城市轨道交通车 站宜采用无机房的垂直电梯。3 .轮椅升降机轮椅升降机一般安装在站厅到站台和出入口处步行楼梯的一 侧，为乘坐轮椅的乘客提供进出站服务，它应具备乘客自行操作的 条件。此外，车站出入口处应使用室外型轮椅升降

9、机。【学生】聆听、思考、理解、记忆成德于行 (5 min )【教师】组织学生阅读“小岗位，大责任”(详见教材)，并 随机邀请学生回答以下问题：(1)站区长朱传明是如何在工作中诠释爱岗敬业竭全力，心 底尢私天地宽敬业精神的？(2)在日常的站区工作中需要关注哪些方面？【学生】阅读、体会、思考、回答问题通过阅读文章， 让学生了解城市 轨道交通车站的 工作需要积极认 真、全面细致的工 作态度课堂小结(10 min)【教师】简要总结本节课的要点本节课学习了城市轨道交通车站的综合监控系统、消防系统、 环境控制系统、给排水系统等不同系统的组成及其工作内容，希望 大家在课下多加复习，熟练掌握所学知识，并将其运

10、用到实践中。【学生】总结回顾知识点总结知识点，力口 深学生对城市轨 道交通车站各类 系统的印象作业布置 (5 min)【教师】布置课后作业任务描述：复习知识面，巩 固知识点通过学习相关知识并参加知识竞赛，了解城市轨道交通车站设备的相关知识。(1)以小组为单位学习城市轨道交通车站设备的相关知识。(2 )以小组为单位参加指导教师组织的关于城市轨道交通车站设备 的知识竞赛。任务要求：(1)提前复习相关知识。(2 )积极踊跃回答问题。完成学习综合效果评价。【学生】完成课后任务教学反思在这节课中学生能在互动环节深入沟通，效果不错。教师多与学生进行深入的沟通 和交流，可以发现学生学习中存在的问题并及时纠正

11、，使其掌握科学有效的学习方法， 提高学习的质量和效率。传授新知（53 min ）节课课题通过教师讲解、 观看微课和师生 互动，让学生了解 城市轨道交通车 站各种主要设备 的组成及其工作 内容【学生】聆听、思考、回答【教师】讲解城市轨道交通车站的综合监控系统、消防系统、 环境控制系统、给排水系统、环境与设备监控系统、屏蔽门 系统以及电梯系统一、综合监控系统1 .综合监控系统概述综合监控系统（ISCS ）是一个高度集成的自动化监控系统，它 通过集成城市轨道交通的多个主要系统，形成统一的监控平台，从 而达到对城市轨道交通主要机电设备的集中监控和管理，以及对列 车运行情况和客流情况的关联监控，最终实现

12、各相关系统之间的信 息共享和协调互动。综合监控系统所控制的系统包括：火灾报警系统（FAS ）、电 力监控系统（PSCADA ）.环境与设备监控系统（BAS ）、屏蔽门 系统（PSD ）、自动售检票系统（AFC ）、信号系统（SIG ）、广播 系统（PA ）、视频监控系统（CCTV ）、乘客信息系统（PIS ）和时 钟系统（CLK ）等。2 .综合监控系统的构成【多媒体】组织学生扫码观看“青岛地铁的OCU视频（详见 教材），通过视频引导学生了解综合监控系统的构成综合监控系统由位于运营控制中心（以下简称OCC）的中央级 综合监控系统、位于车站的车站级综合监控系统，以及位于车辆段 的车辆段综合监控系

13、统组成。综合监控系统采用“两级管理、三级控制”的管理方式。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。【知识拓展】教师讲解OCC的基本任务OCC是城市轨道交通日常运输工作的指挥中枢，其基本任务是 指挥协调与行车相关的各部门之间的工作，确保列车运行图实现， 组织完成客运生产任务，保证行车和乘客的安全，努力提高运输效 率。1）中央级综合监控系统中央级综合监控系统通过全线的主干网将各车站子系统的监控 信息实时汇集到OCC ,然后使监控信息在OCC的综合显示屏上以 图像、表格和文本等形式显示出来，供相关调度员（行车调度员、 电力调度员、环控调度员等）

14、参考和使用，并根据一定的逻辑关系 自动向分布在各站点被监控的系统发送模式、程控、点控等控制命 令（或由相关调度员人工发布控制命令），从而完成对全线环境、 设备和乘客的集中监控。【教师】讲述“运筹帷幄、决胜干里的OCC调度员”案例（详 见教材），并随机邀请学生回答以下问题：OCC调度员在城市轨道交通系统中发挥着怎么样的作用？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答2）车站级综合监控系统车站级综合监控系统通过分布在本站范围内的站级局域网，将 本站范围内的各子系统集成在一起进行监控，并将各种设备状态信 息上传至中央级综合监控系统。【小贴土】除个别需要车站监控的控制命令外，车站级综合监 控系统仅

15、进行设备状态的监视，无控制权。控制命令主要由中央级 综合监控系统直接下达。当车站出现紧急情况或特殊故障无法通过中央级综合监控系统 进行监控操作时，相关工作人员可在OCC许可下，采用人工介入方 式通过综合后备盘对本车站进行应急管理，即直接操作综合后备盘 上的按钮、钥匙开关等，实现对各子系统的紧急控制。系统恢复正 常工作模式后，车站的控制权限应上交或由OCC收回。3）车辆段综合监控系统车辆段综合监控系统的作用是对车辆段系统设备的状态、性能 参数进行实时监控，并将各种信息均上传至中央级综合监控系统。二、环境与设备监控系统环境与设备监控系统（BAS ）的主要作用就是对这些机电设备 与控制系统的运行状态

16、进行实时监控和远程控制，并对车站环境进 行实时监测，以保证城市轨道交通的安全运营。环境与设备监控系统监控的对象包括：环境控制系统、火灾自 动报警系统、给排水系统、照明系统、安全门系统、电梯系统等。1.环境与设备监控系统的构成1）中央级监控系统中央级监控系统设于OCC，其功能是监控各车站的通风、空调、 给排水、照明、自动扶梯等系统设备的运行状态，并提供事故报警； 发生灾害时，调控相关系统设备的运行状态变为救援模式；定期输 出各类数据、报告。2）车站级监控系统车站级监控系统设于车站综合控制室内，由局域网构成，其功 能是负责监控笔占的通风、空调、给排水、照明、自动扶梯等系统 设备的运行状态，并提供事

17、故报警；协调全站设备的运行，必要时 进行人工调整；实时记录本站各测试点的参数；向OCC传送相关信 息，并执行其命令。3）就地级监控系统就地级监控系统主要是指设置在被监控设备附近的各类控制 器、传感器及执行机构等，具功能是负责采集现场被监控设备的数 据信息，并将其传送至车站级监控系统；接收、执行中央级监控系 统的控制命令。2.环境与设备监控系统的控制模式1 ）正常模式正常模式是指列车按计划运行、各系统设备运行止常时的工作 模式，它是最常用的一类工作模式。在止常模式下，环境与设备监 控系统主要对各种机电设备和控制系统进行常规控制。2）灾害模式灾害模式是指发生火灾、水灾或其他重大灾害性事故时的工作

18、模式。例如，当火灾报警控制器确认报警信号后，会将火灾的位置 及联动控制指令发送到环境与设备监控系统，使环境与设备监控系 统进入火灾控制模式。此时，环境与设备监控系统会强制执行预先 编制的控制方案，调用相应模式的控制程序，或按照人工操作指令 执行相应的动作，以进行车站和区间的排烟和人员疏散。3）阻塞模式阻塞模式是指列车在区间或车站内运行受阻，导致其无法按计 划行车时，环境与设备监控系统的工作模式。在阻塞模式下，环境与设备监控系统会根据接收到的列车阻塞位置，以及区间、车站的 人员情况，按照中央级监控系统的指令执行预先编制的控制方案， 以进行车站和区间的通风控制和人员疏散。三、环境控制系统环境控制系

19、统由隧道通风系统（含排烟系统）和车站通风空调 系统（含排烟系统）两大部分组成。1.隧道通风系统隧道通风系统包括区间隧道通风系统和车站隧道通风系统。1）车站隧道通风系统车站隧道通风系统主要由排热兼排烟风机、轨顶及轨底排热风 机（OTE/UPE ）、防火阀及通风道（图中未标出）等组成。2）区间隧道通风系统区间隧道通风系统主要由可逆反式隧道通风机（TVF ）、推力 风机装置、射流风机装置、风阀、消声器、风室和风道等组成。【师生互动】教师随机邀请学生回答以下问题：两种隧道通风系统分别可以起到什么作用？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答正常运营期间，车站通过车站隧道通风系统来消除列车到站时

20、产生的热量；区间利用列车在隧道内运行产生的活塞风，通过区间 隧道通风系统与外界进行通风、换气。列车阻塞于区间时，隧道通风系统可通过机械通风，为乘客提 供一段时间的可以接受的环境条件。【小贴士】列车发生火灾停在区间隧道时，隧道通风系统应按 与乘客撤离的相反方向送风和排除烟气，帮助乘客安全撤离。2.车站通风空调系统车站通风空调系统包括空调大系统、空调小系统和空调水系统。1 ）空调大系统空调大系统是车站站厅、站台等公共区的通风空调系统（含排 烟系统）。一般情况下，车站两端会各设置一套空调大系统，用来 服务半个车站。该系统由组合式空调机组、回排风机、新风机、专 用排烟风机、风阀、防火阀、消音器和风道等

21、组成。正常情况下，空调大系统为站厅、站台等公共区降温和提供新 风。当火灾发生时，该系统能排除站台和站厅内的烟气，防止烟W 蔓延。2）空调小系统空调小系统是车站设备及管理用房的通风空调系统（含排烟系 统）。空调小系统一般位于车站站厅层两端的机房内。空调小系统 由空调器、排风机、新风机、风阀、防火阀、风道等组成。正常情况下，空调小系统为设备用房及运营管理用房降温和提 供新风。当设备用房及运营管理用房发生火灾时，该系统能配合车 站其他系统及时排烟，防止烟气蔓延。3）空调水系统空调水系统是为空调大系统、空调小系统提供冷源的系统，冷 源是冷冻水。空调水系统由冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却 塔、集水器

22、、分水器、膨胀水箱、通调节阀、输水管道等部分组 成。四、消防系统1.火灾报警系统火灾报警系统是为实现火灾早期预警，并联动控制消防设备而 设置的一种自动消防设施。它能监视车站消防设备的运行状态；接 收车站火灾探测器、手动报警按钮等设备的报警信号并显示报警位 置；在火灾时发出模式指令使相关系统转入火灾运行模式，实现消 防联动等。火灾报警系统与综合监控系统的控制方式一样，也分中央级、 车站级和现场级三种。1）中央级火灾报警系统中央级火灾报警系统的功能为对城市轨道交通全线的消防设备 进行集中监控管理，主要内容包括监控设备运行状态、接收报警信 号、发出消防救灾指令，指挥火灾救援工作等。2）车站级火灾报警

23、系统车站级火灾报警系统负责监视车站（或车辆段）消防设备的运 行状态，接收车站火灾报警信号,显示报警部位,并优先接收OCC 发出的消防救灾和安全疏散指令。3）现场级火灾报警系统现场级火灾报警系统是指构成笛占级火灾报警系统的设备，主要有火灾报警控制器、火灾探测器（感烟探测器、感温探测器）、 声光报警器、手动报警按钮和消防电话等。火灾报警控制器：火灾报警系统的核心，可以监视火灾报警系 统设备的运行情况；为火灾报警系统提供稳定的电源，确保其稳定 工作；接收、处理火灾探测器传送的信息，指示报警的时间和具体 地点；完成相关的联动控制功能。火灾探测器：通过感应外界的温度、烟雾浓度、火焰辐射程度 等来监视周围

24、是否发生火灾，并及时向火灾报警控制器传递火灾报 警信号。声光报警器：通过声音（警铃、警笛）和光（红色、黄色等） 来显示报警信号的一种装置。手动报警按钮和消防电话：主要用于现场工作人员或群众的人 工报警。2.自动灭火系统自动灭火系统主要包括气体灭火系统和细水雾系统。1 ）气体灭火系统气体灭火系统主要包括钢瓶、启动阀、输送管网、中央控制单 元、火灾探测器、声光报警器及辅助开关设备等。钢瓶：安装在钢瓶室内，用十存储气体灭火系统的灭火介质。【知识拓展】教师讲解“小贴士”的相关内容钢瓶室需要进行严格的管理，人员进出必须登记，并且严禁在 钢瓶室内擅自作业。启动阀：安装在钢瓶的瓶头阀或选择阀上，只需要很低的

25、电压 或电流即可产生很大的冲击力，将钢瓶的阀门打开，从而释放存储 在钢瓶内的气体。输送管网：输送灭火气体的通道，由无缝钢管连接而成。中央控制单元:气体灭火系统的指挥官，其作用是收到并处理 火灾探测器发来的火灾报警信号后，发出相应的电压信号，控制相 关的报警器响应，并开启钢瓶上的启动阀。火灾探测器：收集火灾信息的设备。声光报警器：主要由警铃、蜂鸣器、闪灯等组成，能起到报警 和疏散的作用。辅助开关设备：主要包括手/自动转换开关、紧急止喷按钮和紧 急手拉启动器（详见教材）2）细水雾灭火系统细水雾灭火系统是水消防系统的一种，具，作原理是使具有一 定压力的水经过特殊构造的喷头喷出后，形成细小的雾滴，雾滴

26、吸 收火场热量后蒸发形成水蒸气，在燃烧物周围形成一道阻挡空气的 屏障，降低火场的氧气浓度，从而起到灭火的效果。此外，细小的 雾滴还能有效地控温、降尘。（详见教材）【师生互动】教师随机邀请学生回答以下问题：对比细水雾灭火系统与气体灭火系统，两者分别具有哪些优缺 点？【学生】聆听、思考、回答五、给排水系统给排水系统是保障城市轨道交通正常运营的重要组成部分，其 功能是满足车站的生产、生活和消防用水，并对污水和废水进行排 放。车站给排水系统由给水系统和排水系统组成。1 .给水系统给水系统采用城市自来水作为供水水源，由城市自来水管网引 入，分别经两条给水引入总管进入车站。给水系统包括生活、生产 给水系统

27、及消防给水系统。生活、生产给水系统与消防给水系统一 般分开设置。1）生活、生产给水系统生活、生产给水系统主要由水源、水池、水泵、管道、阀门等 设备组成。车站生产、生活给水系统的管道进入车站后呈枝状分布， 为车站工作人员提供生活及生产用水。生活用水主要看卫生间、浴 室和茶水间等的用水；生产用水主要是空调冷却系统的循环冷却水 及补充水，站厅、站台、出入口及通道等处的地面清洗用水等。生活、生产给水系统一般直接利用市政水压供水，当水压或水 量不满足要求时，可设加压装置或贮水调节。车站生活、生产用水 的水质和水压应符合国家标准。2）消防给水系统消防给水系统用来提供消防用水，它主要由水源、消防水泵、 管道

28、、阀门、消火栓（喷头）、水流指示器等组成。消防给水系统 的管网压力一般能满足消防对水量、水压的要求，不需要另设加压系统。【小贴士】消防用水对水质要求不高，但必须保证足够的水量 和水压。当管网压力不能满足消防对水量、水压的要求时，则需设 消防水泵进行加压。2 .排水系统排水系统主要是排除卫生间、盥洗室、茶水间等处的生活污水, 生产、消防废水，结构渗水，以及敞开式出入口、风亭处的雨水等。 排水系统则包括污水排水系统、废水排水系统和雨水排水系统。3 ）污水排水系统污水排水系统主要由集水井、潜污泵、管道及附件、化粪池、 压力井、排水检查井等组成。它是按就近原则将站厅或站台汇集的 卫生间、盥洗室、茶水间

29、等处的生活污水通过集水井提升，经过压 力井消能后进入化粪池，再排入城市污水管网的。4 ）废水排水系统车站废水主要包括生产废水（冲洗废水、空调机房废水等）、 消防废水、结构渗水。废水排水系统的组成和排水过程与污水排水 系统类似，也是先汇集车站废水，经集水井提升，然后经压力井消 能后排入城市污水管网。5 ）雨水排水系统雨水排水系统用于收集、排除车站建筑上的雨雪水。这些水经 汇集流入集水井，然后经集水井排入城市雨水管网。六、屏蔽门系统屏蔽门系统（PSD ）是一个集建筑、机械、电子、信号、控制、 装饰等学科于一体的综合性系统，其设置于城市轨道交通车站站台 的边缘，用来将站台区域与轨道区域分隔开来，从而保证城市轨道 交通的行车安全，并为乘客提供良好的乘车环境。1.屏蔽门的形式【师生互动】教师随机邀请学生回答以下问题：你见过哪些样式的屏蔽门？它们各具有什么特点？【学生】聆听、思考、回答