摘 要：本文通过对轨道交通（地铁）区间隧道正常工况、阻塞工况、火灾工况下区间隧道通风系统的运行原则的分析，探讨了各工况下区间隧道模式的执行机制，研究了综合监控系统区间隧道系统模式的功能设计及实现。本文分析了区间隧道通风系统各种工况下的模式控制设计，并对面向地铁线路控制中心调度人员的综合监控系统软件的功能设计进行了说明。

关键词：区间隧道通风系统；综合监控；阻塞工况

中图分类号：TP273.5 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）04-0100-03

Functional Design and Implementation of Tunnel Ventilation Mode in

Integrated Monitoring System

YANG Junhua，XIONG Tiansheng

（Shanghai SEARI Intelligent System Co.，Ltd.，Shanghai 200333，China）

Abstract：Based on the analysis of the operating principles of ventilation system in the normal working conditions，blocking working conditions and fire working conditions of the section tunnel of rail transit（subway），this paper discusses the execution mechanism of the section tunnel mode under each working condition，and studies the function design and realization of the section tunnel system mode of the integrated monitoring system. In this paper，the mode control design of ventilation system in interval tunnels under various working conditions is analyzed，and the function design of integrated monitoring system software for dispatchers of metro line control center is explained.

Keywords：interval tunnel ventilation system；comprehensive monitoring；blocking condition

0 引 言

地鐵中连接相邻两个车站之间的区间隧道是地铁所独具的建筑结构。相对于地铁车站完善的通风及消防设施，以及相对有利的人员疏散条件，处于两个车站之间地下封闭空间的区间隧道与外部空间的连接通道较少，空气较为污浊。一旦列车在区间隧道内长时间阻塞，或者列车在区间隧道内发生火灾，隧道内通风换气不足、排热差，火灾产生烟量大、热量高、火势扑救困难等问题使得内部人员不易疏散、外部救援力量难以进入，极易造成较大的人员、财产损失。因此，区间隧道的通风系统是地铁设计单位、通风空调专业及综合监控专业研究及工作重点所在。

1 区间隧道通风系统分析

地铁区间隧道通风系统的运行工况分为三类：正常工况、阻塞工况和火灾工况。以下分析不同工况时区间隧道内的气流组织方式及执行的通风模式。[1]

1.1 正常工况

日间运营阶段，区间隧道利用列车行驶的活塞风以及车站的排热系统排除区间内列车散热，对区间隧道进行通风换气，为车载乘客提供良好的乘车环境。此时，区间隧道通风系统执行“正常运行模式”。

夜间停运后，关闭机械通风系统，以自然通风形式对隧道区间进行通风换气。此时，区间隧道通风系统执行“系统停运模式”。

在早间启运前，线路全线各车站配合进行纵向推挽式机械通风，排除隧道中的废气和余热余湿。此时，区间隧道通风系统根据排送风方向的不同执行不同的“通风模式”。

1.2 阻塞工况

当列车由于故障或其他原因停留在区间隧道内，并且时间超过阈值时间（一般为3至6分钟，各地设计要求不同）时，即判断为列车发生阻塞。此时列车所处阻塞位置相邻的两个车站配合执行“阻塞模式”，相邻两个车站的隧道风机按行车方向进行机械通风，前排后送，为阻塞在区间隧道的列车提供通风换气，同时控制隧道内的温度。

1.3 火灾工况

当列车在区间隧道内发生火灾且无法移动时，此时将触发火灾工况。火灾工况发生后，需要迅速获取列车所在线路、上/下行位置及列车着火部位信息，根据上述信息执行相对应的区间隧道“火灾模式”，由与发生火灾的区间相邻的两个车站的区间隧道通风系统联合建立一个与发生火灾的列车上的人员组织疏散方向相反的气流组织，即迎向人员疏散方向的车站执行送风模式，背向人员疏散方向的车站执行排风模式。同时，上述两个车站配合启动排烟设备，排除区间内浓烟，以便人员逃生。

（1）行驶方向为上行，列车头部着火，乘客向行驶方向车尾疏散，通风方式为车头侧车站事故风机排烟，车尾侧车站事故风机送风；

（2）行驶方向为上行，列车尾部着火，乘客向行驶方向车头疏散，通风方式为车尾侧车站事故风机排烟，车头侧车站事故风机送风；

（3）行驶方向为下行，列车头部着火，乘客向行驶方向车尾疏散，通风方式为车头侧车站事故风机排烟，车尾侧车站事故风机送风；

（4）行驶方向为下行，列车尾部着火，乘客向行驶方向车头疏散，通风方式为车尾侧车站事故风机排烟，车头侧车站事故风机送风。

2 区间隧道模式控制在综合监控软件的功能设计与实现

2.1 软件设计

分析区间隧道系统在三种工况下所需执行的模式，编制区间隧道模式触发流程如图1所示。

分析隧道模式触发特性及触发流程，通过综合监控系统软件可以设计“手动执行”、“自动执行”、“联动执行”三种操作及执行形式。

2.2 手动执行

基于区间隧道模式触发流程，在综合监控软件中确定相对应的模式操作逻辑及软件功能实现。综合监控软件全线区间隧道模式控制人机交互界面如图2所示。

区间隧道模式手动执行人机交互说明如下：

（1）在正常工况下，根据时间确定区间隧道模式执行，指令执行在综合监控软件上的操作逻辑如下：第一步，选择准备操作的区间，选择相邻两个车站的上行/下行区间，即图2中上半部“区间选择”区域；第二步，选择准备执行的模式，在地铁营运时间段选择“正常运行”；在夜间地铁停运后选择“系统停运”；在地铁早间启运前执行通风模式，即“通风方案一”、“通风方案二”。即图2中左下部“模式选择”区域；第三步，在信息栏内确认准备执行的模式信息，即图2中下部信息欄区域；第四步，确认信息栏内准备执行的模式无误后，下发执行指令，即图2中右下部“模式执行”区域。

（2）当确认发生列车阻塞工况时，指令执行在综合监控软件上的操作逻辑如下：第一步，判断发生阻塞的列车所处位置后，在“区间选择”区域选择模式执行区域；第二步，判断阻塞形式后，在“模式选择”区域选择执行模式；第三步，在信息栏区域确认执行模式的信息；第四步，在“模式执行”区域进行指令下发操作。

（3）当确认列车发生火灾时，指令执行在综合监控软件上的操作逻辑如下：第一步，判断发生火灾的列车所处位置后，在“区间选择”区域选择模式执行区域；第二步，判断列车上火灾发生的位置后，在“模式选择”区域选择执行模式；第三步，在信息栏区域确认执行模式的信息；第四步，在“模式执行”区域进行指令下发操作。

（4）执行情况观察确认。在模式执行后，通过通风系统设备运行界面确认设备运行情况。

2.3 自动执行

基于正常工况下模式由时间触发的特性，综合监控系统可以设计开发区间隧道模式时间表控制功能。时间表功能按预定的日期和时间，自动执行相应的预案操作，来进行模式控制。

时间表分为工作日、周末和特殊日三种类型。工作日时间表中，各模式在周一到周五的指定时刻运行；周末时间表中，各模式在周六、周日的指定时刻运行；特殊日时间表，各模式按照设定的日期、设定的时刻运行。

在系统中配置的时间表，在时间表功能激活状态下，根据选择的时间表类型优先级，按照设定的时刻自动执行。特殊日时间表的优先级最高，若当天有特殊日时间表处于激活状态，则其他工作日、周末时间表的模式自动屏蔽，不发模式指令。时间表可按照工作日、周末进行多次触发，按照特殊日进行单次触发。

可在线修改时间表的配置信息，实时查看当前配置的所有时间表信息，配置的时间表可以进行激活和禁止操作。

2.4 联动执行

基于阻塞工况和火灾工况由列车运行状态触发的特性，综合监控系统可以通过与信号系统互联实现联动功能。

当发生阻塞时，信号系统根据列车所在轨道位置，计算出列车所在区段，同时发送阻塞信号和列车位置至综合监控，然后综合监控根据列车位置判断列车所处区间，下发对应的阻塞模式。

当发生火灾时，综合监控判断列车起火位置后，下发对应的火灾模式；同时综合监控将火灾信号发送至信号系统，信号系统实施扣车，防止列车接近。

3 结 论

本文结合地铁区间隧道系统的各类工况运行场景，分析了区间隧道模式的设计思路，进而详细介绍了综合监控软件中央级区间隧道模式控制的设计思路、功能实现及操作逻辑，以期为同类项目的工程实施提供借鉴、参考。

参考文献：

[1] 中华人民共和国国家标准.地铁设计规范：GB50157-2013 [S].中国建筑工业出版社，2013.

[2] 黄旺来.双层岛式地铁站台火灾烟气流动模拟与通风控制研究 [D].南京：南京师范大学，2017.

作者简介：杨军华（1982.03-），男，汉族，上海人，本科，工程师，研究方向：轨道交通智能化和信息化研究与工程实施；熊天圣（1983.08-），男，汉族，湖北丹江口人，硕士研究生，工程师，研究方向：从事轨道交通智能化和信息化技术研究与工程实施。