人們將以在地下運行為主的城市軌道交通系統稱為地鐵,它都是用來運載市內通勤的乘客,是很多城市用以解決交通堵塞問題的重要措施。
地鐵站大都建在地下,主要通過幾處通風口進行換氣通風,屬封閉或半封閉的場所,站內的自然通風的能力很差;與其他交通工具相比,地鐵運量大、速度快,所以人流量很大;通過國外對地鐵環境長期監測結果顯示,地鐵站內空氣中的二氧化碳、PM2.5等要素含量都比站外空氣含量高,所以在地鐵在運行之初就構建了全天候的環境質量監測系統。
地鐵站環境質量監測系統由監測終端、傳輸終端和遠程監控軟件組成,具有實時監測、超限告警、遠程控制等功能。
多功能空氣質量變送器采用瑞士進口的溫濕度測量單元能夠精準測量地鐵站內的空氣溫濕度;采用獨有雙頻數據采集和自動標定技術,能夠同時采集和輸出PM2.5 和 PM10的實時濃度;采用國外進口高靈敏度的電化學式和催化燃燒式氣體傳感器,對站內的監測氧氣、二氧化碳等氣體的濃度進行監測;采用高靈敏度的感光探頭對站內的光照度實時監測;采用標準的Modbus-RTU協議,RS485信號輸出,通過RS485線將采集的信息發送至環境監控主機。
受地理環境的制約,地鐵站與外界空氣的流通只能通過有限的入口,同時它又是一個人流密集的場所,如果發生火災,后果不堪設想。
煙霧報警器采用光散射原理監測,由光源、光電元件和電子開關組成。其中光電元件并設置在多孔的小暗室里,無煙霧時,光不能射到光電元件上,電路維持正常狀態;而發生火災時,有煙霧進入探測器,光通過煙霧粒子的反射或散射到達光電元件上,則光信號轉換成電信號,經放大電路放大后,驅動自動報警裝置發出報警信號,一是報警器會發出清脆響亮的報警聲,二是將火災信號發送至遠程監控平臺,直至危險解除或空氣重新平凈為止。
環境監控主機能夠接收多功能空氣質量變送器、煙霧報警器等設備采集的數據,并通過GPRS/ 4G的無線方式上傳至環境監控云平臺,支持斷點續傳、超限告警、報警內容自定義等多項功能;主機支持兩路繼電器常開點輸出控制,如提前設置好站內空氣的溫濕度限值,若出現溫度或濕度超限時,主機通過繼電器遠程控制的空調系統,自動調節站內環境的溫濕度與空氣質量。
環境云平臺基于物聯網、傳感器、大數據和云計算數據開發,自動接收主機上傳的溫濕度、二氧化碳、火情等監測信息,在顯示界面通過數字、儀表盤、曲線等形式實時顯示,并自動存儲歷史數據,支持分時間段查看、下載、打印歷史數據;支持電腦網頁、手機APP、微信端等多終端登錄;支持現場聲光、電話、短信、郵件、平臺推送、微信推送等不同的報警方式,當出現數值超限或出現火情時,系統會通知管理人員。
隨著物聯網、傳感器技術的快速發展,現代地鐵監控系統逐步向著智慧化監控方向發展,通過采用點式分布法在站內進行空氣質量監測、火情隱患監測、視頻監測等多方面的監測工作,可有效保障地鐵的安全運行及保障乘客的人身安全。