摘要：近年来地铁环境与设备监控系统受到广泛的重视和应用，能够有效进行地铁环境与设备的监控管理，但是由于系统在应用的过程中，可能会出现能源浪费的问题，难以满足当前节能环保理念的要求，基于此，本文研究地铁环境与设备监控系统，提出几点节能的措施建议，旨在为降低地铁环境与设备监控系统的能源消耗量、达到节能环保的目的而提供帮助。
关键词：地铁;环境与设备监控系统;节能策略
引言：地铁环境与设备监控系统的应用，为确保能够满足节能发展需求，应针对于车站大系统，小系统通风，空调系统等进行节能控制，同时采用BAS节能设计的方式，使得系统的运行节约能源，形成环保性、节能性运行的模式。
1 地铁环境与设备监控系统分析
地铁环境与设备监控系统主要是大系统的部分，小系统的部分通风系统的部分与空调系统的部分所组合而成，将所有环控系统设备接入到系统中，利用时间表的形式与模式控制方法，达到环境和设备监控的目的。而对于闭环控制系统中所存在的变频风机设备、电动二通阀设备等，为预防出现滞后问题或是震荡问题，通常会使用开环控制的方式监控。此类系统在我国地铁线路运营管理过程中的应用，只能确保在灾害工况下满足联动需求、正常工况下增强远程操控效果，而节能控制与舒适度的控制与运营人员的工作能力存在直接联系，监控系统所发挥的作用很小，如果运营工作人员缺乏节能控制的技能和经验，将会导致系统运行的能源消耗量增加，节能环保的性能不良。因此在地铁环境与设备监控系统实际应用的过程中应重点使用节能措施，降低能源消耗量，达到环保性发展的目的。
2 地铁环境与设备监控系统的节能措施
2.1 车站大系统节能控制
车站大系统的节能控制中可以在地铁车站的公共区域大空调系统中设置变频器设备，进行风机转速的调节、变风量的调节，并且在大型的表冷器设备或者空调机组盘管冷冻水管中还需设置电动调节阀，确保阀门开度的有效调节，使得变水量符合标准。考虑到地铁车站的公共区域空调大系统，应用的目的在于营造良好的车站公共区域热环境，在环境热负荷有所改变的情况下，可以采用对空调机组设备的送风量进行调节、或是调整电动二通阀开度以此为基础有效控制精馏冷水盘管冷冻水的流量、或是进行流经空调设备冷水盘管冷冻水温度的调节，预防出现资源投入过多或是资源浪费的问题。如图1所示，可以利用实时性反馈公共区域内环境温度和湿度指标的方式针对性进行大系统的节能控制，预防出现资源浪费的现象。
由于在地铁环境与设备监控大系统节能控制的过程中，采用风机变频变风量控制措施或是冷冻水二通阀调节冷冻水流量的控制措施，在应用过程中都能够满足空调大系统的调控需求，但是不同方案的应用能耗存在一定区别，因此需要根据能源消耗量选择节能效果最高的方案。
如公式（1），E代表着风机设备的能源消耗量，G代表着风机设备的风量指标，N代表着风机设备的转速指标。在风机转速减少50%的情况下，风量也会降低50%，能源的消耗量是原本的12.5%。而考虑到设备会出现损耗的现象、管路的应用也会消耗能源，因此能耗与转速相互之间的幂指数需要控制在3之内，但是依然可以确保节能效果。例如：我国目前已经建设的地铁线路之内，使用变频变风量控制的地铁环境与设备监控系统，能够降低风机设备电力能源消耗量71%左右，节能的效果较高。
而利用调节冷冻水量的方式进行控制，可以使得空调末端所带入的冷量调节在合理范围之内，送风状态点发生改变，能够增强送风量控制的效果，确保被控制对象参数、气流能够在合理范围之内。目前我国的冷冻水流量控制技术越来越成熟，已经广泛运用到楼宇通风空调系统中，但是由于节能效果较低，无法广泛进行推广运用，主要原因就是在调节冷冻水流量的过程中，水泵电能消耗、风机设备电能消耗量不发生改变，而阀门等各类节流装置设备的能源消耗量很大，所以不建议应用在地铁环境与设备监控系统中。
为了确保在大系统的节能控制过程中取得良好的成绩，建议制定完善的节能控制方案，首先，合理设定车站温度控制的目标数据值，在车站负荷有所提升的情况下，温度数据值增加，一旦比预先设定的数据值高就要自动化调整冷冻水二通调节阀的开度，增加冷冻水盘管方面的水流量，以此降低送风量。而如果车站负荷持续性上升，就可以将二通调节阀开到最大的状态，变频器输入的频率增加，风机设备的转速有所提升，送风量也会增多，预防出现温升的现象。其次，车站负荷和温度降低的情况下，如果温度比预先设定的数据值低，就应降低变频器输出频率，减小风机设备转速，降低送风量，将二通调节阀维持在全部开启的状态，减少设备运行控制的能源消耗量[1]。
2.2 车站小系统的节能控制
地铁环境与设备监控小系统，主要就是进行地铁车站两侧设备管理用房的温度调节，可通过空气系统、新风机设备、排风机设备、送风机设备设计，或是使用VRV独立性系统。考虑到车站小系统内部的空调设备数量很多，负责各个区域内的环境温湿度调节，而不同区域对空调系统的要求不同，很难统一性控制。另外，小系统中的空调设备送风量通常不能调整，水温调整期间需要利用制冷剂设备统一处理，对空调设备的运行造成影响，再加上控制回路会出现滞后性的问题，所以很难保证水温的调节能够满足不同区域的空调需求，甚至还会出现资源浪费的问题、能耗过高的问题。因此应按照地铁车站小系统的情况，独立性调整空调设备的水量，达到节能控制的目的。
2.3 车站通风空调系统节能控制
车站通风空调系统的节能控制过程中，可以利用风机变频变风量的调节方式与冷冻水量调节的方式，确保设备在开启之后，能够有效维持被控对象的热环境参数，降低设备运作的能源消耗量。当前在地铁车站通风空调系统运行控制的过程中，已经开始重点优化通风设备与冷机设备的运行模式，在设备开启之前合理设定运行机制，明确冷水设备是否已经开启，设定风机设备的运行和投入数量等参数，降低能源的消耗量[2]。例如：车站通风空调系统处于全新风状态的情况下，可按照空调需求，只将送风机设备或者是回排风机设备开启，设定全新风运行的单送模式或是单排模式，主要的原因就是地铁车站的出口入口和外界之间存在连接部分，可以将出口入口当作是地铁车站和室外气流交换的渠道，利用单送模式或是单排模式进行通风，不仅能够彰显出变频节能优势，还能降低风机开启的台数，最高程度上减少能耗量。
2.4 BAS节能控制的设计
BAS节能控制设计的工作中应按照系统的特点和情况，在其中设计节能控制模块、状态数据采集的模块、模式群控的模块、设备单控的模块、诊断模块、通信模块等，制定不同功能深入性集成的节能设计方案，在不对BAS正常功能造成影响的同时，确保节能降耗的效果。同时也可以将BAS系统设计成为与节能子系统相互连接的架构，设置权限管理模块、状态数据信息采集模块、设备单控模块、模式群控模块，以降低能源消耗量、提升系统运行效率、完善系统应用功能为目的，合理进行BAS的节能设计。此外，也可以接入智慧车站管控平台，通过管控平台中对温度、湿度、CO2、空气质量、客流等数据进行监控计算，选择合适的通风模式，摒弃传统的时间表控制方式，让环控通风的目标更有针对性，提高环控调节的效率，减少能源的消耗。
结语：
综上所述，地铁环境与设备监控系统节能控制具有重要意义，是降低系统能源消耗量的基础保障，在新时期的环境下应重点关注地铁环境与设备监控系统的节能设计和管理，重点进行大系统方面、小系统方面等各个重要部分的节能控制，通过节能设计的方式提升整体系统节能控制效果，降低能源和成本的消耗，促使系统应用效益的提高。
参考文献
[1] 竺方輝，华寅飞，方晖，等. 地铁环境与设备监控系统节能控制的设计与实现[J]. 城市轨道交通研究，2020，23（10）：46-49.
[2] 张章，刘佳. 地铁车站环境与设备监控系统的节能优化方案[J]. 城市轨道交通研究，2018，21（z2）：25-26，33.
[3] 张连升，郭凯，刘成博. 地铁车站环境与设备监控系统的节能优化分析[J]. 房地产导刊，2020，22（15）：206-213.