北京地鐵13號線自動售檢票系統(tǒng)

北京地鐵13號線自動售檢票系統(tǒng)（AFC）網(wǎng)絡解決方案

(1）項目概述

北京地鐵13號線，西起西直門，東至東直門，全路線呈n字形，全線共設16個車站，全長40.5公里，于201*年1月9日全線開通。全線除西二旗到龍澤、柳芳到東直門部分區(qū)間（約3千米）為地下段外，均為地面或高架鐵路。地鐵AFC自動售檢票系統(tǒng)在整個地鐵業(yè)務系統(tǒng)中占有非常重要的地位，就要求所采用設備很好的可靠性、開放性、穩(wěn)定性。在這里我們選用SICOM工業(yè)以太網(wǎng)交換機。SICOM工業(yè)交換機網(wǎng)絡遵循IEEE802.3標準的以太網(wǎng)協(xié)議，為北京地鐵AFC系統(tǒng)提供完整的、功能強大的網(wǎng)絡解決方案。（2）系統(tǒng)構成

自動售檢票系統(tǒng)由中央計算機系統(tǒng)（CC）、車站計算機系統(tǒng)（SC）、自動售票機（ATVM）、半自動售票機（S-ATVM）、進/出站檢票機（EnG/ExG）（包括三桿式、門式檢票機、半自動補票機（BOM）、增值機（AVM）、驗票機（TCM）以及查票機（PCA）、編碼機（ES）、光傳輸網(wǎng)以太網(wǎng)、車站局域網(wǎng)（LAN）等設備組成。

自動售檢票系統(tǒng)(AFC)是基于計算機、通信、網(wǎng)絡、自動控制等技術，實現(xiàn)軌道交通售票、檢票、計費、收費、統(tǒng)計、清分、管理等全過程的自動化系統(tǒng)。（3）網(wǎng)絡要求

骨干網(wǎng)絡采用三層工業(yè)交換機，完成各個站間數(shù)據(jù)隔離與通信，每個路段單獨形成雙環(huán)網(wǎng)的網(wǎng)絡結構，并與中央計算機系統(tǒng)通過千兆連接，保證了數(shù)據(jù)的暢通和可靠性站內(nèi)系統(tǒng)采用百兆的工業(yè)交換機，根據(jù)實際情況可以組成雙星型網(wǎng)絡或環(huán)形網(wǎng)絡，保證各種數(shù)據(jù)的安全性和可靠性，同時由于城鐵的特點，要求站內(nèi)設備都具有良好的溫度、電磁、濕度等適應特性。

(4）產(chǎn)品應用

SICOM6424三層千兆工業(yè)交換機構成AFC系統(tǒng)的骨干通信網(wǎng)絡

SICOM3024，組成雙纖冗余環(huán)網(wǎng)，適用于車站連接各AFC終端及閘機管理系統(tǒng)（5）網(wǎng)絡拓撲

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北京城市鐵路明敷電纜防護技術

曾向榮（北京城建設計研究總院北京100037）

摘要本文介紹了北京城市鐵路自開通運營以來低壓及弱電明敷電纜屢遭盜竊的情況，在對不同防護方式及防護設備等

進行分析比較后，推薦了采用新型PASCON電纜槽的防護方案，并確定了詳細的防盜安裝方法。試驗性敷設表明，本防護技術是行之有效的，也為類似工程的電纜敷設或防護提供了借鑒。

關鍵詞城市鐵路地鐵電纜防護PASCON(Plasticashslagconcrete)

1線路概況

北京城市鐵路(地鐵13號線)全線長40.9km，其中地下線4.9km，地面線23.7km、高架線12.3km，是國內(nèi)第一條綜合了地下、地面及高架三種敷設方式的地鐵線路，本線西段于201*年9月28日建成通車，全線于201*年1月28日貫通運營。

線路左側位置表1線路兩側電纜種類及數(shù)量電纜種類10千伏高壓電纜動力及照明電纜聯(lián)跳電纜排流電纜電力監(jiān)控光纜信號電纜及光纜FAS控制電纜線路右側通信及信號電纜照明電纜數(shù)量2～7根3根2根1～2根1根各1根0～3根10～60根2根2沿線電纜布設

城鐵沿線路兩側的電纜種類及數(shù)量較多，詳見表1。地面線一般路基地段，線路左側各種電纜采用設置在路基坡腳的電纜托架方式明敷，其中高壓電纜敷設在電纜托架上部，低壓電纜布置在中部，最下層是弱電電纜。線路右側電纜由于種類單一，故采取了暗埋的敷設方式，通信信號電纜埋在路肩，照明電纜埋在路基坡腳，見圖1。地面線擋土墻以及高架線地段，線路兩側均將電纜外掛在電纜托架上，見圖2。其中線路左側電纜布局與圖1相同，線路右側通信信號電纜布置在托架上部，照明電纜布置在最底層。10千伏電纜3電纜丟失情況本線除兩端位于繁華市區(qū)以外，中間經(jīng)過的大部分地段均處在城郊結合部，沿線雖然均設有防護欄，但由于治安環(huán)境等諸多因素，區(qū)間明敷電纜被盜丟失情況十分嚴重，大致統(tǒng)計如下：(1)區(qū)間動力箱供電電纜大部分被盜，無法提供區(qū)間動力設備、線路維護、事故搶修的動力電源。

(2)區(qū)間變電所通信電纜多次被割斷，無法實現(xiàn)

排流電纜聯(lián)跳電纜信號電纜動力照明電纜電力監(jiān)控光纜FAS控制電纜3.55左線3.60右線3.55遙測、遙信及遙控。

通信信號電纜防護欄(3)排流電纜丟失使全部雜散電流防護設備無法實現(xiàn)設計功能。

(4)聯(lián)跳電纜30多次被

11:.51:1.5照明電纜護道≥1.00排水溝圖1地面線一般路基地段電纜敷設圖電纜托架左線3.553.60電纜托架右線3.55疏散平臺電纜托架左線右線疏散平臺電纜托架盜，丟失約6.1km，使牽引供電無法實現(xiàn)雙邊供電及聯(lián)跳保護。

(5)區(qū)間照明電纜累計

圖2地面線擋土墻地段及高架線電纜敷設圖

1

丟失76.2km。(6)三軌電纜及回流電纜累計丟失3.1km。多公里，電纜支架托臂約1萬個，通信光纜被割4次，直接經(jīng)濟損失數(shù)千萬元。電纜失竊不僅直接影響城市鐵路安全運營，也給維護和搶修帶來很大困難，且造成了極壞的社會影響。雖然采取了人工值班、巡查等加強監(jiān)控管理的措施，仍未能杜絕丟失，故對全線明敷電纜采取永久性防護處理十分必要。

防護欄路基護坡砼墊層≥0.50電纜槽0.154明敷電纜防護方案

由于10千伏高壓電纜在某次盜竊者試圖盜割被電壓擊傷后，再未被盜過，所以本次電纜防護只包括低壓電纜及通信信號等弱電電纜。4.1防護方案比選

經(jīng)過對沿線明敷電纜被盜情況的分析，針對盜竊動機、途徑及手段等不同方面，研究了以下三種防護方案：

(1)加固線路防護欄

現(xiàn)有線路防護欄是采用Ф4mm高純度Q235鋼絲焊接成網(wǎng)、并經(jīng)表面鍍鋅后再熱浸塑加工而成，高度為2.5m，每隔2.5m設立柱。設置防護欄的初衷是防止無關人員進入線路范圍，但難以抵抗蓄意破壞。

針對防護欄的加固大致有三種形式：鋼筋護欄、普通燒結磚砌護墻、預制板及工字鋼組合護墻。這三種護欄方案都可有效克服盜竊者的破壞，但考慮經(jīng)濟成本、實施難度及視覺景觀等因素，護墻不可能設置得很高，故雖可減少、但無法杜絕盜竊者翻越進入線路實施盜竊行為。

(2)沿線設置自動監(jiān)視系統(tǒng)及人工值班制度采用攝像頭以及遠紅外線等自動監(jiān)視系統(tǒng)，配合設立人工值班制度，可及時發(fā)現(xiàn)并阻止盜竊行為。但實踐表明，這種防護方式較為被動，盜竊行為被發(fā)現(xiàn)時，對設備的破壞可能已經(jīng)發(fā)生，各種因素也造成追捕盜竊者的難度較大，加之本線地面線以及高架段較長，全線采用這種方案的維護管理成本將大大增加。

(3)采用電纜槽將明敷電纜加以包裹

將明敷電纜采用電纜槽包裹，不但從直觀上降低了盜竊動機，同時切實增加盜竊難度，從而達到防護的目的。

綜上分析，加固線路防護欄的方案不可行；采用電纜槽將明敷電纜包括可作為電纜防護的主要方案；在盜竊多發(fā)地段可考慮設置自動監(jiān)視系統(tǒng)作為輔助防護方案。4.2地面線一般路基地段電纜槽敷設方式比選

地面線擋土墻地段以及高架線地段，電纜采用電纜槽包裹后，仍布置在現(xiàn)有電纜托架上或直接布置在梁面。地面線一般路基地段電纜槽有兩種布置方式可供選擇：

(1)采取與擋土墻及高架段一致的方式，即安裝在現(xiàn)有電纜托架上。

(2)采用挖溝暗埋方式，將電纜放入電纜槽，埋入地表以下，并可將原電纜托架拆除，見圖3。根據(jù)電纜布置要

2

護坡基礎開挖斷面(不小于0.50×0.50)圖3一般路基地段電纜暗埋防護方案圖求，挖溝斷面不得小于0.5m×0.5m，根據(jù)施工需要，至少需寬1m以上的空間，經(jīng)調(diào)查，地面線23.7km中，有23個地段共10.1km具有挖溝條件。

將電纜槽埋入地下可省卻安裝及固定設備，并徹底避免丟失，但這種方式也存在以下難度：

既有線運營使挖槽施工難以展開，棄土有困難。挖槽施工將擾動路基的穩(wěn)定；且受條件所限，回填土無法達到最佳密實度，成為路基病害隱患。暗埋方式增加電纜檢修維護難度。

經(jīng)比較，地面線一般路基地段與擋土墻以及高架線地段一致，也將電纜槽布置在現(xiàn)有電纜托架上。4.3電纜槽材質(zhì)比選

電纜槽材質(zhì)的選擇不僅關系到防護效果，而且影響到將來維護管理的成本。

目前比較常用的電纜槽材質(zhì)有鋼筋混凝土、金屬以及纖維增強復合材料(FiberreinforcedPolymer)，還有一種可選新型材料PASCON(Plasticashslagconcrete)。

從表2中四種材質(zhì)的主要性能比較來看，鋼筋混凝土抗沖擊性能最差，自重大，現(xiàn)有電纜托架難以承受，也不易安裝；金屬的最大缺點是易腐蝕，使用壽命較短；FRP的各種性能也要遜于PASCON；經(jīng)濟性方面，同等規(guī)格的PASCON電纜槽價格約比金屬電纜槽高15％左右，但考慮其長達50年以上的使用壽命以及極低的維護費用，PASCON電纜槽的性價比較好，選用PASCON電纜槽是最佳方案。

表2不同材質(zhì)電纜槽的主要性能比較比較項目鋼筋混凝土金屬自重抗沖擊性FRPPASCON重輕較輕較輕易損壞不易損壞有所損壞可吸收沖擊抗化學性有所腐蝕易腐蝕有所腐蝕無腐蝕抗燃性很好很好較好可按要求定制環(huán)保性使用壽命不可回收可回收不可回收可循環(huán)再生較長較短較長長達50年以上4.4電纜分槽布置設計

根據(jù)不同電纜使用功能以及維護管理等方面的要求，將線路左側動力照明及排流電纜一并敷設，聯(lián)跳電纜與上述兩種電纜同槽敷設，但需采用隔板隔離，故選用TW220S

≥0.50截至到201*年底，全線累計共丟失各種電纜長度130

回填土(220mm×120mm×1000mm)雙槽；信號電纜及光纜與電力監(jiān)控光纜以及FAS控制電纜同槽敷設，選用TU120S(120mm×75mm×1000mm)單槽，兩槽之間凈距需大于0.15m。線路右側照明電纜選用TU70S(70mm×75mm×1000mm)單槽；通信信號電纜根據(jù)不同地段的數(shù)量，分別選用1～3組TU150S(150mm×120mm×1000mm)單槽，各種電纜槽設置詳見圖4。4.5電纜槽安裝及固定

(1)盜竊手段預測以及對應防護分析

采用PASCON電纜槽對全線電纜進行防護，預測一般的盜竊行為手段見表3，針對各種破壞手段，PASCON電纜槽在材料配方、結構設計以及安裝固定等方面采取對應措施，確保盜竊者無法在短時間內(nèi)將電纜槽破壞并實施盜竊。

表3盜竊方法預測及對應防護措施盜竊盜竊方法工具對應防護措施期望功效

采用自攻螺絲將電纜槽固定在現(xiàn)有電纜支架的托臂上，防止被挪動。

高架橋地段采用扁鋼及膨脹螺栓，將放置在梁頂面的電纜槽固定在托架下方的橋面擋水矮墻上。

5結束語

北京城市鐵路低壓及弱電明敷電纜一再遭到盜竊，造成嚴重損失，令有關各方都始料未及。此前采取的加強監(jiān)控管理等措施，未取得根本性的治理效果。本文推薦的新型PASCON電纜槽本身沒有任何盜竊利用價值，有效地打消了盜竊欲望，而且使一般的盜竊行為無法得逞。試驗地段采用電纜槽對電纜進行防護后，未再發(fā)生丟失情況，表明這種防護技術是行之有效的。此外，PASCON電纜槽使用壽命很長，還可保護電纜免遭自然因素的損壞。本防護技術可在實踐過程中，作進一步優(yōu)化，并為其它工程中的電纜敷設和防護提供借鑒經(jīng)驗。作者簡介：曾向榮，男，工程師，從事城市軌道交通設計研究工作。調(diào)整材料配方，優(yōu)化槽達到?jīng)_擊強度10大錘砸體結構設計，提高沖擊kJ/m2，用8磅大錘鎬頭強度。不易砸壞。調(diào)整材料配方，提高材鋸/割鋼鋸鋸割操作十分困難。料硬度及韌性。槽體周圍設抱箍并以防無特制專用工具，短撬鋼釬盜螺栓緊固。時間無法撬開。將電纜綁扎在槽體內(nèi)即使打開線槽，無法抽取部。大量抽取電纜。(2)電纜槽安裝及固定方法：如圖5所示，在線槽內(nèi)排放電纜并用綁扎繩將電纜固定在槽體內(nèi)，防止被抽取。將槽蓋合上，每隔1m設置槽體抱箍，并采用特制防盜螺栓緊固。ProtectivetechnologyforsurfacecablesofBeijingUrbanTransitRailwayAbstract:ThispaperintroducesthesurfacecablesoflowvoltageandweakelectricitytheftofBeijingUrbanTransitRailwaysinceitwasbroughtintoservice.Aftertakesdiscussingandcomparingofdifferentprotectiveplansandfacilities,proposesaschemewithnewtypePASCONcabletrough,andpreparesdetailed

anti-stealage

10千伏電纜10千伏電纜TU150S單槽TU120S單槽TW220S雙槽地表擋土墻頂TU70S單槽FAS控制電纜信號電(光)纜電力監(jiān)控光纜聯(lián)跳電纜排流電纜動照電纜(b)地面線右側(擋土墻段)(c)高架線左側(d)高架線右側梁頂面照明電纜通信電(光)纜installationmethods.Pilotlayinghasverifiedtheeffectivenessproposedtechnology,provides

ofwhich

thealsoprotectiveexperienceof

圖4電纜槽設置位置示意圖綁扎繩抱箍(扁鋼40×4)PASCON電纜槽槽蓋槽體防盜螺栓角鋼(∠40×40×4)防盜螺栓Ф5自攻螺絲角鋼Ф5自攻螺絲電纜托臂電纜托架抱箍電纜綁扎繩cablelayingandprotectingforthesimilarprojects.

Keywords:UrbanTransitRailway；Metro；Cable；Protection；PASCON(Plasticashslagconcrete)

圖5電纜槽設置位置示意圖

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