北京地鐵13號(hào)線自動(dòng)售檢票系統(tǒng)

北京地鐵13號(hào)線自動(dòng)售檢票系統(tǒng)（AFC）網(wǎng)絡(luò)解決方案

(1）項(xiàng)目概述

北京地鐵13號(hào)線，西起西直門(mén)，東至東直門(mén)，全路線呈n字形，全線共設(shè)16個(gè)車(chē)站，全長(zhǎng)40.5公里，于201*年1月9日全線開(kāi)通。全線除西二旗到龍澤、柳芳到東直門(mén)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(dòng)售檢票系統(tǒng)在整個(gè)地鐵業(yè)務(wù)系統(tǒng)中占有非常重要的地位，就要求所采用設(shè)備很好的可靠性、開(kāi)放性、穩(wěn)定性。在這里我們選用SICOM工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)。SICOM工業(yè)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)遵循IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)解決方案。（2）系統(tǒng)構(gòu)成

自動(dòng)售檢票系統(tǒng)由中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（CC）、車(chē)站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（SC）、自動(dòng)售票機(jī)（ATVM）、半自動(dòng)售票機(jī)（S-ATVM）、進(jìn)/出站檢票機(jī)（EnG/ExG）（包括三桿式、門(mén)式檢票機(jī)、半自動(dòng)補(bǔ)票機(jī)（BOM）、增值機(jī)（AVM）、驗(yàn)票機(jī)（TCM）以及查票機(jī)（PCA）、編碼機(jī)（ES）、光傳輸網(wǎng)以太網(wǎng)、車(chē)站局域網(wǎng)（LAN）等設(shè)備組成。

自動(dòng)售檢票系統(tǒng)(AFC)是基于計(jì)算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)控制等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)軌道交通售票、檢票、計(jì)費(fèi)、收費(fèi)、統(tǒng)計(jì)、清分、管理等全過(guò)程的自動(dòng)化系統(tǒng)。（3）網(wǎng)絡(luò)要求

骨干網(wǎng)絡(luò)采用三層工業(yè)交換機(jī)，完成各個(gè)站間數(shù)據(jù)隔離與通信，每個(gè)路段單獨(dú)形成雙環(huán)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并與中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)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(jī)，根據(jù)實(shí)際情況可以組成雙星型網(wǎng)絡(luò)或環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，保證各種數(shù)據(jù)的安全性和可靠性，同時(shí)由于城鐵的特點(diǎn)，要求站內(nèi)設(shè)備都具有良好的溫度、電磁、濕度等適應(yīng)特性。

(4）產(chǎn)品應(yīng)用

SICOM6424三層千兆工業(yè)交換機(jī)構(gòu)成AFC系統(tǒng)的骨干通信網(wǎng)絡(luò)

SICOM3024，組成雙纖冗余環(huán)網(wǎng)，適用于車(chē)站連接各AFC終端及閘機(jī)管理系統(tǒng)（5）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

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北京城市鐵路明敷電纜防護(hù)技術(shù)

曾向榮（北京城建設(shè)計(jì)研究總院北京100037）

摘要本文介紹了北京城市鐵路自開(kāi)通運(yùn)營(yíng)以來(lái)低壓及弱電明敷電纜屢遭盜竊的情況，在對(duì)不同防護(hù)方式及防護(hù)設(shè)備等

進(jìn)行分析比較后，推薦了采用新型PASCON電纜槽的防護(hù)方案，并確定了詳細(xì)的防盜安裝方法。試驗(yàn)性敷設(shè)表明，本防護(hù)技術(shù)是行之有效的，也為類(lèi)似工程的電纜敷設(shè)或防護(hù)提供了借鑒。

關(guān)鍵詞城市鐵路地鐵電纜防護(hù)PASCON(Plasticashslagconcrete)

1線路概況

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

線路左側(cè)位置表1線路兩側(cè)電纜種類(lèi)及數(shù)量電纜種類(lèi)10千伏高壓電纜動(dòng)力及照明電纜聯(lián)跳電纜排流電纜電力監(jiān)控光纜信號(hào)電纜及光纜FAS控制電纜線路右側(cè)通信及信號(hào)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(shè)

城鐵沿線路兩側(cè)的電纜種類(lèi)及數(shù)量較多，詳見(jiàn)表1。地面線一般路基地段，線路左側(cè)各種電纜采用設(shè)置在路基坡腳的電纜托架方式明敷，其中高壓電纜敷設(shè)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(cè)電纜由于種類(lèi)單一，故采取了暗埋的敷設(shè)方式，通信信號(hào)電纜埋在路肩，照明電纜埋在路基坡腳，見(jiàn)圖1。地面線擋土墻以及高架線地段，線路兩側(cè)均將電纜外掛在電纜托架上，見(jiàn)圖2。其中線路左側(cè)電纜布局與圖1相同，線路右側(cè)通信信號(hào)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(guò)的大部分地段均處在城郊結(jié)合部，沿線雖然均設(shè)有防護(hù)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(yán)重，大致統(tǒng)計(jì)如下：(1)區(qū)間動(dòng)力箱供電電纜大部分被盜，無(wú)法提供區(qū)間動(dòng)力設(shè)備、線路維護(hù)、事故搶修的動(dòng)力電源。

(2)區(qū)間變電所通信電纜多次被割斷，無(wú)法實(shí)現(xiàn)

排流電纜聯(lián)跳電纜信號(hào)電纜動(dòng)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(cè)、遙信及遙控。

通信信號(hào)電纜防護(hù)欄(3)排流電纜丟失使全部雜散電流防護(hù)設(shè)備無(wú)法實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)功能。

(4)聯(lián)跳電纜30多次被

11:.51:1.5照明電纜護(hù)道≥1.00排水溝圖1地面線一般路基地段電纜敷設(shè)圖電纜托架左線3.553.60電纜托架右線3.55疏散平臺(tái)電纜托架左線右線疏散平臺(tái)電纜托架盜，丟失約6.1km，使?fàn)恳�供電無(wú)法實(shí)現(xiàn)雙邊供電及聯(lián)跳保護(hù)。

(5)區(qū)間照明電纜累計(jì)

圖2地面線擋土墻地段及高架線電纜敷設(shè)圖

1

丟失76.2km。(6)三軌電纜及回流電纜累計(jì)丟失3.1km。多公里，電纜支架托臂約1萬(wàn)個(gè)，通信光纜被割4次，直接經(jīng)濟(jì)損失數(shù)千萬(wàn)元。電纜失竊不僅直接影響城市鐵路安全運(yùn)營(yíng)，也給維護(hù)和搶修帶來(lái)很大困難，且造成了極壞的社會(huì)影響。雖然采取了人工值班、巡查等加強(qiáng)監(jiān)控管理的措施，仍未能杜絕丟失，故對(duì)全線明敷電纜采取永久性防護(hù)處理十分必要。

防護(hù)欄路基護(hù)坡砼墊層≥0.50電纜槽0.154明敷電纜防護(hù)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(guò)，所以本次電纜防護(hù)只包括低壓電纜及通信信號(hào)等弱電電纜。4.1防護(hù)方案比選

經(jīng)過(guò)對(duì)沿線明敷電纜被盜情況的分析，針對(duì)盜竊動(dòng)機(jī)、途徑及手段等不同方面，研究了以下三種防護(hù)方案：

(1)加固線路防護(hù)欄

現(xiàn)有線路防護(hù)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(shè)立柱。設(shè)置防護(hù)欄的初衷是防止無(wú)關(guān)人員進(jìn)入線路范圍，但難以抵抗蓄意破壞。

針對(duì)防護(hù)欄的加固大致有三種形式：鋼筋護(hù)欄、普通燒結(jié)磚砌護(hù)墻、預(yù)制板及工字鋼組合護(hù)墻。這三種護(hù)欄方案都可有效克服盜竊者的破壞，但考慮經(jīng)濟(jì)成本、實(shí)施難度及視覺(jué)景觀等因素，護(hù)墻不可能設(shè)置得很高，故雖可減少、但無(wú)法杜絕盜竊者翻越進(jìn)入線路實(shí)施盜竊行為。

(2)沿線設(shè)置自動(dòng)監(jiān)視系統(tǒng)及人工值班制度采用攝像頭以及遠(yuǎn)紅外線等自動(dòng)監(jiān)視系統(tǒng)，配合設(shè)立人工值班制度，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)并阻止盜竊行為。但實(shí)踐表明，這種防護(hù)方式較為被動(dòng)，盜竊行為被發(fā)現(xiàn)時(shí)，對(duì)設(shè)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(zhǎng)，全線采用這種方案的維護(hù)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(dòng)機(jī)，同時(shí)切實(shí)增加盜竊難度，從而達(dá)到防護(hù)的目的。

綜上分析，加固線路防護(hù)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(hù)的主要方案；在盜竊多發(fā)地段可考慮設(shè)置自動(dòng)監(jiān)視系統(tǒng)作為輔助防護(hù)方案。4.2地面線一般路基地段電纜槽敷設(shè)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(jiàn)圖3。根據(jù)電纜布置要

2

護(hù)坡基礎(chǔ)開(kāi)挖斷面(不小于0.50×0.50)圖3一般路基地段電纜暗埋防護(hù)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(gè)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(shè)備，并徹底避免丟失，但這種方式也存在以下難度：

既有線運(yùn)營(yíng)使挖槽施工難以展開(kāi)，棄土有困難。挖槽施工將擾動(dòng)路基的穩(wěn)定；且受條件所限，回填土無(wú)法達(dá)到最佳密實(shí)度，成為路基病害隱患。暗埋方式增加電纜檢修維護(hù)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(guān)系到防護(hù)效果，而且影響到將來(lái)維護(hù)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(qiáng)復(fù)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(lái)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(diǎn)是易腐蝕，使用壽命較短；FRP的各種性能也要遜于PASCON；經(jīng)濟(jì)性方面，同等規(guī)格的PASCON電纜槽價(jià)格約比金屬電纜槽高15％左右，但考慮其長(zhǎng)達(dá)50年以上的使用壽命以及極低的維護(hù)費(fèi)用，PASCON電纜槽的性?xún)r(jià)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(xiàng)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(xué)性有所腐蝕易腐蝕有所腐蝕無(wú)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(zhǎng)較短較長(zhǎng)長(zhǎng)達(dá)50年以上4.4電纜分槽布置設(shè)計(jì)

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

≥0.50截至到201*年底，全線累計(jì)共丟失各種電纜長(zhǎng)度130

回填土(220mm×120mm×1000mm)雙槽；信號(hào)電纜及光纜與電力監(jiān)控光纜以及FAS控制電纜同槽敷設(shè)，選用TU120S(120mm×75mm×1000mm)單槽，兩槽之間凈距需大于0.15m。線路右側(cè)照明電纜選用TU70S(70mm×75mm×1000mm)單槽；通信信號(hào)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(shè)置詳見(jiàn)圖4。4.5電纜槽安裝及固定

(1)盜竊手段預(yù)測(cè)以及對(duì)應(yīng)防護(hù)分析

采用PASCON電纜槽對(duì)全線電纜進(jìn)行防護(hù)，預(yù)測(cè)一般的盜竊行為手段見(jiàn)表3，針對(duì)各種破壞手段，PASCON電纜槽在材料配方、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及安裝固定等方面采取對(duì)應(yīng)措施，確保盜竊者無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)將電纜槽破壞并實(shí)施盜竊。

表3盜竊方法預(yù)測(cè)及對(duì)應(yīng)防護(hù)措施盜竊盜竊方法工具對(duì)應(yīng)防護(hù)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(dòng)。

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(jié)束語(yǔ)

北京城市鐵路低壓及弱電明敷電纜一再遭到盜竊，造成嚴(yán)重?fù)p失，令有關(guān)各方都始料未及。此前采取的加強(qiáng)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(méi)有任何盜竊利用價(jià)值，有效地打消了盜竊欲望，而且使一般的盜竊行為無(wú)法得逞。試驗(yàn)地段采用電纜槽對(duì)電纜進(jìn)行防護(hù)后，未再發(fā)生丟失情況，表明這種防護(hù)技術(shù)是行之有效的。此外，PASCON電纜槽使用壽命很長(zhǎng)，還可保護(hù)電纜免遭自然因素的損壞。本防護(hù)技術(shù)可在實(shí)踐過(guò)程中，作進(jìn)一步優(yōu)化，并為其它工程中的電纜敷設(shè)和防護(hù)提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。作者簡(jiǎn)介：曾向榮，男，工程師，從事城市軌道交通設(shè)計(jì)研究工作。調(diào)整材料配方，優(yōu)化槽達(dá)到?jīng)_擊強(qiáng)度10大錘砸體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高沖擊kJ/m2，用8磅大錘鎬頭強(qiáng)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?chē)�設(shè)抱箍并以防無(wú)特制專(zhuān)用工具，短撬鋼釬盜螺栓緊固。時(shí)間無(wú)法撬開(kāi)。將電纜綁扎在槽體內(nèi)即使打開(kāi)線槽，無(wú)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(shè)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?yè)跬翂�頂TU70S單槽FAS控制電纜信號(hào)電(光)纜電力監(jiān)控光纜聯(lián)跳電纜排流電纜動(dòng)照電纜(b)地面線右側(cè)(擋土墻段)(c)高架線左側(cè)(d)高架線右側(cè)梁頂面照明電纜通信電(光)纜installationmethods.Pilotlayinghasverifiedtheeffectivenessproposedtechnology,provides

ofwhich

thealsoprotectiveexperienceof

圖4電纜槽設(shè)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(shè)置位置示意圖

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