摘要：随着科学技术的快速发展以及社会经济的进步，近年来我国的城市轨道交通建设极为迅速，取得了令人瞩目的成就。当前，城市轨道交通的运行离不开机电一体化技术的应用。机电一体化技术，就是指结合了计算机技术、信息技术、数字化传感技术、自动控制技术以及电子技术等为一体的综合性技术。将机电一体化技术与城市轨道交通有效结合，不仅能够实现城市轨道交通的运营安全，还能够显著提升其运营效率。互联网技术以及机械化技术的不断发展为机电一体化技术在城市轨道交通的多方面应用提供了条件，当前我国城市轨道交通机电一体化技术的应用已经较为成熟。随着机电一体化技术的逐级发展，其功能理念以及设计都出现了不同层次的变化。本文从现代城市轨道交通机电一体化的应用入手，对其在节能环保方面的作用以及所需技术做了介绍，以期为相关工作者提供指导和帮助。
关键词：城市轨道交通；机电一体化技术；节能技术
相较于传统的城市路面交通，城市轨道交通具有载客量多、客流量大、节能环保、准时准点等优点，大规模推广城市轨道交通，能够显著提升人们的出行效率以及城市交通网络结构图的运转流畅性，因此近年来城市轨道交通如火如荼地发展了起来。但是在进行轨道交通工程的施工时，需要监控系统、探查系统、电力系统、中心控制系统、环境探测系统、智能售检票系统以及火灾报警系统扥多个系统的有效配合。而传统的人工方式显然无法对如此庞大的工作量进行快速、及时的处理。因此，机电一体化技术的应用就显得极为重要了。通过机电一体化技术在城市轨道交通中的应用，能够使得以上所有系统的工作实现智能化管控，提高列车的运行效率，并进一步方便乘客的出行以及乘车。
一、城市轨道交通机电一体化技术概述
上文提到，城市轨道交通系统在运行过程中，需要车辆运行控制系统、消防系统、照明系统、电力系统、制冷系统、信号系统、报警系统、直斜电梯系统以及通信系统等多个系统进行有效地配合工作。只有处理好以上这些系统的相互工作关系，才能够确保列车能够处于一个安全、稳定的运行状态，同时为乘客提供舒适、便捷的乘车服务。而机电一体化技术，则是指对计算机技术、信息技术、数字化传感技术、自动控制技术以及电子技术等技术的综合运用，实现对于信息的快速处理以及相关系统的智能化操作。倘若将机电一体化技术应用于城市轨道交通技术，能够显著方便人们的出行以及城市轨道交通的进步。具体来说，通过机电一体化技术的应用，能够首先为城市轨道交通各个站点提供智能化控制，方便人们在出行时能够通过网络技术来实现购票检票。同时还能够为城市轨道交通提供分层式调度，分层式调度能够有效促进轨道交通各个设备和系统之间的联动性。
二、机电一体化技术在城市轨道交通系统中的应用
机电一体化技术是指通过将微电子技术、电力电子技术、网络技术、机械技术等基础技术与计算机技术、自动化技术以及智能控制技术等先进技术有效融合并综合应用，使其具备传统控制技术不拥有的绿色环保、低功耗、快捷、操作简便等优势。现阶段，机电一体化技术是城市轨道交通系统控制中心的核心技术，通过机电一体化技术的应用，实现了城市轨道交通系统中计算机、显示器、系统其它仪器、控制器、外接借口以及其他专业设备的系统化构成，从而通过主控制系统来对各种设备进行控制。具体来说，机电一体化技术在城市轨道交通系统的应用主要包括以下几个方面：
2.1机电一体化技术应用于自动售检票系统
城市轨道交通自动售检票系统，也称AFC系统，它是借助计算机控制中心实现对票务系统全过程的控制，包括自动售票、自动检票、票价收费等过程。通过AFC系统的应用，实现了城市轨道交通系统售票、检票、计费、收费、统计、清分以及对账等各个环节的智能化和自动化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆我国的城市轨道交通自动售检票系统最早是从西方发达国家引入的，近些年来，经过我国相关领域行业专业人员的不断开发和研究，并充分考虑我国各大城市轨道交通系统的实际运行情况和客流量大小情况，通过应用计算机技术、电子信息技术、云计算及储存技术等，形成了一套具有我国特殊特色、符合我国城市发展规律以及居民出行规律的AFC系统。同时，该领域工作人员还将AFC系统与城市一卡通系统有效结合到了一起。利用AFC系统也能够同时进行城市一卡通的识别，进一步提升居民借助城市轨道交通出行时的效率以及便捷性，确保了城市轨道交通网络迅速运行的发展要求。
AFC系统在进行城市一卡通的识别时，主要是借助非接触式的IC卡来完成识别的。IC卡，包括IC芯片以及感应天线两个部分。当乘客选择城市一卡通通过城市轨道交通出入闸机时，IC卡能够接收到闸机射频感应器发出的电磁波，IC芯片自备的感应天线接收电磁波后通过谐振运动产生相应的电压，从而驱动IC芯片的运行，将城市一卡通的数据信息进行存储并传输至出入闸机的读写器上，读写器通过分析IC卡的信息后判断票卡或城市一卡通是否合法有效。如果读写器通过一定的运算后认为票卡或城市一卡通有效，那么就会产生相应的指令信息让闸机口开放；倘若读写器在通过特定算法后认为票卡或城市一卡通无效，那么就会发出错误指令，闸机会出现警报声并不会对乘客开放。在整个读取城市一卡通的过程中，AFC系统实现了对乘车人信息的全程保密，当前我国的AFC系统只会在读写器显示屏上显示该卡的可用余额和本次乘车费用。
2.2机电一体化技术在网络技术中的应用
在进行城市轨道交通的建设时，通过监控技术、互联网技术以及远程信息传输系统，施工企业管理层能够建立总线拓扑网络结构，并将其进行细化使之成为不同的子网，通过各个子网与对应设备的连接，使整个城市轨道交通管理系统成为一个连接性好、自动化程度高的联动网络。在轨道交通车辆运行的过程中，监控系统能够对车辆的运行状态进行实时监控，同时还能够借助上述联动网络进行设备之间的数据交换。在列车到达站台时，控制系统会发出相应的指令，指示灯在亮的同时打开相应的站台屏蔽门，方便乘客们上下车。
2.3机电一体化技术在城市轨道交通节能方面的应用
众所周知，轨道交通列车在运行时速度较快，在隧道内运行时会产生强大的气流，这些气流的存在会带来风能。2009年，我国轨道交通部门相关工作人员第一次开始在北京部分站点进行轨道交通运行过程中的风能测试，发现地铁在隧道运行的过程中产生的风速介于5~15m/s，每个班次产生的风能时长可以持续30s左右，如果通过在隧道两侧安装储能风轮，并结合机电一体化技术将系统进行整合，那么一个站台之间一班列车的发电总量可以达到惊人的每年96000W/kW，完全可以满足一个地铁站的照明要求。
通风空调是城市轨道交通运行过程中耗能最大的设备，通过将机电一体化技术应用其中，获取列车外部环境、车厢内客流量等实时数据，并通过计算分析来对变频空调进行调节，能够实现空调制冷系统运行频率随内外环境的变化而恰当变化，从而有效降低长时间大频率制冷造成的能源消耗以及对乘客带来的不适感。
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论文作者:林斌
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/28
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