浅析城市轨道交通机电一体化技术的应用及发展陈盟

浅析城市轨道交通机电一体化技术的应用及发展陈盟
发布时间：2021-10-25T06:39:47.459Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第12期作者：陈盟[导读] 近年来，城市轨道交通建设规模突飞猛进，随着计算机及网络技术的发展，尤其是信息化与轨道交通各系统的深度融合，采用的通用软硬件及协议越来越多，轨道交通各系统间的公共网络连接易造成木马、病毒等威胁在各系统间扩散，信息化系统的安全问题日益显现。

一旦轨道交通各系统的信息安全出现漏洞将给轨道交通的运营生产及国家安全带来重大的隐患。

陈盟
南宁轨道交通集团有限责任公司广西南宁 530000
摘要：近年来，城市轨道交通建设规模突飞猛进，随着计算机及网络技术的发展，尤其是信息化与轨道交通各系统的深度融合，采用的通用软硬件及协议越来越多，轨道交通各系统间的公共网络连接易造成木马、病毒等威胁在各系统间扩散，信息化系统的安全问题日益显现。

一旦轨道交通各系统的信息安全出现漏洞将给轨道交通的运营生产及国家安全带来重大的隐患。

目前，全国各地的轨道交通项目都在加强信息化的安全建设，尤其是弱电系统。

但在项目实施过程中，由于各系统单独招标，信息安全建设也相对独立，同一线路中存在不同安全厂商的产品和防护方案，功能及接口也有差异，安全信息无法集中管控和共享，信息化安全建设缺少总体防护及深度防护的规划。

所以，轨道交通信息安全建设一体化的顶层设计尤为重要，充分利用机电一体化技术，建立一体化轨道交通信息安全等级保护解决方案，实现全天候跨系统协同持续监控、检测、防御、响应、分析和预测等功能，能够有效避免防护范围受限、执行标准不统一、防护分设无关联、安全责任不明确等风险，相比传统等保方案，机电一体化方案具有明显的优势。

关键词：城市轨道交通；机电一体化技术；应用；发展
1 机电一体化技术的特点 1.1结构最优化
城市轨道交通比较复杂，在当前管理中积极的开展机电一体化技术形式，在对应的施工阶段加入了机电机构，以实现系统变速控制作为基础，对变速箱进行调节。

此外信息技术不断发展，变频调速电子设备逐渐兴起，传统的人工操作形式被淘汰。

在实施中采取计算机软件控制形式，机电一体化技术综合采用电子技术和机械技术，进行系统软件的更新之后，优化了工程的整个结构。

1.2系统智能化
在采用机电一体化技术的阶段，智能化的控制方案有重要的作用，不断的规划生产脉络。

近些年来，我国不断的提升机电一体化技术水平，经过创新之后，改变了传统生产方式的不足，降低了人力投入量。

当前大众对城市轨道交通的使用性能有更高的要求，开展机电一体化的形式，能实现各个系统的智能化设计，给大众智能化的体验。

智能化的管理之后节约人力，如果在轨道交通运行的时候本身出现风险故障，可提出针对性的故障处理对策，发挥预警保护的作用，帮助受众明确系统的运行情况，降低行驶危险。

1.3具备交换优势
和传统的生产技术对比，机电一体化的技术形式有显著的作用，该系统的灵敏度比较高，加上可对机械系统实现自动化控制，能及时的处理各项数据。

在智能制造中，采取机电一体化的技术形式，高效处理相关处理，实现数据的交转。

在具体操作中，确保机电一体化技术形式能发挥作用，解决当前的技术困难，提升信息的处理效率，避免在信息交换的时候导致系统瘫痪，从而确保数据完整和安全。

2 城市轨道交通工程施工特点 2.1工程投入资金规模较大
城市轨道交通工程的规模较大，其投入的施工成本较多，尤其工程前期要投入较大资金。

另外，城市轨道交通工程的基层施工人员较多，施工材料用量也较多，需考虑人工费和材料费，每km轨道交通工程的造价费用5亿元以上。

由于城市轨道穿插在整个城市的建筑密集区，会有较多的隧道工程和路桥工程，施工区域多且复杂，因此城市轨道交通工程通常会分段进行，在施工前期制订整体性规划，并对各项施工环节制定管控措施，以确保整个工程施工顺利进行。

2.2施工技术多且复杂
由于施工范围广、周期长，城市轨道交通工程并不局限在地表施工，而且隧道施工对技术的要求较高，其整体工程的施工技术多且复杂。

此外，城市轨道交通工程的施工现场面积还具有局限性，导致很多大型机械无法进入施工现场，因此其施工难度较高，在施工技术的选择方面还要考虑设备的可实施性，同时还要根据地质的实际情况进行选择。

2.3工程质量管理难度大
面对城市轨道交通工程出现的一些质量管理问题，我们必须要明确城市轨道交通工程属于一种线性工程，其工程的跨度非常大，并且参与工程建设的单位地区也非常分散。

由于施工单位之间的分散度过高，就给单位之间的沟通和信息共享带来了影响，作为一个体系化的工程，无论施工中哪一片段出现了问题，都会对整体的工程质量产生影响。

除了施工跨度的问题，整个工程的质量管理方式也对管理工作的顺利进行产生着一定的影响。

受到轨道交通工程自身特点的影响，在进行施工质量管理的过程，主要是采用传统的管理方式进行管理，这种管理方式主要是将工程分段承包，以交叉式的施工方式推进工程的快速进行。

虽然能够在一定程度上促进施工效率的提高，但是受到施工单位构成不同的影响，也会无形中增加工程质量管理的难度。

所以，在进行城市轨道交通工程质量管理的同时急需一套能够适应目前工程施工方法的科学管理办法，只有对工程管理的方式进行了改进，才能保障施工单位的有效管理，最终确保工程质量的稳步提升。

2.4工程协调难度较大
城市轨道交通工程的协调工作都是在施工前期完成，这是由于城市轨道交通工程施工受周围地理环境的影响较大，施工场地通常较小且工程整体跨度较大。

为了降低施工对周围环境产生的影响，做好协调工作十分关键。

整个工程施工过程需要各个部门的全力配合，如现场的供电工作和设备安装等工作也需要统筹协调，这是施工顺利推进的基础。

3 城市轨道交通机电一体化技术应用及发展分析
3.1 PLC技术在顺序控制系统中的应用
就当前而言，PLC技术的应用也受到越来越多的群体关注，逐渐变成电气控制中的主流应用技术，利用这种技术可以实现工业生产环节、生产线和生产效率的多重控制，对于提升生产效率，提高生产效益具有非常重要的现实意义。

以城市轨道交通为例，PLC技术在顺序控制中的应用，对于改善城市轨道交通的实际效率具有重要意义，因此，也在一定程度上促进了城市轨道交通的发展。

城市轨道交通的安全性问题一直是人们关注的焦点问题，使用PLC技术可以保持系统的稳定性。

这种技术本身的智能化水平更高，可以充分利用电脑和监控设备的便利性，帮助工作人员更好地完成设备的配置工作，从而节约投入成本。

3.2开关量控制中PLC技术的应用
在传统的电气控制自动系统中，通常会使用电磁性的继电器，相对于其他类型的继电器，这种设备的优势体现在更加省力方面，但器件本身也存在一定的缺陷，该继电器安全性相对较低，在使用过程中容易发生触电现象，对于电气控制系统的稳定性也会造成一定的不利影响。

另外，这种电磁继电器设备的外接线相对复杂，导致安装之后，后期的维护工作开展起来难度大。

而使用PLC技术可以有效改善这种状况，充分利用虚拟继电器取代传统电磁继电器，很好的解决反应时间和返回量的问题，从而提升了系统的稳定性和性能水平。

以电气控制系统中的断路器控制为例，使用PLC技术对断路器的控制情况进行改进，可以极大地提升反应速度，从而缩短断路控制的时间。

其次，PLC技术还能在自动切换系统中使用，这种器件本身具有反应速度快的优点，可以提升对设备和器材的保护力度，相对于传统的方式也会更加稳定，提升了安全性能。

最后，PLC技术具有较好的数据存储能力，可以对存储空间进行调整，从而提升实际价值。

4 结语
传统城市轨道交通项目的各系统项目单独招标，信息安全的建设及管理各自为政，缺少总体防护和深度防护的规划。

各安全厂商的产品、防护方案也存在差异，无法对安全信息进行集中管控和共享。

将机电一体化技术作为轨道交通顶层设计，通过建设统一的信息安全管理中心，实现对整个城市轨道交通各系统的统一安全监测、防护和预警，支持应急响应及快速处置能力。

另外，通过大数据分析和可视化展示技术，可对历史事件和实时事件进行实时展示，形成趋势预测，为大数据网络安全防护体系建设提供决策依据，较传统方案相比机电一体化具有更明显的优势。

参考文献：
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[2]徐林.城市轨道交通机电一体化技术的应用及发展趋势研究[J].建筑工程技术与设计，2019(19)：5674.
[3]吴韵逸.基于互联网下城市轨道机电一体化分析[J].粘接,2020,44(12)：172-175+185.。