地铁供电智能运维系统实践解析

地铁供电智能运维系统实践解析

摘要：随着地铁线路网的不断扩大，地铁运营技术管理水平越来越高，设备

维护标准也越来越精细，导致运营维护成本高。在地铁运营安全可靠的基础上，

降低成本尽管综合地铁监测系统(ISCS)改善了规范监测系统的一体化和运行效率，但电力系统子系统在智能运行维度中的发展深度远远不够。随着网络运行和一线

运行关键设备逐步进入大中型维修阶段，迫切需要构建基于设备状态监测、特征

提取、状态评估、故障排除的智能电力操作系统。

关键词：地铁供电；智能运维系统；实践；

引言

城市地铁建设对于促进城市经济发展和便利城市居民出行非常重要。地铁作

为一种生态、高效、安全和可靠的交通工具，建设速度越来越快，建设水平也越

来越高。当然，随着城市的快速发展，对地铁智能水平的要求也更高，基于系统

运行安全的运营成本节约是当前城市地铁智能管理研究的优先事项。

1城市地铁供电系统概述

城市轨道交通供电系统由主站(配电时打开的变电站)、中压网、牵引减电压

联合变电站、减压站、牵引网、电力监控及其辅助监控系统组成页:1。其中，主

站负责将高压电源从110kV降低到35/10kV，然后通过中压网络、降低的变电站(或再次降低电压)将线路电压降低后的中压电源传输到变电站电力监控及其辅助

监控系统负责监控、规划和管理所有电力设备，以确保电力系统正常运行。

2供电智能运维系统

随着人工智能、海量数据和云计算等新兴技术的发展，构建了电力智能操作

系统。首先，它必须以电力设备状态监测和诊断、故障预测、风险水平评估、故

障数据分析标准化为基础，并与以可靠性为中心的维护理论密切相关。二是构建

数据监控平台，建立基于故障影响程度和故障频率的风险矩阵，利用数字二进制

技术构建多维故障预测模型，建立系统整个生命周期的可靠性管理优化策略最后，建立封闭的圆形通信网络是数据传输渠道。智能供电调度作业管理系统建立供电

调度作业综合智能管理体系，实现完整的闭环管控；对作业全过程进行数字化、

智能化、可视化管理，提升工作票编制质量和准确性，保障数据在各个作业环节

和相关系统共享；协调运输安全生产与供电调度组织，提升供电安全风险管控能力；实现工作票的智能化编制审核，自动生成相关作业命令、倒闸命令，并通过

供电远动管理系统数据接口实现停送电命令执行；同时提高各级供电调度员工作

效率，降低劳动强度；作业过程全程信息记录，利用大数据分析，自动生成相关

的统计分析报表，持续改善工作流程及员工绩效评价；实现供电作业全过程信息化、流程化、规范化、标准化、一体化化协同运作。

3实践解析

3.1多维信息融合共享的技术平台

智能电源操作系统遵循协调互联、信息共享、提升更换位置等原则，通过维

护中心终端智能电源操作设备连接操作系统，获取与操作管理系统相关的业务数

据电子工作单系统和企业资产管理系统(EAM)，提高了智能操作系统核心功能数

据的复盖位置。智能电源操作系统的拓扑结构如图3所示。电力系统数据提供了

一个单一专业内不同功能板之间的信息共享和流通以及模块之间的信息交流。智

能操作中心系统将合并诸如网络、电压、轨道、隧道、客房建设、缺陷、维修、

任务等业务设备等数据。并将为管理人员提供数据平台，以全面了解运营中心所

有工作的执行情况。

3.2科学合理配置维修设备，加强故障预测管理

城市地铁供电系统的运行维护管理应在维护设备科学合理配置的基础上进行。专业维护工具可以确保系统维护的效率，并做出科学合理的维护决策。电力设备

在实际运行过程中受到各种因素的影响，如果不注意运营管理，可能导致电力设

备故障，从而影响地铁正常使用电力，导致地铁停滞甚至瘫痪因此，为了解决城

市地铁供电系统运行过程中目前存在的问题，需要加强故障预测管理，优化各个

环节的工作，进行综合分析，制定长期科学监测计划，进行动态监测它还能够根

据电力设备的实际运行情况构建相应的寿命模型，控制所有电力设备的寿命。对

于老化设备，应及时进行维护和更换，以免因设备性能故障而影响城市地铁供电

系统的整体稳定、安全运行。

3.3数字孪生的监控交互模式

数字双胞胎是使用物理模型、传感器更新、运行数据等集成的多学科、物理、多尺度和多概率模拟过程。它们在虚拟空间中进行映射，从而反映了相应物理设

备的整个生命周期过程。通过建立变电站和联络网的双重数字模型，在线监测系

统的数据从设备模型以三维可视化方式呈现，最大限度地展示了现场设备的实际

运行状况，使管理人员能够全面了解环境。除了在线监测数据之外，智能操作系

统还提供了通过罗马平台接口分配线路网络的信息，如线路应急人员、应急车辆等。方便作业调度人员对紧急处置进行相对调配，并为电力设备维护人员掌握变

电站运行状况提供更加多样化的信息。数字孪生模型用于重建变电站的实际场景，建立变电站的三维实际情况模型，在三维模型上展示相机的总体分布情况，并方

便电力设备维护人员快速访问相机的实时视频。

3.4智能供电调度

智能供电调度作业管理系统主要实现作业计划管理功能，包括自动读取、自

动导入施工管理系统提供的施工、维修作业计划，并智能识别与供电调度相关的

计划；实现智能审核并自动批量分发到相关电调台、网工区终端、变电所终端等；实现作业计划实施过程管理功能，包括对牵引和电力设备停电作业计划流转、作

业前的内容确认；对停送电命令和作业命令的流转环节进行智能审核、智能检索

和智能安全卡控等功能；最终实现供电调度作业管理的标准化、一体化和智能化。

3.5无人化运维系统架构

智能电源操作系统通过统一的设备建模工具提供标准化的设备管理，方便了

线路扩展和数据扩展。以静态数据为基础，通过在线监控系统和检测机器人等变

换站的自动检测功能，能够自动采集业务流程的所有动态数据，实现实时视频、

三维模型和检测进度的统一管理。合并并连接由静态、动态数据和设备生产管理

系统生成的数据，实现设备的多源链路监控。