轨道交通电力监控系统设计与应用

轨道交通电力监控系统设计与应用

发表时间：2018-08-13T16:12:06.737Z 来源：《电力设备》2018年第8期作者：张振华

[导读] 摘要：随着我国现代化建设事业的不断进步发展，城市建设的不断进步，轨道交通也得到了长足发展。

（天津凯发电气股份有限公司天津 300392）

摘要：随着我国现代化建设事业的不断进步发展，城市建设的不断进步，轨道交通也得到了长足发展。发展轨道交通，提高了运输效率，减轻交通压力，提高行车的安全性。由于轨道交通涉及到公共安全问题，关系到广大乘客的生命、财产以及公共资源的安全，这就要求轨道交通的监控系统要比普通的监控更安全、更稳定、更加可靠。本文就针对对轨道交通中的监控系统设计与应用进行分析探讨。

关键词：轨道交通；电力监控系统；设计；应用

轨道交通电力监控系统指的是对城市轨道交通情况进行全面监控的电力系统，该系统的监控对象包括城市轨道交通的接触网、变电所、配电所等电力设备，主要任务是监控这些电力设备的实际运行情况，通过远程实时控制和远程实时监视，及时发现电力设备的异常状况，报警异常事件，确保电力设备的正常运行。并通过实时监控，进一步提高电力设备供电系统及配电系统的自动化程度，提高其电力设备管理水平，实现设备自动化调度，做好电力设备维修工作。交通电力系统主要通过车站变电所及通信通道系统完成信息传输，这两个系统都属于通信专业系统。其中，变电所综合系统现场测控装置与通信网相互连接而成，并由此形成主控中心、车站以及现场的综合体系，该体系是一种多层应用体系。系统各个子系统负责的工作大不相同，车站监控系统与主控制系统主要负责数据分析、数据处理以及数据收集等，也作为系统的使用节点与实时监控关键节点存在，几个子系统形成拓扑结构，接口设备指的是系统中的监控设备。

1轨道交通电力监控系统概述

轨道交通电力监控系统就是地下轨道供电系统设置中能有效调控、监管电力系统维持正常状态的控制平台。它能及时发现轨道交通运行中的不稳定因素，并在第一时间获得有效的解决方案，将安全隐患在还未进一步扩大前扼杀于萌芽状态，以确保城市地下轨道交通的正常运转，为市民的出行提供便利。轨道交通电力监控系统能对城市地下轨道交通中涉及的全部配电过程进行严密监督与管理，及时将获得的原始数据筛选、分类、整合，大大简化了工作技术人员的工作量，达到实现人力资源与电能资源优化合理配置的目的。

2轨道交通电力监控系统的特点

在轨道交通的整个运行中，基于调度设备机电部分的统一性，当运行中出现某个故障时，该系统会在第一时间通过各系统之间的逻辑关系以及联锁关系对突发事件进行处理。在这一点上，分立监控系统无法完成，这也是分立监控系统的唯一缺陷，基于该系统存在的缺点中不难看出，可以把各个子系统进行综合与系统进行集成化的管理是当今调度系统亟需解决的重大课题。此外，作为轨道交通中的各个子系统的不断加强，为监控系统的发展打下了坚实的基础，如今随着我国现代化的计算机技术、网络通信系统以及数据的大力发展，为我国电力监控系统各项技术的很好实现起到了保障性的作用。

作为对电力运行实施的监控系统来讲，其主要是通过计算机软件以及硬件设施来实现轨道交通的自动化功能。其中，不管是电力监控设备还是机电监控设备、以及通信监控还是行车的调度指挥监控，这些系统功能的全部实现都将建立在以计算机系统为统一的网络平台上，它将以某个统一的软件体系作为结构，以此对该系统的运行进行支撑。基于综合的监控系统，必须按照两级调度和三级控制的原则执行。但整个监控系统主要分为以下几部分构成，即中央监控系统、骨干网（M13N）、车站监控系统和前置接口（FEP）。因此对轨道交通的全线各个资源都实现了信息的共享与互通性。由此可鉴，该监控系统不仅对分立系统在调度指挥中的不足进行了很好的克服作用，同时也实现了未来轨道交通调度管理自动化发展的趋势。

3轨道交通电力监控系统的设计及应用

3.1轨道交通电力监控系统构架设计及应用

对于轨道交通工程来说，对于电力监控系统的运用至关重要，在系统建构过程当中，要根据城市实际状况来设计与施工，在系统中主要是对车站以及中央管理相互协调和相互制约。轨道交通工程中，监控系统有其自身特点，所包含内容十分复杂，同时这项技术所应用范围主要是在一些大型工程当中，其中随着轨道交通工程的发展，对于自动化技术应用越来越多，我国电力工程实际发展和运行过程中，需要从各个方面进行满足，举例来说，对于轨道交通来说，表现较为突出的是南瑞公司中所采用的RT21-SCADA电力监控系统，这项技术中通过分层来进行体系建设，同时对系统运行整个可靠性有着提升作用同，通过一些抗干扰措施也能够对系统进行提高。

3.2平台化系统的设计及应用

对于轨道交通工程中的电力监控系统来说，平台化技术通过多年实践表明，对于这项技术的应用范围以及平台发展十分适用，因而对于系统平台化的应用需要从计算机或者是网络等方面进行相关信息的获取，例如，RAILSYS实时软件平台适用于多种不同的计算机操作系统，其中所包含的虚拟化操作技术，能够支持多网络的分布式运行、业务动态加载等。其次，平台化系统的设计中，对于数字库子系统的建立也需要进行控制和管理，这种系统主要会建立在内存的基础上，同时也需要保证数据的建立能够包含网络访问或者是网络语言的建立，同时在设计系统过程中，对于技术中总线或者是相关技术的运用需要根据接口相关标准，同时根据轨道交通实际状况进行系统处理，在工程实际发展中，对于轨道交通过程中一些技术情况进行相应的处理和控制，从而建立相应的数学模型，支持工程系统的运用。

3.3RAILSYS软件平台的实际应用

RAILSYS软件平台目前在我国城市轨道交通电力监控系统的应用中，已经获得了较为良好的效果。这一软件平台中所包含的综合监控系统架构设计，主要遵循两级管理、三级控制的体系。从其设计到应用，充分考虑到了规范化、开放性、可靠性、分层分布等特点，大大提升了系统的可靠性及灵活性。

在其实际应用中，主要采用1+N的容错运行模式，充分满足了当前轨道交通中对电力设备实时监控的需求。并通过对关键节点硬件冗余配置热备运行的采用，尽可能的保障了电力监控系统的可用性。同时，RAILSYS软件平台，能够支持混合计算机硬件平台，适用于多种操作系统。其运用多层体系系统构架，系统可扩展性较大。并实现了实时数据库及商用数据库的有效结合。

结语

综上所述，监控系统在城市轨道交通线路中，对所有电力和机电设备进行监控，是分层分布式计算机集成系统，在城市交通中起到了集中操作，管理运营。在我国地铁自动化系统的大趋势下，监控系统得益于计算机、通信和网络等技术的飞速发展，已经成为国际主流技术。我国的城市轨道交通的发展，需要结合国内现状，循序渐进，逐步完善。通过提高地铁运营管理人员的工作效率，统一运营管理、维