城市轨道交通综合自动化系统的研究

高 、 峰期 交通 需 求 量大 的特 点 ， 高 目前 国 内正 大 力 加 快 发 展 城 市 轨 道 交 通 建 设 的 步 伐 ， 国 内 城 市 轨 道 交 通 事业 发 展 有着 广 阔 的前 景 。 城 市 轨 道 交 通 系 统 是 一 种 高 密 度 、 大 运 量 的 交 通 系 统 ， 须 保 证 其 高 度 的 安 全 性 和 可 靠 性 。 力 监 必 电 控 自动 化 系 统 和 机 电 设 备 监 控 自动 化 系 统 构 成 的 综 合 自动 化 系 统 是 整 个 轨 道 交 通 系 统 安 全 可 靠 运 行 的 机 电 设 备 监 控 自动 化 系 统 的 各 种 功 能 。 这 些 系 统 可 各 自独 立 地 操 作 ， 源 共 享 、 调 配 合 ， 现 整 个 系 资 协 实 统 的安 全 、 效 运 行 。 高
ｐａｇｅ ２
机 电 设 备 监 控 自 动 化 系 统 的 不 同 特 点 ， 中 央 监 控 中 车 站 级 监 控 系 统 可 分 别 对 接 人 系 统 的 任 何 一 个 可 遥 控 对 象 进 行 遥 控 。 遥 控 方 式 分 为 单 步 选 点 、多 步 选 站 、 线 、 动循 环 、 动 关 系 和 多个 设 备 运 行 方 式 选 自 自 组 合 。ａ 单 步 选 点 采 用 返 送 校 核 方 式 和 直 接 执 行 方 ． 式 。 对 于 重 要 的 遥 控 对 象 采 用 返 送 校 核 方 式 以 防 止 心 和 车 站 级 监 控 的 侧 重 点 有 所 不 同 ， 电 力 监 控 自动 化 系 统 的 监 控 重 心 在 中 央 监 控 中 心 ，车 站 综 控 室 保 留 对 供 电 设 备 的 控 制 功 能 但 重 点 是 监 视 ； 机 电设 备 监 控 自动 化 系 统 的 监 控 重 心 在 车 站 综 控 室 ， 中 央 监 误 操 作 ，对 于 需 频 繁 操 作 且 重 要 等 级 不 高 的 对 象 采 用 直 接 执 行 的 方 式 。 ． 步 选 站 ， 于 同 一 车 站 或 同 ｂ 多 对 一 控 中 心 保 留 控 制 的 功 能 但 重 点 是 监 视 全 线 各 车 站 机 电设备 的工作 状 态 。 变 电 站 的 多 个 被 控 对 象 按 一 定 的 安 全 连 锁 关 系 定 义为 一个 顺 序操 作 序 列 ，操作 序 列启 动 将按 照顺 序 操 作 序列 一 步一 步 执 行 ， 当检测 安全 连 锁关 系不满 １２１ 车站 级 电力监 控 自动 化 系统 ＿． 车 站 级 电 力 监 控 自动 化 系 统 实 现 对 本 站 供 电 范 围 内 供 电 设 备 运 行 状 态 的 监 控 并 与 中 央 监 控 中 心 进 行 数 据 交 换 。 车 站 级 电 力 监 控 自动 化 系 统 具 备 多 种 形 式 的 现 场 网 络 接 口 ，通 过 现 场 监 控 网 络 实 现 与 站 足 则 跳 出 本 次 操 作 。 ． 线 方 式 ， 个 车 站 或 变 电 站 ｃ选 多 的 单 步 选 点 或 多 步 选 站 操 作 可 定 义 为 一 个 选 线 方 式 。． ｄ 自动 关 系 和 多 个 设 备 运 行 方 式 ， 过 各 逻 辑 条 通 件 设定 执行 步骤 自动发 出控 制 指令 。 （ ） 测 。 遥 测 对 象 为 各 变 电 站 内 交 流 相 ／ 电 ２遥 线 压 、 流 、 功 功率 、 功功 率 、 功 电度 、 功 电度 ， 电 有 无 有 无 直 流 电压 、 流 ， 散 电 流 ， 压 器 油 温 等 。 电 杂 变 内各类 微 机装 置 的数 据 交换 ， 制 和设 备运 行 监视 ， 控 记 录 保 护 动 作 信 息 、 件 顺 序 信 息 、 护 装 置 工 作 状 事 保 态信息等。 １２２ 车站 级机 电设 备 监控 自动 化 系统 ＿＿ 整 个 机 电 设 备 监 控 自 动 化 系 统 的 监 控 重 点 在 车 （ 遥 信 。遥 信 分 为 位 置 遥 信 和 保 护 遥 信 。位 置 ３） 遥 信 分 单 位 置 遥 信 和 双 位 置 遥 信 ，位 置 遥 信 包 括 各 类 开 关 、 闸 、 触器 的 状态 ，ｔ 手 车的位 置状 态 ； 刀 接 Ｙ＝ 关 站 ， 站 内液压 电梯 和 扶 梯 系 统 、 排 水 系 统 （ 括 对 给 包 污 水 处 理 和 管 道 保 温 ） 空 调 系 统 、 明 系 统 、 锅 炉 、 照 电 系 统 和 风 机 系 统 进 行 监 视 ， 表 ２所 示 为 车 站 级 机 电 设 备 监 控 自动 化 系 统 监 控 对 象 及 要 求 。 表 ２ 车 站 级 机 电 设 备 监 控 自动 化 系统 监控 对 象 及 要 求 保 护 遥 信 分 为 事 故 遥 信 和 告 警 遥 信 ，包 括 各 类 保 护 动 作 、 合 、 入 开 出错误 等信 息 。 重 开 （ 遥 调 。 微 机 保 护 装 置 保 护 定 值 进 行 远 方 调 ４） 整 。 （ 信 息 处 理 、 示 。 各 站 监 控 单 元 将 各 类 不 同 ５） 显 类 型 信 息 实 时 上 送 到 中 央 监 控 中 心 实 现 调 度 指 挥 中 心通 过
本文由电力论文贡献 ｐｄｆ文档可能在ＷＡＰ端浏览体验不佳。建议您优先选择ＴＸＴ，或下载源文件到本机 查看。 维普资讯 ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｑｖｉｐ．ｃｏｍ 鞔遒 道 禽ｌ ｌ Ｉ 孔 玮 秦立军 黄旭红 杜 ， ， ， ３北 京四方华能 电网控 制系统有限公司 ． ． 北京 １０ ８ ） ０ ０ ５
ｐａΒιβλιοθήκη Baiduｅ １
１１ 中央监控 中心电力监控 自 ．． １ 动化 系统 城 市 轨 道 交 通 供 电 系 统 主 要 包 含 三 大 组 成 部 基 本 保 障 。 电力 监 控 自动 化 系 统 可 使 调 度 中 心 实 时 掌 握 各 个 变 电 站 、 闭 所 设 备 的 运 行 情 况 ， 接 对 设 开 直 备 进 行 操 作 ；机 电 设 备 监 控 自动 化 系 统 实 现 整 条 线 分 ： １ 主 变 电 站 ， 由 城 市 配 电 系 统 提 供 的 １ Ｖ （） 即 ０ｋ 或 １ ０ｋ 变 电 站 ； ２） 引 降 压 变 电 站 ， 要 为 机 车 １ Ｖ （ 牵 主 提 供 直 流 牵 引 供 电 ；３ 各 类 降 压 变 电 站 和 开 闭 所 。 （） 中 央 监 控 中 心 电 力 监 控 自动 化 系 统 主 要 有 控 制 、 据 采 集 处 理 、 示 、 警 、 修 及 事 故 抢 修 调 度 数 显 报 维 等 功能 ， 控 对 象 为各类 变 电 站 、 闭所 的供 电设 备 监 开 （ 表 １所 示 ） 包 括 １ Ｖ 开 关 设 备 、 直 流 开 关 设 如 ， ０ ｋ 备 、８ ３ ０Ｖ 开 关 设 备 、 引 变 压 器 、 流 器 、 电 变 压 牵 整 配 路 站 内 机 电 设 备 的 集 中 监 控 和 管 理 。 整 个 综 合 自动 化 系 统 按 功 能 分 散 、任 务 分 担 、信 息 共 享 的 原 则 构 成 ， 分 发 挥 综 合 自动 化 系 统 的 整 体 优 势 。 充 结 合 国 内 外 城 市 轨 道 交 通 对 电 力 监 控 自 动 化 系 统 和 机 电 设 备 监 控 自动 化 系 统 的 功 能 需 求 调 研 和 工 程 实 际 详 细 地 分 析 和 阐 述 了 城 市 轨 道 交 通 综 合 自动 化 系统 的功 能 、 信 网络拓 扑 结构 。 通 收 稿 日期 ：２ ０ —９ １ ；修 回 日期 ：２ ０ —３１ ０ ３０ ．８ ０ ４０ —５ 器 、 流 屏 、 散 电流 排流 柜 。 直 杂 作者简介 ：孔 ￣（ ９ ７） 男 ， １７ 一， 江西 南 昌人 ， 士研究生 ， 博 从事配 电网 自动化 、 城市轨道交通 配电 自动化研究 。 Ｅ－ ｉ ｋ ｎ ｗｅ ｎ ｅ ｕ ６ ．ｅ ｍａｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ｐ ＠２ ３ｎ ｔ ： ＿ 维普资讯 ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｑｖｉｐ．ｃｏｍ ２ ０ 年第 ７期 ０４ 中 国 电 ： Ｊ － ｊ 第： ３ ７卷 表 １ 电力监控 自动化系统监控对 象及 要求 报 警 、 故 数 据 处 理 、 ＯＥ事 件 记 录 、 故 追 忆 、 事 Ｓ 事 各 类 报 表生 成 等 功能 。 １１ 中央监控 中心机 电设备监控 自 ．＿ ２ 动化 系统 中 央 监 控 中 心 机 电 设 备 监 控 自动 化 系 统 监 控 全 线 机 电 设 备 ， 括控 制 、 形 界 面 管理 功 能 、 警 安 包 图 报 全 管 理 功 能 。 １控 制 功 能 对 车 站 和 车 辆 段 机 电 设 备 （） 进 行 控 制 ， 允 许 中 央 监 控 中 心 或 就 地 车 站 级 监 控 系 统 进 行 控 制 ； ２） 形 界 面 管 理 功 能 将 全 线 重 要 机 电 （ 图 设备 监 控 以流 程 图方 式 、 站分 组方 式 、 画面 方式 车 点 组 织 管 理 ， 过 不 同颜 色 和 动 态 数 据 显 示 设 备 状 态 ； 通 （ ３） 报 警 安 全 管 理 功 能 对 全 线 各 机 电 设 备 的 报 警 信 息 处 理 ， 组 织 画 面提 供给 操作 员 。 并 １２ 车 站级 监控 系统 ． （ ） 控 。 系 统 设 ２级 遥 控 ， 中 央 监 控 中 心 和 １遥 即 车 站 级 监 控 系 统 与 中 央 监 控 中 心 体 现 功 能 侧 重 点 不 同 的 设 计 原 则 ， 即 根 据 电 力 监 控 自动 化 系 统 和
阗 究 宏。杨奇逊 ， （． １华北 电力 大学 四方研 究所 ， 北京 １０ ８ ； ． ０ ０ ５ ２ 北京地下铁道 总公司 ， 北京 １０ ４ ０ ０ ４； 摘 要 ：近年来城市轨 道交通得到蓬勃 的发 展 ， 城市轨道交通 系统具有高密 度 、 大运量的特点 。 必须保证其高 度安全 、 可靠 。电力监控 自动化 系统 和机 电设备监控 自动化 系统为整 个轨道交通 系统 安全可靠 运行提供 了基 础保 障。文 中详细地分 析 了综合 自动化 系统 的功能 、 通信 网络结 构 ， 出城市轨道 交通综合 自动化系统 的一 提 种实用模式 。该 系统 采用分层分布 式设计 思想 ， 为 ３层结构 ： 分 中 央监控 中心 、 车站级监控系统和基础设备 自 动化系统 ， 从而 灵活地 实现 系统 的三级 控制 ； 设备 级采用 现场总线 网络 ， 监控 中心和车 站级采用 百 兆冗余 以 太 网络。整 个综合 自动化 系统 实现功能分散 、 任务分担 、 信息 共享 。 关键词 ：城市轨道交通 ；综合 自动化 ；电力 监控 自动化 ；机 电设 备监控 自动化 ；通信网络拓扑 中图分类号 ：Ｔ ６ Ｍ７ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１０ ．６ ９ ２ ０ ）７０ ３ －４ ０ ４９ ４ （０ ４ ０ －０ ３０ ０ 引言 城 市 轨 道 交 通 在 国 外 已 发 展 了 ｌ ０ 多 年 ， 我 国 ０ 才 发 展 了 ５ ０多 年 ， 且 仅 在 为 数 不 多 的 几 个 大 城 市 而 １ 综合自动化系统 城 市 轨 道 交 通 综 合 自动 化 系 统 设 计 采 用 分 层 分 布 式 结 构 ， ３部 分 构 成 ： 央 监 控 中 心 、 站 级 监 由 中 车 控 系 统 、 站 内 基 础 设 备 自 动 化 系 统 。 统 实 现 ３级 车 系 监 控 ， 中心 级 、 站级 和设 备 就地 级 。 即 车 中 有 轨 道 交 通 线 路 。 城 市 轨 道 交 通 系 统 是 城 市 地 下 铁 道 、 型 轨 道 交 通 、 轨 交 通 、 轨 电 车 等 轨 道 交 轻 单 有 通 系 统 的 统 称 ，该 类 交 通 方 式 适 合 大 城 市 人 口 密 度 １１ 中央 监控 中心及 其 功 能 ． 中 央 监 控 中 心 作 为 全 线 的 信 息 中 心 ， 以 统 一 的 硬 件 平 台 和 软 件 体 系 来 支 持 实 现 对 供 电 、机 电 及 其 他 辅 助 系 统 的 集 成 ， 整 实 现 电 力 监 控 自动 化 系 统 、 完