城市轨道交通供电设备运维智能管控系统研究

城市轨道交通供电设备运维智能管控系统研究

姜笑鸾 ,赵建太

陕西省西安市轨道交通集团有限公司  陕西省西安市  710000

摘要：我国城市轨道交通处于高速发展时期，运营线路和里程屡创新高，为城市便捷出行和缓解地面交通压力带来良好的社会效益。同时，运营规模不断扩大，装备体系日益复杂，还有大量旧线的更新改造任务，给轨道交通运维管理带来巨大压力，也对设备维修安全、质量和效率提出更高的要求。供电系统运维是城市轨道交通设备管理的重要组成部分。笔者对城市轨道交通供电设备运维管控系统进行研究，引入在线检测及状态维修方法，探讨了运维管控平台、多维数据监测、智能决策控制、设备维修管理、作业安全管控等方面的内容，以“前端监测+后台管理+过程管控”的综合性管理架构，结合各种成熟的高新技术应用，可以显著提升设备维修管理效率和安全管控能力，提高运维智能化程度。

关键词：城市轨道交通；供电设备；预知性维修

引言

在地铁、巨型交通中枢与公共设施中，通风空调、给排水、电梯等机电设施的影响与重大性更加明显，近阶段，随着我国城市化范围加倍扩张，基础设备落伍问题凸显，城市交通运输冲突日渐明显。城市轨道交通以其安全、准点、迅速的优势，在开阔城市面积、塑造城市迅速成型，交通互联网和优化城市交通轨道层面发挥越来越大的影响。全国各大都市依据城市可持续发展与城市交通良好发展的需求，都在主动筹划设立城市轨道交通工程。我国城市轨道交通取得了长远发展，在道路长度、车辆数量、客车数量等目标都有大范围增加。我国是目前世界上最大的城市轨道交通建设市场，经济稳固发展和国家的鼎力帮助，使得我国轨道交通建设范围逐渐开阔。我国重要城市现阶段建设地铁轨道已临近100条。在建设的地铁轨道和筹划中的地铁轨道数量也超出100条，我国地铁的未来和市场非常宽广。目前，我国处在城市轨道交通大兴盛阶段，大批轨道的持续开通运营对实施管控工作提出了更大的需求。轨道交通作为一个典范的实施资产密集型产业，设施量超大，涵盖专业项目多，有关设施日常、高效地运营是轨道交通安全、有效运行的根本要素，然而现阶段我国各运营工程在设施检验维护方式、设备运维管理系统和整个信息化、自动化水平等层面都处在起始时期，存有部分缺陷和问题。文章针对轨道交通设备运维管理系统的设想和完成实行解析与讨论，核心在提高轨道交通运营工程机电设备运维智能管控系统的水平。

1城市轨道交通系统建设

城市轨道交通系统由高压输电网、主变电所降压、控制网、牵引变电所降压等组成。调度中心提供照明、电源和测试维修等电能。各主要变电站（牵引变电站、降压变电站）的系统配置、电力电缆、接触网或轨道、供电系统的电源监控。供电系统具有关键的连续行驶条件，对交通控制的整体安全性具有关键影响。

2城市轨道交通供电设备运维智能管控系统研究

2.1设备状态实时感知预警系统

为保障供电系统能够安全稳定运行，根据供电设备本身带有的智能监控单元，结合现行的智能巡检、电能计量、变电环境、故障录波、应急电源等监测系统，获取设备运行的实时状态信息，实现供电系统能耗、负荷、线路电流电压等数据的采集，对设备状态进行感知预警。设备状态实时感知预警系统的主要功能为:1)通过对线路级PSCAD(电力监控系统)或CIOS(中央一体化操作系统)系统电气参数的实时采集，掌握现场设备运行状态，为后续的数据分析提供有力支撑。2)通过网络级、线路级、车站级的电能量，掌握能耗系统的运行状态，实现能源优化管理。3)通过智能巡检的自动识别，提高现场监控效率，降低人员现场巡检工作量，优化生产组织模式。4)通过变电所环境的实时监测及报警，避免因环境突变导致的供电设备、电子设备、通信设备、电源设备的使用效率降低、故障率提高等安全隐患。5)通过应急电源实时监测，对UPS、EPS下级一类特别重要负荷的用电质量进行监控，提高下级负载用电可靠性。6)通过远程录波对电气参数进行实时采集分析，根据变化趋势预判故障发生的可能性，并及时采取应急响应机制。7)通过对不同季节、不同时段、不同运行方式下供电系统负荷进行监测、分析，优化应急处置运行方式并及时制定预案，于日后网络电力调度的指挥提供技术保障。8)通过设备本体加装的传感器等设备的应用，对局放量等电气量参数进行监测，并通过在线和离线相结合方式强化设备监控力度。

2.2固有的智能管控系统

包含机电设备管控系统、电力管控系统、全自动照明管控系统及电力测量系统等，机电设备管控系统主要采取分级布置式实地总线架构，系统由传感器、直接数字控制器或者可以编程逻辑控制器、传输线路、网络控制器、集线器、执行器与显示器等构成。并且通过网关、RS485等通信接口，对各种机电设施（如空调、给排水、电、电梯等设施或系统）实行智能监控与管控。（1）电力管控系统运用低压开关柜内各回路配置的检测表盘，对变电所的入、输线回路实行及时监控。（2）智能照明管控系统通过分散式互联网于末端智能照明管控板块，对照明灯实行智能管控，依照差别方式编程，智能管控加入照明灯的数目，以实现节能目标。（3）电力测量系统实行检测表盘对灯具插座系统、空调系统、动力系统、特别用电划分范围及时测量、远程控制。因为各分系统中间都要通过通信接口实行对接，总是会因通信协定不搭配，产生不能接入的状况，乃至于产生设施供给商中间互相推脱，影响系统调节，耽误工程工期。各分系统相应单独运营，检测数据欠缺互动性。

2.3健全管控体系，实现系统构建

要想真正的对智能化管控系统进行良好的构建和引入，首先就应该对健全的管控体系进行构建，为相关工作的开展提供良好的依据和保障。所以，在现阶段，应该将更多关注点放置在体系建设上，让工作开展有据可依。自城市轨道交通运营相关管理规定发布以来，要求城市轨道交通需建设智能化管理系统，实现集中监管。在体系建设中，应该将供电设备状态监测作为目标，在整个交通网和全线区域对体系进行构建。从整体上实现全过程、全业务、全要素的安全管控和智能管理。其中，包含管控平台多维检测、安全管控、技术创新、智能互联、故障分析等相关要素，能够保障轨道交通中供电系统长时间的处在规范、安全和高效状态下，让运维智能化程度得到大幅度的提高。在这其中，可以对多元化创新技术进行良好的运用，对高新成熟技术进行引入，做到全过程管控，从而使得体系建设效果更好。

结语

综上所述，城市轨道交通供电系统智能运维平台能够为供电设备的运行维护提供高效准确的决策支持，从而使城市轨道交通供电设备管理水平不断提升，使得供电设备运行维护工作更加智能化、全面化、准确化。目前我国城市轨道交通朝向规模化与智能化的方向发展，供电系统作为保障轨道交通正常稳定运行的一个重要部分，必须要持续优化性能结构，对运行中可能出现的问题进行全方位监控与解决，加强高新科学技术在智能运维平台建设中的应用，努力达成智慧城市轨道交通建设的目标，推动我国轨道交通事业的可持续发展。

参考文献

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