鐵路牽引供電系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

牛曉東

【摘 要】現(xiàn)階段，鐵路牽引供電系統(tǒng)在鐵路運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展中得到了廣泛地應(yīng)用。在應(yīng)用過程中，具有以下特點(diǎn)：線路長，負(fù)荷變化較大，并且在維護(hù)過程中，要求較高，故障影響范圍較大，對這些問題的有效處理，是當(dāng)下鐵路發(fā)展過程中必須解決的一個(gè)重要議題。為了保證高鐵的正常運(yùn)行，就需要在現(xiàn)有牽引供電系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，安裝遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，保證電能供應(yīng)的可靠性，提升高鐵運(yùn)行的安全性。

【關(guān)鍵詞】鐵路 牽引供電 遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)及社會(huì)的發(fā)展，高鐵逐漸的發(fā)展成為道路交通系統(tǒng)中重要的組成部分，在高鐵運(yùn)行的過程中，動(dòng)力來源于牽引供電系統(tǒng)，而在當(dāng)前的牽引供電系統(tǒng)中，一旦發(fā)生故障，其影響范圍比較廣，而故障處理的時(shí)間比較短，導(dǎo)致高鐵運(yùn)行中的安全性降低。

1鐵路牽引供電系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)概念

鐵路牽引供電系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，是由控制站調(diào)度端與被控站的遠(yuǎn)動(dòng)裝置及連接與兩者之間的信道設(shè)備組成的調(diào)度牽引供電設(shè)備的遠(yuǎn)距離監(jiān)控系統(tǒng)，它能實(shí)現(xiàn)線路的實(shí)時(shí)遙測、遙信、遙控，線路故障的自動(dòng)處理。鐵路牽引供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，要注重具有以下基本功能：首先，能夠?qū)ο到y(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)以及運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測，并當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，能夠?qū)收闲畔⑦M(jìn)行有效反應(yīng)；其次，對牽引供電系統(tǒng)中的主要參數(shù)進(jìn)行測試，并實(shí)現(xiàn)參數(shù)信息的傳送和計(jì)算，利用屏幕畫面對故障信息進(jìn)行反應(yīng)；再者，牽引供電系統(tǒng)能夠?qū)﹄姸冗M(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并進(jìn)行日報(bào)表和月報(bào)表的打印工作，能夠?qū)ο到y(tǒng)自身進(jìn)行自檢，發(fā)現(xiàn)自身存在的問題，并進(jìn)行及時(shí)的校正；最后，需要對供電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)以及相關(guān)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，能夠?qū)ε嘤?xùn)功能進(jìn)行模擬，對管理人員的操作進(jìn)行有效培訓(xùn)，加強(qiáng)故障處理的智能化發(fā)展。

2總設(shè)計(jì)需求

在進(jìn)行鐵路牽引供電系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前，首先要對設(shè)計(jì)的需求進(jìn)行明確，具體說來，總的設(shè)計(jì)需求主要包含以下幾點(diǎn)：牽引供電系統(tǒng)中包含比較多的供電設(shè)備，系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控其運(yùn)行，并在設(shè)備發(fā)生故障時(shí)及時(shí)報(bào)警；遙測系統(tǒng)中的主要參數(shù)；傳送和計(jì)算故障點(diǎn)的參數(shù)，并明確故障發(fā)生的位置；全面的顯示出故障信息，并實(shí)現(xiàn)打印；能夠打印電度統(tǒng)計(jì)等相應(yīng)的報(bào)表；具有良好的維護(hù)功能；智能處理系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的故障。

3硬件構(gòu)成

調(diào)度所系統(tǒng)主要硬件設(shè)備分組包括：局域網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、調(diào)度臺(tái)、維護(hù)管理臺(tái)、服務(wù)器組、存儲(chǔ)系統(tǒng)、UPS系統(tǒng)、復(fù)示系統(tǒng)、其它配套設(shè)備等。

調(diào)度所系統(tǒng)內(nèi)各硬件設(shè)備的功能分別為： 局域網(wǎng)絡(luò)：負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)調(diào)度所系統(tǒng)中各計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)、存儲(chǔ)設(shè)備間、與被控站系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換；調(diào)度臺(tái)：負(fù)責(zé)提供調(diào)度員用于日常調(diào)度操作的人機(jī)界面；維護(hù)管理臺(tái)：負(fù)責(zé)提供系統(tǒng)的各種增、添、修、改等SCADA維護(hù)功能以及IT系統(tǒng)的域管理功能；服務(wù)器組：用于完成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、SCADA業(yè)務(wù)邏輯處理、實(shí)現(xiàn)與被控站系統(tǒng)的通信、實(shí)現(xiàn)與外部接口系統(tǒng)的通信、系統(tǒng)配置管理、系統(tǒng)備份等功能；存儲(chǔ)系統(tǒng)：用以完成對系統(tǒng)的所有靜態(tài)及歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)；UPS系統(tǒng)，用以為調(diào)度系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠、不間斷的電源。

其它配套設(shè)備：包括打印機(jī)、時(shí)鐘等，用于完成系統(tǒng)的打印、時(shí)鐘同步等功能為了確保系統(tǒng)的高可靠性，調(diào)度所系統(tǒng)中的所有關(guān)鍵設(shè)備，包括局域網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、通訊設(shè)備、服務(wù)器、調(diào)度臺(tái)均采用冗余配置。調(diào)度所系統(tǒng)的建設(shè)將會(huì)隨系統(tǒng)擴(kuò)展，因此無論是網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、服務(wù)器設(shè)備均采用支持模塊化配置、具備高擴(kuò)展性的硬件配置方案。

4系統(tǒng)軟件配置

（1）系統(tǒng)操作軟件。調(diào)度所系統(tǒng)的軟件平臺(tái)為客專調(diào)度系統(tǒng)軟件平臺(tái)，并提供相應(yīng)的證明文件。應(yīng)主要包括以下層次：1） 系統(tǒng)軟件：2） 平臺(tái)軟件： 3）數(shù)據(jù)庫軟件：4） 應(yīng)用軟件：應(yīng)用軟件是在成熟產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，充分考慮系統(tǒng)監(jiān)控容量規(guī)模，構(gòu)建于平臺(tái)軟件基礎(chǔ)之上的分布式、大容量的SCADA應(yīng)用軟件。供應(yīng)商應(yīng)具有工信部（原信息產(chǎn)業(yè)部）頒發(fā)的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)集成二級(jí)資質(zhì)和省建設(shè)廳頒發(fā)的安全生產(chǎn)許可證。

供應(yīng)商應(yīng)提供成套的、完整的客運(yùn)專線PSCADA系統(tǒng)的相關(guān)軟件，應(yīng)包括以下及供應(yīng)商認(rèn)為有必要的軟件：1）系統(tǒng)軟件：包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、集群管理軟件等；2）平臺(tái)軟件：位于系統(tǒng)軟件之上、應(yīng)用軟件之下，可按用戶需求進(jìn)行二次開發(fā)的、成熟可靠的、通用軟件平臺(tái)；3）應(yīng)用軟件：基于平臺(tái)軟件二次開發(fā)的、實(shí)現(xiàn)PSCADA系統(tǒng)功能的軟件。

（2）數(shù)據(jù)庫管理軟件。在建立牽引供電監(jiān)控系統(tǒng)過程中，數(shù)據(jù)庫的建立，是其一個(gè)重要組成部分，并且對性能的發(fā)揮，起到了十分重要的作用。牽引監(jiān)控系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)，必須以數(shù)據(jù)庫作為支撐，數(shù)據(jù)庫的性能，將直接影響到牽引監(jiān)控系統(tǒng)的整體質(zhì)量。在建設(shè)過程中，還需要考慮到鐵路行業(yè)的特點(diǎn)，其牽引供電遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的分布方式，需要面向數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，主要分為實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)兩種。

數(shù)據(jù)庫配置主要以大型商用數(shù)據(jù)庫集成配置為主，能夠?qū)?shù)據(jù)庫進(jìn)行更好地更新和管理。其中，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫采取了本節(jié)點(diǎn)機(jī)駐留式數(shù)據(jù)庫，能夠?qū)ο到y(tǒng)內(nèi)部的服務(wù)器和工作站進(jìn)行同步復(fù)制，減少了對局域網(wǎng)通信量和帶寬的要求，并能夠在很大程度上加快人機(jī)界面的應(yīng)用速度。在對數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)開發(fā)過程中，需要遵循下面原則：1）對牽引供電系統(tǒng)自身特點(diǎn)進(jìn)行考慮，保證其實(shí)時(shí)性和可靠性，則是牽引供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)關(guān)鍵。2）需要根據(jù)牽引供電系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫模型構(gòu)建，數(shù)據(jù)庫中，需要對牽引供電系統(tǒng)和遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)特征進(jìn)行有效描述，并能夠?qū)?shù)據(jù)信息進(jìn)行有效處理和顯示。3）在數(shù)據(jù)規(guī)劃過程中，需要考慮到系統(tǒng)未來的可拓展性和系統(tǒng)的維護(hù)性，保證系統(tǒng)在應(yīng)用過程中，具有較好的性能，以滿足人們的實(shí)際需要。

（3）相關(guān)軟件分析。除此之外，其他支持軟件以及應(yīng)用軟件應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)支持化標(biāo)準(zhǔn)的工具軟件特征進(jìn)行選擇，使軟件能夠符合系統(tǒng)開發(fā)和系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際需要。就以本文所提出的工程特征來看，需要具備完善化的模塊設(shè)計(jì)，包括系統(tǒng)調(diào)試的軟件包、人機(jī)接口模塊、通信處理模塊等相關(guān)軟件，保證系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行，更好地對實(shí)際問題進(jìn)行解決。

參考文獻(xiàn)：

[1]張克平.鐵路牽引供電系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[D].南昌大學(xué)，2013.

[2]李勇，王江峰，何正友，黃立敏.高速鐵路牽引供電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2014，13：123-128.

[3]王江峰.高速鐵路牽引供電系統(tǒng)數(shù)字仿真與動(dòng)態(tài)模擬平臺(tái)的設(shè)計(jì)與開發(fā)[D].西南交通大學(xué)，2014.