軌道交通電力監控系統設計與應用研究

夏聘

摘 要

軌道交通電力監控系統主要是通過對軌道交通運行中所運用各種供電系統設備進行監控，以實現對設備信息的采集、分析、統計、從而生成各類信息，及時進行事故報警，保證城市軌道交通正常、穩定運行的重要系統設備。目前，我國城市軌道交通中，已經大量投入使用了這一電力監控系統。本文就軌道交通電力監控系統設計與應用進行了研究分析。

【關鍵詞】軌道交通 電力監控系統 設計 應用

軌道交通系統的應用，對我國城市軌道交通的正常運行有重要意義，在其應用過程中，能夠通過對各類電力設備的監控，及時發現異常情況，并發出警報，從而實現自動化管理，提高供電質量。同時，這一系統還能夠與車站變電所綜合自動化系統進行信息共享，將車站、現場以及主控中心連接到一起，共同形成多層應用體系，大大提升了軌道交通電力系統的智能化、一體化。

1 軌道交通電力監控系統概述

軌道交通電力系統能夠對城市軌道交通中的降壓變電所、排流柜、低中高壓設備等供電系統中的設備進行監控，并進行相關數據的采集、分析、統計等，為工作人員提供畫面調閱、事故報警等控制功能。我國城市軌道交通中所運用的電力系統，不僅需要為軌交列車提供必要的電能，同時還需要為其運行過程中的其他電力設備提供相應電能，一旦出現供電中斷的問題，便會直接影響軌道交通的正常運行，甚至對乘客的生命、財產安全造成嚴重威脅。而軌道交通電力監控系統的運用，能夠為軌道交通的正常運行提供保障，并對異常問題及時發出警報，自動維修，大大提高的軌道交通運行的安全性，其設計及應用也成為了當前我國城市軌道交通建設中所面臨的重要研究課題。

2 軌道交通電力監控系統的設計及應用

2.1 軌道交通電力監控系統構架設計及應用

軌道交通電力監控系統的系統構架設計上，需要遵循本地城市軌道交通及地域的實際情況。一般情況，會采用兩級管理進行對軌道交通的單線管理，并同時輔助使用三級控制方法。其中，兩級管理就是車站級與中央級的共同管理，兩級管理再加上現場級管理，便稱為三級控制，兩者相互獨立，但又存在一定的關系。就分層分布體系來說，這一體系在系統構架設計中的運用，存在較強的復雜性，主要應用于大型系統，但是與自動化系統之間的適應性較強，能夠充分滿足電力發展及軌道交通應用需求。例如某地鐵軌道交通中所運用的國電南瑞公司的RT21-SCADA電力監控系統，便為分層分布式的系統。

分層分布體系下的軌道交通電力監控系統構架，有助于系統可靠性、簡化性的增強。而動態分布及冗余分布下的軌道交通電力監控系統構架則能夠有效提升系統的并行度。適當的運用抗干擾措施，也有助于系統可用性的增強。而在實際設計中，工作人員還需要認真分析本工程實際情況，從而選擇最適宜的系統構架方法。

主備冗余系統是城市軌道交通電力監控系統中運用最為廣泛的中心系統。這一系統具有實時監控、收集監控對象運行數據的功能，并能夠通過對數據的整理分析，形成表格、圖像等多種形式，為工作人員提供更加直觀的數據資料，以便其對電力設備進行動態監控。同時，這一系統主要遵循邏輯關系，能夠向各個監控系統及對象發送遠程控制命令，并自動執行，從而實現自動化管理，充分保障供電系統的安全運行。其中，車站級電力監控系統的在運用中，主要作用是對監控對象的狀態信息進行實時獲取，一旦通信網絡等出現故障情況，工作人員則可以利用這一監控系統，實現對車站供電設備信息的及時獲取。在系統的運用中，會在監控對象周圍安置一個甚至是幾個通信結構，從而保證信息的有效接收。

2.2 平臺化系統的設計及應用

據實踐證明，平臺化軌道交通電力監控系統能夠充分實現軟件平臺及技術的運用，十分有利于增強項口設計、工程實施水平。在平臺化系統的設計及應用中，首先要獲得異構計算機、網絡等的支持。RAILSYS實時軟件平臺能夠支持多網絡的分布式運行、業務動態加載等，其中所包含的虛擬化操作技術等，也能夠在多種不同的計算機操作系統中予以適用。其次，平臺化系統的設計中，應建立基于內存的實時關系數據庫子系統。保證數據庫能夠同時支持多網絡訪問、SOL語言有限子集等。另外，平臺化系統的設計中，應實現軌道信息總線及中間件技術的應用。工作人員應結合當前軌道交通實際情況，考慮中間件接口標準，合理運用實時數據庫、實時消息等中間件技術。在實際應用中，平臺能夠提供較為全面的軌道實時應用公共信息總線，支持各種實時業務中所需的數學模型等。

目前，電力監控系統在我國軌道交通中，已經能夠應用于多個方面，但是在突發事件管理、專業維修支持等方面還略有不足，而在當前多專業接口缺乏的情況下，平臺化系統的設計及應用，才能夠有效推動不同匹配層標準的制定。

2.3 RAILSYS軟件平臺的實際應用

RAILSYS軟件平臺目前在我國城市軌道交通電力監控系統的應用中，已經獲得了較為良好的效果。這一軟件平臺中所包含的綜合監控系統架構設計，主要遵循兩級管理、三級控制的體系。從其設計到應用，充分考慮到了規范化、開放性、可靠性、分層分布等特點，大大提升了系統的可靠性及靈活性。

在其實際應用中，主要采用1+N的容錯運行模式，充分滿足了當前軌道交通中對電力設備實時監控的需求。并通過對關鍵節點硬件冗余配置熱備運行的采用，盡可能的保障了電力監控系統的可用性。同時，RAILSYS軟件平臺，能夠支持混合計算機硬件平臺，適用于多種操作系統。其運用多層體系系統構架，系統可擴展性較大。并實現了實時數據庫及商用數據庫的有效結合。

3 結論

電力監控系統目前在我國軌道交通的安全運行中發揮著重要的作用，本文針對分層分布架構及平臺化系統的應用等進行了一定的分析，并從未來軌道交通電力監控系統應用角度，提供了一定的技術策略。相信在未來發展中，這一系統的設計及應用更能夠實現經濟性、應用拓展性以及技術的持續先進性。

參考文獻

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作者單位

重慶公共運輸職業學院 重慶市 402247