自動(dòng)化技術(shù)在鐵路電氣工程中的應(yīng)用

孟秋嘉

摘要：在工業(yè)設(shè)計(jì)期間，電氣工程和自動(dòng)化是不可缺少的一部分，其由于優(yōu)勢(shì)較高，因此得到了各個(gè)領(lǐng)域的青睞以及應(yīng)用，特別是在現(xiàn)代化的鐵路電氣工程中，更是使用較為普遍。當(dāng)前，伴隨著鐵路工程建設(shè)化進(jìn)程的加快，電氣工程和自動(dòng)化技術(shù)呈現(xiàn)出的作用越來越明顯，其對(duì)于鐵路行業(yè)穩(wěn)定運(yùn)行有著決定性的意義。基于此，在本篇文章中，主要以自動(dòng)化技術(shù)為主，重點(diǎn)探究了在鐵路電氣工程中對(duì)于自動(dòng)化技術(shù)的具體應(yīng)用現(xiàn)狀。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用;鐵路電氣工程;相關(guān)的技術(shù)類型

一、引言

在現(xiàn)有的鐵路建設(shè)期間，電氣自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)生的作用是非常高的。從當(dāng)前情況來看，電子自動(dòng)化技術(shù)由于優(yōu)勢(shì)極高、效果良好等特征得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是針對(duì)于鐵路工程而言，科學(xué)合理的使用自動(dòng)化技術(shù)，能夠在提升供電系統(tǒng)安全性的基礎(chǔ)上促使鐵路工程穩(wěn)定運(yùn)行。

二、對(duì)于鐵路電氣工程以及自動(dòng)化技術(shù)的論述

（一）發(fā)展背景

最近幾年，伴隨著電氣工程的快速運(yùn)行，自動(dòng)化技術(shù)得到了一定的改進(jìn)和優(yōu)化，其運(yùn)行效率有了明顯的提升，與之相關(guān)的運(yùn)行結(jié)構(gòu)也從以往的單一方式轉(zhuǎn)變?yōu)榱讼到y(tǒng)性以及規(guī)范性的現(xiàn)象，這從一定程度上達(dá)到了技術(shù)有效轉(zhuǎn)變和完善的目標(biāo)，可以為我國(guó)各項(xiàng)產(chǎn)業(yè)運(yùn)行提供良好的依據(jù)。在鐵路電氣工程中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)是滿足時(shí)代發(fā)展需求的必然形勢(shì)，其和以往傳統(tǒng)的高速鐵路施工項(xiàng)目相比較而言，可以利用牽引模式的優(yōu)勢(shì)來加快運(yùn)行速度，發(fā)揮出環(huán)保的效果。目前，在監(jiān)督和管控項(xiàng)目開展現(xiàn)狀的過程中，可以引進(jìn)信息化技術(shù)，信息化技術(shù)有利于該項(xiàng)工作的進(jìn)一步開展，不過，在這一現(xiàn)狀下，鐵路牽引對(duì)于供電提出了嚴(yán)格的要求，除了需要提升自動(dòng)化水平之外，還要和系統(tǒng)的安全性要求相符合，以此推動(dòng)技術(shù)朝著專業(yè)化和信息化方向運(yùn)行。基于此，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的了解和認(rèn)識(shí)力度，統(tǒng)籌性的處理電氣工程和自動(dòng)化技術(shù)。

（二）特征

供電系統(tǒng)電壓等級(jí)較低，配點(diǎn)結(jié)構(gòu)比較的單一;在電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況可以看出，鐵路負(fù)荷是電力系統(tǒng)中一項(xiàng)重要的負(fù)荷，其是以客戶的體現(xiàn)為主要的模塊，在供電系統(tǒng)運(yùn)行過程中可以看出，采取的接線方式是比較簡(jiǎn)便的，高速鐵路中的變、配電所分布較為合理，兩者緊密連續(xù)，使用的供電方式為手拉手模式。一般情況下，當(dāng)鐵路干線供電系統(tǒng)處于運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)候，包含了兩個(gè)方面的連接線，分別是一級(jí)負(fù)荷貫通線和綜合性的負(fù)荷貫通線。并且，鐵路連接線的功能較高，能夠和與之相鄰的電所相互連接到一起，保證工作的安全性。

三、鐵路電氣工程中經(jīng)常應(yīng)用的自動(dòng)化技術(shù)

（一）饋線自動(dòng)化技術(shù)

在鐵路電氣工程運(yùn)行期間，饋線自動(dòng)化是經(jīng)常應(yīng)用的一項(xiàng)技術(shù)，目前，根據(jù)技術(shù)的特征和性能來劃分饋線模式，大體上表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：

1.集中控制。集中控制饋線模式明確要求必須對(duì)主站、通信系統(tǒng)和終端設(shè)備等進(jìn)行建設(shè)，使其保持良好的運(yùn)行效果，在這其中，主站還會(huì)應(yīng)用通信系統(tǒng)收集終端設(shè)備中的各項(xiàng)信息，通過詳細(xì)的分析之后明確具體的故障情況，在落實(shí)故障現(xiàn)象以后，發(fā)送指令，采取遠(yuǎn)程遙控的模式隔離故障，以此確保電流正常通過。

2.綜合性控制。綜合性控制饋線模式的工作原理和以上論述的集中式控制原理相似，其能夠有效的解決存在的故障問題，不過在具體運(yùn)行情況看出，該種模式產(chǎn)生的效率較低，適用性弱。

3.分布式控制。所謂分布式控制方式，主要是指配電自動(dòng)化終端有著良好的故障診斷能力，此種類型的饋線方式能夠?qū)⒐收弦约胺枪收蠀^(qū)域準(zhǔn)確的劃分開，以此提升處理故障的效率，在該項(xiàng)工作環(huán)節(jié)中，在不需要系統(tǒng)主站直接進(jìn)入的情況下便能夠進(jìn)行作業(yè)。對(duì)于分布控制技術(shù)來講，一般包含了兩項(xiàng)類型，①電壓時(shí)間類型，②電流計(jì)數(shù)類型。二者兩項(xiàng)類型可以產(chǎn)生良好功能的分段器，不過因?yàn)槭艿街車淼母蓴_，分布式控制技術(shù)還有著諸多的不足之處，其一，當(dāng)使用分布式控制技術(shù)對(duì)故障以及處理的時(shí)候，消耗的時(shí)間是比較長(zhǎng)的，其對(duì)于供電系統(tǒng)和鐵路用戶產(chǎn)生了巨大的沖擊力。其二，故障監(jiān)測(cè)過程中面臨的難度比較大，動(dòng)作不具備選擇性。所以，在鐵路供電系統(tǒng)內(nèi)不太適合應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)。

（二）測(cè)控終端技術(shù)

測(cè)控終端技術(shù)在鐵路電力工程運(yùn)行期間產(chǎn)生的作用是非常高的，其通過有效的劃分主站以及子站的運(yùn)行壓力檢測(cè)存在的故障問題，在找尋到故障之后，自動(dòng)化對(duì)故障進(jìn)行隔離。并且，周圍的天氣因素不會(huì)對(duì)測(cè)控終端性能產(chǎn)生不良的影響，即便是處于雨雪等天氣中，也能夠安全運(yùn)行，確保鐵路供電的可靠性。

（二）通信技術(shù)

通信也是鐵路電氣工程中十分重要的一點(diǎn)內(nèi)容，在這一環(huán)節(jié)中，光纖通信技術(shù)受到的應(yīng)用是非常普遍的，其主要是以光波為信息的載波，將光導(dǎo)纖維作為信息傳播的主要渠道，以此增強(qiáng)信息傳輸?shù)挠行浴?/p>

四、自動(dòng)化技術(shù)在鐵路電氣工程中的具體應(yīng)用

（一）對(duì)于分布控制技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

所謂分布控制技術(shù)，其具備的操作原理是從存在的故障問題入手，對(duì)故障進(jìn)行有效的診斷，了解到問題所在，并且將故障隔離，以免對(duì)其他工作環(huán)節(jié)產(chǎn)生不良的影響，在對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過程中，能夠采取有效配合的形式來增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)效果，需要明確認(rèn)識(shí)到的一點(diǎn)是，該階段無需主站參與。分布控制技術(shù)是由配電自動(dòng)化終端以及組合開關(guān)所組成的分段器，由于受到一定的原理限制，分布控制方式仍舊存在很多的問題。①使用分布控制技術(shù)進(jìn)行故障的處理，雖然可以恢復(fù)正常的供電，但是恢復(fù)所耗費(fèi)的時(shí)間太長(zhǎng)，對(duì)于普通的供電系統(tǒng)以及鐵路用戶來說形成了一定的沖擊。②使用分布控制技術(shù)，應(yīng)當(dāng)對(duì)之前的變電站保護(hù)值加以優(yōu)化和改善，然后加以控制。③使用分布控制技術(shù)，由于是進(jìn)行分段監(jiān)測(cè)，因此分布的監(jiān)測(cè)段非常多，配合的難度也比較大，實(shí)施起來有著諸多的不便和困難，從中看出，在我國(guó)鐵路供電運(yùn)行期間，上述方式受到的應(yīng)用較少一些。

（二）對(duì)于集中式控制技術(shù)的應(yīng)用

在運(yùn)行期間可以看出，集中式控制方式的基本操作原理表現(xiàn)為：借助配電自動(dòng)化終端功能來反饋相關(guān)的故障信息，主站負(fù)責(zé)接收這一信息，在完成接收工作之后，加以判斷和探究，根據(jù)最終的結(jié)果制定有關(guān)的對(duì)策，以此解決存在的故障現(xiàn)象，此種過程便被稱之為集中式控制方式。一般來講，集中式控制方式的應(yīng)用情況表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：第一，負(fù)責(zé)傳輸故障信息，主站接收這一信息。第二，配電站監(jiān)督和控制存有故障的區(qū)域。第三，根據(jù)實(shí)際情況制定優(yōu)化方案。

（三）上報(bào)變化的數(shù)據(jù)信息

在整個(gè)系統(tǒng)中，由于上傳數(shù)據(jù)的通道速率的影響，可能會(huì)直接影響到數(shù)據(jù)傳輸工作的實(shí)施，因此，在一定程度上會(huì)導(dǎo)致信道內(nèi)含有諸多的信息數(shù)據(jù)，基于此，可以采取優(yōu)先傳輸?shù)哪Ｊ絹砉芾硐嚓P(guān)的數(shù)據(jù)。一般來講，傳輸數(shù)據(jù)表現(xiàn)為變化前期階段和后期環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)以及定值的變化情況。當(dāng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，需要反饋到主站中，儲(chǔ)存相關(guān)數(shù)據(jù)，采取動(dòng)態(tài)曲線方式將數(shù)據(jù)變化現(xiàn)象呈現(xiàn)出來，然后明確引發(fā)故障的影響因素，解決問題。另外，還需要做好有關(guān)的信息檢測(cè)工作，以此保障故障信息的完善性和準(zhǔn)確性，以免發(fā)生誤差。

五、結(jié)語

以上所述，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到鐵路電氣工程中去是很有必要的，其可以提升電氣系統(tǒng)的工作質(zhì)量。當(dāng)前，在應(yīng)用期間，需要借鑒相關(guān)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)加以完善，將其作用體現(xiàn)出來，以此推動(dòng)鐵路行業(yè)安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

鄭玉泉.電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019（6）：107.

王樹文，王潤(rùn)濤，劉瑤，孟祥麗.電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用探究[J].信息記錄材料，2019，20（2）：8–9.

宗海.電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用探析.信息記錄材料，2019，20（2）：26–28.