城市軌道交通供電設備維護管理自動化系統的應用分析

郝旭東

（太原市軌道交通發展有限公司，山西 太原 030002）

1 供電設備維護管理自動化系統

1.1 系統概述

地鐵供電設備維護管理自動化系統實際上分為三部分，即：1）設備狀態信息檢測系統：包括數據的采集、傳輸、存儲及匯總處理，分為實時在線監測、定期檢測和定期巡視，三種信息的采集和匯總方式有所不同。2）維護管理輔助決策系統：利用目前已有的在線監測技術對各種設備的狀況進行測試數據，包括自動建立主要設備臺帳及管理性文件，自動統計設備主要性能參數，管理事故、異常情況，匯總設計、制造、安裝、調整、試驗等各階段設備的資料，以及管理統計運行相關參數和經濟技術指標［1］。3）維護管理體制：根據設備狀態信息檢測系統和維護管理輔助決策系統的信息處理能力和處理模式，確定新的檢修定員配置、檢修工具和檢修模式。作到規范化、標準化、高效率的檢修體制。

1.2 設置原則

1）設備狀態信息檢測系統，充分利用綜合保護測控一體化設備的可編程開發功能，直接進行開關柜及二次回路的監測。充分利用變電所綜合自動化系統的網絡優勢進行檢測信息的傳輸。2）維護管理輔助決策系統，確定合理的軟硬件配置規模，分步實施，逐步完善。設置開放式的支持環境，具有可擴展性和可開發性。3）維護管理體制，維護工作菜單化、程序化、標準化。完善設備維護維修手冊及檢修規程。明確規定基地規模、維護人員人數和具備的素質。

1.3 設備狀態信息檢測系統

1）設備狀態信息檢測系統檢測內容，變電所設備維護管理自動化系統間設備隔層位于開關柜內，主要有模擬量輸入/輸出回路、斷路器分合操作回路、二進制脈沖觸發回路、綜合保護測控一體化裝置等。采用綜合保護測控一體化設備后，可以實現信息共享，進而大大減少繼電器的數量；輸入回路通常采用1A電流互感器或毫伏級電流傳感器等。

2）設備狀態信息檢測系統功能要求，設備狀態信息檢測系統，實際上是解決綜合自動化及開關柜運行狀態數據的采集、傳輸、存儲和整理，把開關柜運行狀態的相關參數，通過顯示面板直觀地呈現在檢修人員面前，輔助檢修人員對設備狀態做出正確的判斷。

1.4 維護管理輔助決策系統

設備維護管理自動化系統功能要求

設備維護管理自動化系統應能夠維持設備處于良好的狀態，保持變電所設備的可用率，保證設備應運行在合理、經濟的工作狀態。旨在是管理設備的性能及使用壽命，并確定設備運行參數是否超標及合理性。當設備的運行狀態記錄超出標準時，系統需發出信號提示，以便及時地進行檢修與維護。

1）用目前已有的在線監測技術對各種設備的狀況進行在線測試，自動建立主要設備事故、異常臺帳及管理性文件，統計運行參數及經濟指標。2）根據設備設計使用年限及相對應的參數值得出使用壽命的積分曲線 （該積分曲線可從生產廠商或相關標準中得到），提出維護維修要求。3）建立設備臺帳，包括設備的設計、制造、安裝、調整、試驗各階段的文檔文件。4）數據采集與處理，重要數據上傳上級管理、調度部門，便于查詢。5）維護維修管理程序、維護維修制度等文本文件的存儲和查詢系統。6）工作票 （檢修卡片）的制作和編輯。7）各類數據檢索、打印。8）可再開發功能，通過運行經驗和數據的不斷積累，可以升級出一套事故處理專家系統，用于指導維護人員處理緊急事故。

1.5 維護管理體制

1）降低運營成本的措施按我國既有管理體制設計，每條線設置自有的供電車間的做法已經成熟，也存在較多的弊病，建議利用既有供電車間和電檢基地的檢修能力。2）設備維護管理自動化系統技術經濟效益分析，目前城市軌道交通系統中所采用的電氣設備均為當今較先進的設備，屬于少維護或免維護型。若按計劃檢修的原則，每臺設備每年進行一次預防性試驗及一次維護，因試驗工作有大量的輔助工作量 （如對變壓器試驗需將高低壓接線端子斷開恢復等），所耗工時較大，而且為不影響正常運行往往將計劃試驗、維護安排在夜間，此時是人的工作效率最低點，其錯誤率也大于白天，將這些因素計入后，計劃安排的工作人員還需增加。

然而，當設備維護管理系統投入運行后，可充分利用深度神經網絡、機器學習等較先進熱門的計算機技術，將各設備的狀況進行在線監測。

2 結語

綜合自動化監測管理系統是電力綜合自動化系統的一個子系統，是與牽引供電設備聯系最緊密的一個系統。在這個系統中，管理終端解決的問題主要是接口模式、數據格式和軟件編程等，實現難度系數低，而該系統的重點是綜合保護測控一體化裝置的功能開發。

對于開關柜中斷路器磨耗、機械動作時間等數據，相關ANSI標準中已經有詳細規定，目前GE等公司已經在綜合保護測控裝置中增加了斷路器的在線監測功能。