軌道交通行業中電氣自動化技術的應用探究

劉佳

（石家莊市軌道交通集團有限責任公司，河北 石家莊 050000）

引言

軌道交通是區域發展的動力，其電氣設備應用了目前最先進的技術。但部分軌道交通建設時間較早，自動化程度較低，人工操作環節過多，降低了軌道交通電氣設備的運行效率，且增加了維護管理的難度。通過對電氣設備的自動化技術的應用，實現電氣設備運行的自動控制、自動監測、自動故障診斷，進而整體提高了電氣設備的自動化水平，促進軌道交通運營效率的提升，進一步的提升電氣設備運行的安全性和穩定性，從而促進軌道交通整個系統的高質量運行。

一、電氣自動化技術相關概述

電氣自動化作為一門新興學科，伴隨著科技創新而來，是工業領域發展的重要支撐。它集電子技術、微機控制技術、計算機網絡技術等于一體，負載著強大的功能模塊，并逐步發展成為保障各行業機械設備安全、穩定運轉的重要支撐。事實上，在先進科技理論的加持下，電氣自動化技術的研發進展亦是不斷深入，能夠適配幾乎所有機械工程需求，并產出了多重方面的價值。具體而言，依托電氣自動化技術應用，推動著機械工程的智能化工程，并可作用于生產、檢修等各環節，并且動作的精準性更高、頻率性更快，降低了人工勞動強度，提升了企業的資源成本效益，有助于實現產品質量的升級，使之更好地參與現代經濟市場競爭。同時，電氣自動化技術改善了機械設備的綜合性能，平穩性表現更佳，能夠輔助降低安全生產風險，是促進社會主義和諧的有力舉措。現如今，在廣域的網絡覆蓋下，電氣自動化控制技術不斷朝著智能化的方向進展，進而能夠很好協調機械設備各部分的工作狀況，實現了精準控制。

二、電氣自動化控制系統的優勢

電氣自動化控制設備的主要功能是準確、及時地跟蹤企業所從事的電氣工程系統，從而提高電氣工程自動化的工作性能和效率。這樣就保證了整個系統的安全穩定運行。同時，企業應用電氣自動化控制設備在極大地減輕維修人員的工作負擔的同時，還能夠適時監控機器設備是否存在潛在問題，從而能夠及時提出解決措施，彌補漏洞，減少企業損失。電氣自動化控制設備能夠精準處理各種數據信息，并將其進行有效分類，借此解決機械設備種產生的各種問題，找到最終解決方法，確保工程的統一性和完整性。電氣自動化控制設備在企業電氣工程中的應用還能夠實現無人操作，不僅可以替代人工從事較為簡單的生產工作，比如：全天監工，還能實現遠程監控和自主調控，最大程度上確保了機械設備長時間保持高水平運轉，確保電氣工程能夠運行得更加安全和平穩 。

三、軌道交通行業中電氣自動化技術的應用

（一）交通機械

近期，在黨中央一系列正確的政策和戰略下，我國市場經濟體制建設日益深化和成熟，國民經濟快速增長，人民消費熱情不斷激發。尤其是在宏觀信息時代，基于互聯網發展起來的電子商務，為人們提供了豐富、便捷的消費體驗，作為其中的內嵌一環，物流行業亦是迸發出了強勁的發展態勢，電氣自動化技術在交通機械工程中的應用迎來了莫大機遇。面對高速爆發的物流規模需求，傳統機械設備過大的體型，加之較低的運行效率很難適從。電氣自動化技術的應用則為上述問題的解決提供了突破口，例如嵌入到遠程控制系統中，可在一定程度上實現物流智能化分類，并且效率高、精度高，提高了該項工作效率。同時，數字技術、監控技術、DCS 技術等在物流機械工程中的應用，還大幅提升了其綜合性能，改善了其作業條件，滿足了愈加龐大的物流運輸需求，對加速電子商務發展有著積極的作用意義。

（二）電氣自動化控制系統在公路交通中的應用

隨著我國交通運輸業的發展，電氣自動化控制系統逐漸得到應用。隨著人們生活水平的不斷提高，人們擁有的汽車數量也在與日俱增，故而對交通運輸條件提出了更高的要求。很多車企在設計研發汽車的時候，會將自動化控制技術融入其中，只有這樣才能免于被市場淘汰。這部分汽車能夠根據實際道路情況給司機提出合理的駕車建議。除此之外，電子警察、交通信號燈等都將電氣自動化控制系統融入其中，這樣無疑提高了交通運輸的水平 。

（三）PLC 技術在交通電氣自動化控制設備中的應用

將PLC 技術應用于交通電氣自動化控制設備，可以更準確地控制交通信號，更好地保障了交通系統的運行，其可靠性得到了有效提升。隨著人們生活水平的不斷提高，私家車的數量也在不斷增多，交通擁堵現象時有發生，在這一背景下，應將PLC 技術與人工智能技術二者妥善地結合起來，進一步對交通監控系統進行優化，提高其工作性能，將所有違規車輛進行精準的統計，以此保障交通的有序性，這對于保障人們的生命健康、推動社會的和諧發展均具有重要意義。總而言之，將PLC 技術應用到交通電氣自動化控制設備中，能夠極大的提高設備的實用性，對此，相關技術人員必須高度重視。

（四）設備病因診斷

電氣自動化系統在運行中會出現一些故障和疾病，影響其穩定生產，甚至存在一些安全隱患，當發現故障產生后要立即停止生產，由專門的技術人員展開處理，避免損失的進一步加劇。在進行故障定位處理時，首先是通過直接觀察的方式來判斷主要的故障點或模塊，這個操作過程對于技術人員的工作經驗有一定的依賴性，有時很難準確判斷故障的具體情況，甚至有時幾種病害問題會導致同一種故障現象的發生，因此使用智能化的系統能夠更加精確有效地避免這種問題，明顯地提升了設備的故障處理效率。在電氣自動化系統的運行過程中會記錄每個設備的運行信息，并將這些信息傳輸到中控平臺內進行存儲，這為技術人員的排障處理提供了工作前詳細的數據信息，有利于開展精確判斷。智能化系統本身也可以進行故障的定位和預警，將工作信息參數異常的主要模塊以數字化的方式反饋出來，技術人員能夠快速找到故障點后再使用其他的檢測設備進一步處理，確保了診斷、預警等工作的有效性。

（五）系統智能控制

在系統的智能運行中進行有效的管理和控制，可以使其更加穩定和高效，這也是應用智能技術的一大優勢。首先，智能化系統對于電氣自動化的控制模式有多種選擇，包括專家系統、神經網絡和模糊處理等，其運行時的邏輯和層級較多，甚至還包含了一些機器學習和人工智能方面的知識。智能化控制的過程中可以更好地應用不同控制方式的優勢，使管控手段和自動化生產之間有更加緊密的匹配性。一般來說，智能系統的運行中需要提前錄入大量的基礎信息來輔助其展開分析研判，這也是提升數據精準度的重要前提。在智能化系統中可以根據已有信息和設備的運行實況進行更加深入的學習，形成一套與當前運行系統更加匹配的管理邏輯，有效驅動了系統運行智能化。其次，在智能控制中不僅需要考慮到當前電氣設備和系統的運行需求，還需要考慮到線路中的電力負荷、功率大小等參數，進行綜合調控使每個設備都能夠維持在額定狀態下保持高效運轉。不同設備對電力的需求也會存在差異，而智能調控的方式則可以更好地適用于復雜的電氣自動化系統。

（六）信號電源屏的維護技術

信號面板在長期運行過程中，不可避免會出現故障，主要是由于電源輸入不正常，性能不能滿足用電設備的要求。比如，軌道交通線路較長，尤其是鐵路系統，會受到天氣變化、自然環境的影響，引起電壓大幅度的波動，或者是突發停電，使得電壓波形諧波失真，影響電源屏信號的輸出。此外，信號電源屏運行條件也會影響到其信號的傳輸，當環境溫度大于40℃時，或者是濕度高于90%，極易引起電源屏出現運行問題。

1.在線監測。基于以上分析，電源板的故障主要表現在電源的輸入輸出。因此，在維護工作中，需要對輸入輸出端子進行檢測，以判斷電源屏是否運行良好。以及還要注意線路上的繼電保護裝置的在線監測，以判斷其功能是否正常，在電源屏運行過程中，一旦出現故障，在線監測系統會立即發出警報，并將故障信息反饋至主控制機，為后續的維修工作提供依據。2.故障診斷和維護方式。實時采集、整理、保存信號電源屏運行過程中產生的數據，并利用大數據技術對這些數據進行分析，以確定其運行數據是否在正常值的范圍內，從而評估電源屏的運行狀態。針對電源屏出現的問題，采取不同等級的警報提示，以區分故障程度，作為維護工作的參考。比如，故障等級較低，可由維護人員自行檢修，如果故障等級較高，則需上報至維護中心，如果維護中心不能解決故障，則應聯系生產廠家，由其進行技術指導或者是維修。

四、電氣工程及自動化技術的應用前景

電氣工程及其自動化技術在現代社會的發展中展現出了不可忽視的應用價值，不僅推動了電氣工程及其自動化技術在眾多行業的逐步普及，也促進了相關技術的樂觀應用前景。具體而言:一是電氣工程及自動化技術應用價值的進一步提升，依賴于網絡架構的構建與完善。強化電氣工程及自動化技術管理力度，推動相應控制系統實現規范化與便捷化發展，是電氣工程及自動化技術在應用過程中呈現出的重要趨勢，而這一目標的實現則依賴于網絡架構的構建，從而進一步提升電氣工程及自動化技術應用過程中的信息傳輸能力，進一步強化電氣工程系自動化技術的保護功能、監控功能以及自動控制功能;二是電氣工程及自動化技術應用價值的進一步提升，依賴于統一應用平臺的構建。當前應用系統建設標準不統一且不能通用的現象，在很大程度上制約著相關技術的普及并導致其應用面臨著較高的成本，而依托統一的標準構建統一的應用平臺，則能夠對相關技術應用成本進行有效的控制，從而推進相關技術的普及并展現其應用價值;三是應用技術智能化水平的進一步提升，能夠為相關技術的發展提供更多助力。電氣自動化相關技術與其他技術在各行各業中的融合應用，是提升相關技術應用成效與應用價值的有效路徑，在此過程中，人工智能技術等現代科技的發展，能夠在很大程度上推進相關技術應用范圍與應用效率的提升，為此，電氣工程及自動化技術領域專家學者需要重視探索多元化技術的融合應用以及電氣工程及自動化技術智能化水平的提升路徑。

結束語

軌道交通作為各地區的交通主干道，對區域經濟的發展起到了積極的作用。支撐其良好運行的關鍵是軌道交通的電氣設備，以及電氣設備的自動化程度和管理質量，對軌道交通的運營效率有著直接的影響。在信息技術和自動化技術快速發展的今天，通過對電氣設備自動化技術的應用，促使電氣設備高效率的運行，并通過加強電氣設備管理，可進一步鞏固自動化技術的應用，進而全面提升軌道交通的自動化水平，促進軌道交通運營質量的大幅度提高。