電氣自動化的發(fā)展及在地鐵中的應用研究

焦炎磊

（石家莊市軌道交通集團有限責任公司，河北 石家莊 050000）

前言

當今社會是信息化時代，計算機技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)在各行各業(yè)中得到了廣泛的應用，有效地提高了企業(yè)的競爭實力，促進社會的健康發(fā)展。隨著我國工業(yè)化時代的到來，電氣自動化技術(shù)的大力發(fā)展，既有助于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，還有利于信息化發(fā)展，進而實現(xiàn)我國電氣工程的全面自動化。

一、電氣自動化概述

實際上，電氣自動化本身是一項覆蓋極其廣泛的綜合型科學技術(shù)，當前時代它被廣泛應用于電子、自動化、計算機工程、電工等多個領(lǐng)域，為我們國家的經(jīng)濟建設做了非常重大的貢獻。其本身的綜合性能十分強悍，可以將自動化技術(shù)與計算機技術(shù)、強弱電技術(shù)進行巧妙的融合，并且連接工業(yè)企業(yè)中的各類電氣設備，從而幫助設備運行的更加安全、穩(wěn)定。因此緣故，電氣自動化一直都與人們的日常生活與企業(yè)的工業(yè)生產(chǎn)息息相關(guān)，現(xiàn)如今被廣泛應用于國家的工業(yè)領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域乃至于國防領(lǐng)域等。而且，隨著電氣自動化不斷完善，它逐漸延伸到各行各業(yè)之中，小到一個電器開關(guān)的設計，大到宇航飛機、地鐵建設都可以看到電氣自動化的“身影”。與此同時，無論是任何行業(yè)的發(fā)展，只要能夠科學的電氣自動化技術(shù)，就可以大幅度的減少企業(yè)的人力成本，并且減輕工作人員的勞動壓力，同時還可以保障各項信息傳輸數(shù)據(jù)的精準性與時效性。

二、目前我國的電氣自動化發(fā)展

（一）便捷性

隨著時代的不斷進步，電氣自動化的各項先進技術(shù)也取得了非常快速的發(fā)展，如今的電氣自動化可以說是科學技術(shù)的集大成者，因為它幾乎不僅囊括了計算機技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、電子科技等多方面技術(shù)，而且還將這些先進技術(shù)的各種優(yōu)勢進行了有效的融合。正是由于這些先進、強大的科學技術(shù)，為各行各業(yè)與社會大眾都起到了非常巨大的推動作用。事實證明，它不僅可以為各行各業(yè)增加經(jīng)濟效益，還為老百姓的日常生活帶來的了極大的便捷性。

（二）廣泛性

先進的工業(yè)化水平不僅提高了人們的生活水平，更加快了國家整體經(jīng)濟建設的腳步，為各行各業(yè)都帶來了非常巨大的影響，尤其是電氣自動化的應用范圍之廣，幾乎可以全面的覆蓋到各行各業(yè)之中。如今人們的日常生活隨處可見電氣自動化，例如每日出行需要乘坐的地鐵、電梯等，電氣自動化的發(fā)展已經(jīng)越來越受到社會各階層人士的重視。事實上，隨著電氣自動化技術(shù)的不斷完善，未來它的應用發(fā)展勢必會越來越廣泛。

（三）高效性

可以說，電氣自動化是科學技術(shù)持續(xù)發(fā)展的必然結(jié)果，我國的電氣自動化技術(shù)對于行業(yè)發(fā)展的助推作用是顯而易見的，它不僅在推動著國家的經(jīng)濟水平，還對各行各業(yè)的生產(chǎn)線都有著巨大的推動，在增加生產(chǎn)效益的同時，還將產(chǎn)品的科學價值提升到了更高級的層面，其應用極具高效性的。

（四）科學發(fā)展性

就目前我們國家的電氣自動化發(fā)展而言，它正在越來越深入的應用到各行業(yè)之中，各項集成技術(shù)、控制系統(tǒng)、遠程操控系統(tǒng)等都在不斷向前推進，可以預料未來的電氣自動化肯定會更加智能化、多元化，會隨著科學技術(shù)的進步而不斷的革新。電氣自動化最為明顯的一個應用特征，就是這項技術(shù)是與時俱進的，它能夠跟上時代的步伐完成技術(shù)更新，擁有非常科學、光明的發(fā)展前景。

三、關(guān)于電氣自動化的設計理念

實際上，將個產(chǎn)品的生產(chǎn)步驟進行統(tǒng)一的控制，并且將其進行事前編程，便是電氣自動化的基礎設計理念。要想提高電氣自動話的科學水平，必須要不斷完善內(nèi)在的控制系統(tǒng)，將集中監(jiān)控理念、遠程監(jiān)控理念以及現(xiàn)場總線監(jiān)控三方面的設計理念落實到位。如下，便將此三方面的設計理念展開詳細的論述。

（一）集中監(jiān)控理念

將工作系統(tǒng)之上的各個操作環(huán)節(jié)都統(tǒng)一集中到一臺控制器上，便是電氣自動化中最為基礎的集中監(jiān)控設計理念。施行這樣的理念，不僅可以將所有工作人員的操作進行集中監(jiān)控，還可以幫助企業(yè)減少一定程度的運營成本，進而提高企業(yè)在監(jiān)控過程中的時效性。目前很多企業(yè)的電氣自動化建設都在采用這一設計理念，類似地鐵行業(yè)的集中監(jiān)控，它可以將很多繁瑣的操作細節(jié)作集中處理。不過這樣的做法也不能說是完美無缺的，因為所有的命令都被集中到主機上進行處理，不可避免的會導致主機的反應速率變慢，而且還會增加電纜的數(shù)量。所以未來的電氣自動化發(fā)展研究方向，應該著重解決這一技術(shù)難題。

（二）遠程監(jiān)控理念

所謂遠程監(jiān)控理念，其實就是指不在工作現(xiàn)場而進行的一類電氣自動化操作。例如煙草公司應用這項設計理念，有助于完善產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中的監(jiān)控作用，而且還可以幫助企業(yè)節(jié)約一定程度的計算機安裝費用、電纜投入等，同時遠程監(jiān)控系統(tǒng)還可以幫助企業(yè)的銷售人員減少路途的往返奔波，減輕了工作壓力。

（三）施行現(xiàn)場總線監(jiān)控

就我國目前階段而言，各項科學技術(shù)方興未艾，很多企業(yè)在進行工作管理的過程分鐘都會采用現(xiàn)場總線、以太網(wǎng)的方式來作為輔助手段。這項設計理念其實也被廣泛應用到地鐵建設事業(yè)之中，因為它可以幫助地鐵工作人員實現(xiàn)更加智能化的操作，而且此類現(xiàn)場總線監(jiān)控的理念，還可以大幅度提高工作效率，并且讓各個區(qū)間之間實現(xiàn)更加獨立自主的管理。

四、電氣自動化在地鐵中的具體應用

客觀而言，電氣自動化在地鐵中的應用范圍非常多，具體的應用要根據(jù)地鐵的實際情況來分析。就目前而言，我國的電氣自動化應用在地鐵當中，主要可以從如下幾個方面進行概述。

（一）應用于地鐵運行的控制系統(tǒng)

由于我國的地鐵控制模式相對比較簡易，主要就是通過兩方面來實現(xiàn)自動化管理：其一，控制中心管理；其二，測控方面的管理。在這兩方面的管理控制范圍內(nèi)實現(xiàn)自動化監(jiān)控管理要注意的是，在控制線路中把使用的SDK雙環(huán)網(wǎng)傳輸通道轉(zhuǎn)化成通信傳接，之后在從控制中心到地鐵沿線進行更加全面的連接。而這整個控制過程必須要利用BAS來實現(xiàn)科學化管理，同時在各個控制中心與地鐵站點的大樓通信機械室提供BAS的接入點設置。

（二）應用于監(jiān)控隧道與地鐵站的通風系統(tǒng)

對于電氣自動化應用到地鐵建設，其中還有一個非常重要的區(qū)域就是在監(jiān)控隧道和地鐵站的通風系統(tǒng)，它可以保障地鐵內(nèi)部空調(diào)的數(shù)值控制以及冷水系統(tǒng)的自動化管理，同時還包括諸如排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)的及時檢測，而且還會在檢測的公共區(qū)域?qū)⒕珳实臄?shù)據(jù)進行反饋，讓上層管理人員有更為充足的工作調(diào)配時間。另外一方面，電氣自動化還可以應用在地鐵的車控系統(tǒng)之中，為車控室提供緊急使用的控制盤，可以為火災事故做好自動控制的防護備用措施，而且此項電氣自動化操控的權(quán)限甚至比中央工作者的權(quán)限還高。與此同時，它還可以輔助打印機的自動打印操作，以此來及時的反饋地鐵火災的具體情況。而且，BAS控制主機與地鐵站還可以進行自動化的網(wǎng)絡連接，將通信傳輸網(wǎng)絡與通信轉(zhuǎn)換接口進行連接，進而將具體數(shù)據(jù)傳送到控制中心。此外，對于這一電氣自動化項目而言，其操控權(quán)限能夠遠高于中央的工作人員。另外，它能夠?qū)Υ蛴C所展開的自動化打印予以輔助，基于此來對地鐵的火災狀況及早地予以反饋。BAS 型的控制主機能夠同地鐵站展開全方位的自動網(wǎng)聯(lián)，把通訊傳輸網(wǎng)絡實際地連于通信轉(zhuǎn)換的接口，繼而把數(shù)據(jù)信息明確地送達控制中心。

（三）應用于監(jiān)控管理系統(tǒng)

簡而言之，對于地鐵云進行過程中的監(jiān)控管理也需要引用到電氣自動化相關(guān)技術(shù)。第一點是幫助站臺控制機組的計算機數(shù)據(jù)，將控制模板進行更加科學的調(diào)控，另外包括各種地鐵的多媒體設備。同時，對于地鐵中的系統(tǒng)自動化監(jiān)測還可以通過信號的轉(zhuǎn)換端口完成自動連接，進而連接到具體的地鐵控制中心，完成更加高效、精準的監(jiān)控管理。綜合以上文獻內(nèi)容所述，不難發(fā)現(xiàn)電氣自動化在各行各業(yè)的發(fā)展中都占據(jù)非常重要的地位，而且其應用范圍之廣，幾乎囊括了各個科技、工業(yè)乃至于生活領(lǐng)域。本文結(jié)合了筆者自身多年相關(guān)的工作實踐，首先對電氣自動化作了簡要的概述，將我國電氣自動化的發(fā)展現(xiàn)狀與相關(guān)設計理念進行詳細的分析，最后探究電氣自動化在地鐵中的具體應用。隨著國家科學技術(shù)的進步，未來國家的地鐵建設一定會越來越多樣化，勢必會革新出更加先進的電氣自動化技術(shù)，進而為老百姓創(chuàng)造更加安全、便捷的出行生活。地鐵運行中的空調(diào)水也有其自我使用系統(tǒng)，在地下一層的車站可以它采用冷螺桿的冷水機組為車站提供冷源，而對冷水機組、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔等進行檢測，冷卻水泵、冷卻塔則能夠按照順序進行控制。地鐵中電氣自動化的應用還包括地鐵的運行階段，在地鐵運行過程中，電氣自動化的應用主要用來調(diào)節(jié)行車軌道的控制，經(jīng)過利用在電子計算機的協(xié)助下，利用信息傳輸將信息輸送到手機上，并能夠及時反饋行車的信息。同時在計算機的程序處理過后能夠繼續(xù)將地面的車輛進行控制，能夠?qū)⑿旭偟能囕v進行軌跡的檢測，并運用數(shù)據(jù)的形式來反映行車的記錄。

（四）電氣工程運用電氣自動化存在的缺陷

在地鐵電氣設備運行過程中，自動化技術(shù)雖然確實能夠增強設備的運行效率，但卻在設備需要升級、更換、安裝的過程中存在許多的麻煩。一是在安裝自動化電氣設備時必須由經(jīng)過專業(yè)訓練的專業(yè)人員來完成安裝操作，對于防呆設計的考慮不足，導致安裝設備這一步驟較為遲緩；二是設備在運行時，雖然確實減少了偶然故障的出現(xiàn)頻次，但是如果自動化設備出現(xiàn)了重大故障，那么就必須由受過專業(yè)訓練的專業(yè)人員來維修設備的故障。這在某種程度上會拉長維修時間，妨礙到日常的工作運行，不利于日常規(guī)劃的地鐵運行，增加一定程度上的交通壓力；三是正式啟動巨大的自動化電氣設備來參與運作之前，需要很長的準備時間。

針對自動化電氣設備缺陷的建議。一是盡可能地精簡設備的運行啟動程序，簡化操作準備程序指令驗證，盡可能更快地投入到項目運行之中；二是加大對電氣自動化方面人才的培養(yǎng)力度，在對人才進行培養(yǎng)時，理論知識、實踐技術(shù)還有現(xiàn)場經(jīng)驗都不能缺少，防止因設備、技術(shù)、系統(tǒng)革新而造成的技術(shù)人才斷層問題；三是盡可能多地在地鐵站內(nèi)、地鐵線路里可能成為維修現(xiàn)場的場地內(nèi)配備專門的維修設備工具取放點，以方便在站點內(nèi)的專業(yè)維護人員進行故障檢測和搶修，以此來節(jié)約在這些工作上花費的時間，提高故障事故的處理效率，使地鐵能夠更快地再次投入到運輸任務中。

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，計算機技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)得到廣泛應用，包括在地鐵中的應用，電氣自動化技術(shù)的應用可以有效提高地鐵運營企業(yè)的競爭實力。并且電氣自動化技術(shù)的大力發(fā)展，既有助于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，還有利于信息化發(fā)展，進而實現(xiàn)我國電氣工程的全面自動化，因此對電氣自動化技術(shù)發(fā)展及其地鐵中的應用進行分析具有重要意義。