城市轨道交通电力监控系统研究

城市轨道交通电力监控系统研究

赵华扬

天津凯发电气股份有限公司 天津市 300000

摘要：随着我国经济在快速发展，社会在不断进步，在城市轨道交通的运行过程中，电力监控系统很好地监控了各个配电所、电力设备以及接触网等的运行情况，这对于城市轨道交通的安全稳定运行有着关键性的作用。因此，随着当今城市轨道交通事业的不断发展，城市轨道交通的电力监控系统越来越受到人们的重视。该文对城市轨道交通的电力监控系统进行了分析，首先对城市轨道交通的电子监控中心调度系统进行了研究，然后对城市轨道交通电力监控变电所的综合自动化系统进行了研究，希望可以给当今城市轨道交通的良好运行与发展提供帮助。

关键词：城市轨道交通；电力监控系统；变电所

引言

城镇化建设步伐不断推进，城市范围逐渐扩大，城市人口急剧增加，城市交通问题也越发突出。我国科学技术水平的提高，为我国交通系统提供更有力的支撑，交通系统技术发展成熟，类型丰富多样。城市轨道交通作为一种新的交通方式，具有多方面优势，速度快、污染低，减少城市交通拥堵，是我国城市交通未来发展主要方向。虽然我国交通系统发展成熟，技术手段高，但相应的难题也随之增加。不断创新技术手段，同时还要重视关键技术，如牵引供电系统，不断优化改善，才能确保电力技术的应用功能充分发挥，保障城市轨道交通安全发展。

1城市轨道交通及其电力监控系统概念简述

曾几何时，公交车是城市最主要的交通工具，但随着城市化发展的不断深入，公交车不准时、堵车等弊端逐渐显露出来。在此情况下，轨道交通系统应运而生，根据中国国家标准《城市公共交通常用名词术语》中，城市轨道被定义为“以电能为动力，采取轮轨运输方式的快速、大运动量公共交通的总称”，一般包括地铁、轻轨、单轨以及有轨电车。对于地铁，人们已经耳熟能详，轻轨和有轨电车的常见形态是在城市地平面道路上方（可以是地平面，也可以是加高设计）修建轨道，与地铁一样，列车在轨道上行驶，如重庆的跨座式单轨、沈阳浑南区的有轨电车，对缓解当地交通压力起到了重要作用。城市轨道交通电力监控系统，英文名为SCADA，通常情况下对轨道供电系统中的主变电站、降压变电所以及牵引变电所及其供电设备进行监控，出现突发情况时，及时测量异常数据并对发布相关指令，是一种高度集成的信息化平台。根据目前技术，电力监控系统由控制中心调度系统、变电所内综合自动化系统以及广泛分布的通信信道所组成。设置该系统的主要目的在于实时反映轨道交通供电系统的实时运行状态，出现故障信息时做出应急反应并在能力范围内及时处理，从而保障乘客的生命财产安全。

2城市轨道交通电力监控系统研究

2.1对刚性接触网的应用在我国城市轨道交通牵引供电系统

运行中的成效更加显著。刚性接触网通过对硬质金属条的应用，取代传统导线，确保悬挂效果。综合实践应用表明，对刚性接触网的应用，优势明显，增加接触面积，消除传统城市轨道交通牵引供电系统存在的问题。我国大多数城市内部轨道交通系统多为从下到上，这种转换对刚性接触网的应用，使得其应用优势更加明显，实现无缝对接，无需更换操作。刚性接触网的结构设置一般采用集电弓方式进行布置，传统接触网应用过程中出现脱落的问题被全面规避，接触网的布置与应用更加稳定、可靠，通常比较适用于速度快的城市轨道交通系统。

2.2局域网络

在电力调度系统之中，局域网络的结构是互为备用的双以太网，在系统正常运行的过程中，双网的工作同时进行，可以分摊不同数据的传输工作，使网络负荷达到平衡。如果其中一个网络发生故障，系统会及时发出警报，而无故障的网络就会在一定的时间内承担全部的数据传输工作，保证系统的正常运行。系统会根据数据的不同功能要求对其进行划分，这样就可以进一步提升系统的网络传输效率，同时提升网络的可靠性与安全性。网络采用的是开环总线型的结构，并进行了以太网交换机的配置，将TCP/IP作为通信协议，以光纤作为传输的媒介，通信速率可以达到100mbps以上，系统网络的扩展性很好，在增加网络节点的时候也不会对网络性能造成不利影响。

2.3平台化系统的设计及应用

据实践证明，平台化轨道交通电力监控系统能够充分实现软件平台及技术的运用，十分有利于增强项目设计、工程实施水平。在平台化系统的设计及应用中，首先要获得异构计算机、网络等的支持。RAILSYS实时软件平台能够支持多网络的分布式运行、业务动态加载等，其中所包含的虚拟化操作技术等，也能够在多种不同的计算机操作系统中予以适用。其次，平台化系统的设计中，应建立基于内存的实时关系数据库子系统。保证数据库能够同时支持多网络访问、SOL语言有限子集等。另外，平台化系统的设计中，应实现轨道信息总线及中间件技术的应用。工作人员应结合当前轨道交通实际情况，考虑中间件接口标准，合理运用实时数据库、实时消息等中间件技术。在实际的应用中，平台能够提供较为全面的轨道实时应用公共信息总线，支持各种实时业务中所需的数学模型等。目前，电力监控系统在我国轨道交通中，已经能应用于多个方面，但是在突发事件管理、专业维修支持等方面还略有不足，而在目前多专业接口缺乏的情况下，平台化系统的设计及应用，才能够有效推动不同匹配层标准的制定。

2.4控制信号盘

在系统中，控制信号盘应该在变电所的控制室里进行安装，其防护等级应该在IP40及以上，控制信号盘的主要设备有人机接口单元、站控主单元以及测控装置等，同时也应该给打印机以及便携式计算机预留出足够的位置，以便设备的活动支架可以自由拉出。同时，在控制信号盘上也应该进行报警装置的设置，报警装置应该设置预警以及报警2种不同的音响，并使控制信号盘的开关可以实现投入和排除2种模式的转换，报警装置的音响应该可以自动复归，并可以对报警的时间进行调整。另外，在控制信号盘上也应该对有关的试验继电器、控制信号继电器、报警信号灯以及轨电位变送器等装置进行设置。在控制信号盘上也应该安装两插头以及三插头的220V交变电流插座，插座的容量都应该在10A以上，这样才可以为测试设备提供足够的电能。

2.5城市轨道交通电力监控系统的发展

我国PSCADA系统在发展过程中，主要经历了三个阶段，即人工监控系统阶段、分立自动化系统阶段以及综合监控系统阶段。随着互联网技术、计算机技术以及通信技术的飞速发展，PSCADA系统逐渐趋于使用统一的软件平台、硬件平台，以及实现分立自动化系统的综合集成。例如，广州地铁、西安地铁及北京和上海等地铁在电力监控系统的过程中，大部分采用的都是综合监控系统。城市轨道交通电力监控系统在建设初期，电力监控系统还没较为成熟的标准可以参考。同时在计算机等诸多技术的限制，城市轨道交通电力监控系统的设计也只能是参考电气化铁道等监控系统的模式进行设计。在电力监控系统的标准方面还缺乏统一性，且效果也并不显著。

结语

综上所述，城市轨道交通的发展不仅方便了当今城市居民的生活，同时也有效促进了城市的经济发展，城市轨道交通的安全稳定运行也越来越受到社会各界的关注。基于这一情况，我们应该将电力监控系统合理应用到城市轨道交通的运行监控与管理中，通过先进的技术与设备，对城市轨道交通的各种运行情况进行实时监控。这样才可以保证城市轨道交通的稳定运行，提升其运行的安全性，这对于城市居民交通需求的满足以及城市经济的良好发展都有着重要意义。

参考文献

[1]赵欣健.城市轨道交通电力监控系统的设计及发展[J].智能建筑与智慧城市，2018（8）：77-78.

[2]陶旭东.城市轨道交通电力监控系统的设计及发展[J].科技风，2018（18）：163.