閆海波

摘要：城市化的發(fā)展帶動(dòng)了國民經(jīng)濟(jì)的建設(shè)，在城市交通問題越來越嚴(yán)峻的今天，城市軌道得到了廣泛的普及。城市軌道的運(yùn)行離不開供電系統(tǒng)電力的支持，供電系統(tǒng)不僅肩負(fù)著機(jī)車的正常運(yùn)行，同時(shí)也負(fù)責(zé)著機(jī)車設(shè)備的正常工作。供電系統(tǒng)的安全性與可靠性對(duì)城市軌道的服務(wù)水平安全性影響意義重大。所以城市軌道供電系統(tǒng)設(shè)備的研究對(duì)城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)，以及城市軌道的發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)性意義。本文基于城市動(dòng)力與照明系統(tǒng)運(yùn)維智能管控系統(tǒng)研究展開論述。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通;供電設(shè)備;運(yùn)維智能管控系統(tǒng)研究

引言

當(dāng)前，幾乎所有大都市地區(qū)都配備了地鐵系統(tǒng)或電車，與其他模式相比，城市軌道交通系統(tǒng)通常具有很好的承載能力和非常好的性能，在解決大城市交通擁擠、提高環(huán)境質(zhì)量、調(diào)整城市區(qū)域結(jié)構(gòu)和工業(yè)設(shè)計(jì)、引導(dǎo)可持續(xù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和合理設(shè)計(jì)等方面發(fā)揮了突出作用。

電力是城市鐵路系統(tǒng)的主要組成部分，而交通配電動(dòng)力與照明系統(tǒng)作為軌道交通低壓配電系統(tǒng)的基本支撐，其安全穩(wěn)定的供電不僅保證了除給電動(dòng)車組供電以外給所有低壓負(fù)荷提供電能的重要任務(wù)，對(duì)確保城市軌道交通的安全高效運(yùn)行也至關(guān)重要。

1交通動(dòng)力與照明系統(tǒng)可靠性評(píng)估

動(dòng)力與照明系統(tǒng)是軌道交通的重要負(fù)荷，照明系統(tǒng)分為一般照明、應(yīng)急照明、廣告及導(dǎo)向照明，為方便運(yùn)營管理，在車站兩端站廳、站臺(tái)各設(shè)置一照明配電室進(jìn)行統(tǒng)一管理。

由于城市軌道交通大多是大型的地下建筑，具有很高的服務(wù)時(shí)間，能源需求更大，在動(dòng)力與照明系統(tǒng)設(shè)備的使用壽命期間，由于灰塵積聚和設(shè)備的老化，會(huì)嚴(yán)重影響設(shè)備的壽命和供電安全，且為了確保在特定時(shí)間段內(nèi)保持所需的供電質(zhì)量，需要從以下三個(gè)方面評(píng)價(jià)軌道交通動(dòng)力與照明系統(tǒng)的可靠性：

（1） 不同負(fù)荷供電的可靠性

分析對(duì)象是一級(jí)、二級(jí)以及三級(jí)負(fù)荷的負(fù)荷，然后分析不同的供電情況下各種負(fù)荷的供電水平。

2） 不同區(qū)域的可靠性評(píng)估

分析的對(duì)象包括變電所用電、應(yīng)急照明、消防系統(tǒng)等。判斷的主要依據(jù)是分析變電所從外部電源接收能量的情況，然后需要完成可靠性建模并評(píng)估其可用性。對(duì)于應(yīng)急照明的可靠性評(píng)估，一般以應(yīng)急照明為分析對(duì)象，判斷分析的依據(jù)是應(yīng)急照明是否正常，然后分析應(yīng)急照明的主接線，完成可靠性建模。

在評(píng)價(jià)鏈條系統(tǒng)可靠性時(shí)，基于上行鏈路網(wǎng)絡(luò)或下行鏈路網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)動(dòng)力與照明系統(tǒng)的實(shí)際特點(diǎn)完成定量評(píng)價(jià)。對(duì)于元件級(jí)以及設(shè)備級(jí)完成可靠性評(píng)估。

2動(dòng)力與照明系統(tǒng)管理及維護(hù)存在問題

當(dāng)前軌道交通行業(yè)，動(dòng)力與照明系統(tǒng)維保有待優(yōu)化。首先，設(shè)備技術(shù)老舊是動(dòng)力與照明系統(tǒng)故障的多發(fā)原因，甚至可能影響到乘客的出行品質(zhì)。其次，供電安全管理體制缺乏系統(tǒng)性，導(dǎo)致在生產(chǎn)作業(yè)中流程卡控不夠嚴(yán)謹(jǐn)，人員檢修時(shí)存在安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。再次，部分動(dòng)力與照明系統(tǒng)故障制造企業(yè)存在壓縮建設(shè)周期、縮減制造成本的不法行為，導(dǎo)致部分隱蔽性參數(shù)不達(dá)標(biāo)，為后期運(yùn)營埋下安全隱患。因此要保障動(dòng)力與照明系統(tǒng)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行，必須加強(qiáng)管理與控制。

3動(dòng)力與照明系統(tǒng)故障的狀態(tài)檢修

城市軌道交通的動(dòng)力與照明系統(tǒng)故障的狀態(tài)檢修形式有以下幾種：

（1） 人力觀察法，即通過檢查構(gòu)成調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的各種燈光是否正常工作，其次在檢查通道監(jiān)控是否正常工作，后臺(tái)設(shè)備是否正常工作，計(jì)算機(jī)是否正常工作。

（2） 測量法，指使用直流檔的萬用表對(duì)通訊屏后面的端子排接收和接地端進(jìn)行測量，所測的電壓值在0.2v ～ 2v之間則屬于正常;發(fā)送端口和接地端口的電壓值一般是 -2v左右為正常。

（3） 替換法，當(dāng)尋找出故障的所在地，然后就可以對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性的維修，如果是設(shè)備出現(xiàn)了問題，更換其設(shè)備，如果是監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)問題，則需要完善軟件的功能。

4傳統(tǒng)的動(dòng)力與照明監(jiān)控系統(tǒng)

傳統(tǒng)動(dòng)力與照明系統(tǒng)包括機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS）、電源監(jiān)控系統(tǒng)、智能照明控制系統(tǒng)、電源測量系統(tǒng)。BAS系統(tǒng)主要包括傳感器、直接數(shù)字控制器（DDC）或邏輯編程控制器（PLC）、電梯、消防系統(tǒng)、照明設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)控制器、集線器等。

電源監(jiān)控系統(tǒng)通過低壓開關(guān)各電路上配置的監(jiān)控裝置實(shí)時(shí)監(jiān)控動(dòng)力與照明設(shè)備的輸入輸出電路。智能照明控制系統(tǒng)通過分布式網(wǎng)絡(luò)和終端智能照明控制模塊實(shí)現(xiàn)照明管理自動(dòng)化，并通過多種節(jié)能模式自動(dòng)控制燈光數(shù)量。電能計(jì)量系統(tǒng)采用監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行照明電源插座系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、特種電氣分區(qū)域?qū)崟r(shí)計(jì)量和遠(yuǎn)程通信。每個(gè)子系統(tǒng)都必須通過通信接口進(jìn)行耦合，因此通信協(xié)議的差異往往會(huì)導(dǎo)致訪問中斷，甚至設(shè)備供應(yīng)商之間也會(huì)相互推搡，從而影響系統(tǒng)調(diào)試和延遲構(gòu)建時(shí)間。每個(gè)子系統(tǒng)的運(yùn)作相對(duì)獨(dú)立，監(jiān)測數(shù)據(jù)缺乏互動(dòng)。

5大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力與照明監(jiān)控系統(tǒng)

大多數(shù)管理系統(tǒng)的最大問題就是缺乏全面的底層數(shù)據(jù)支持，做好全方位數(shù)據(jù)監(jiān)測是本系統(tǒng)實(shí)施的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。在動(dòng)力與照明關(guān)鍵設(shè)備及運(yùn)維現(xiàn)場部署智能傳感器、視頻設(shè)備等前端設(shè)備，從在線監(jiān)測、視頻信息、檢修記錄、運(yùn)行參數(shù)等不同角度，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力與照明設(shè)備的全方位采集監(jiān)測。各項(xiàng)監(jiān)測內(nèi)容統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。

上述各種監(jiān)測方式本系統(tǒng)均有相對(duì)成熟的方案來實(shí)現(xiàn)，也增加了非同源設(shè)備狀態(tài)、視頻智能分析識(shí)別等創(chuàng)新功能。另外，在系統(tǒng)實(shí)際實(shí)施時(shí)，也可與其它既有系統(tǒng)通信接口獲取部分監(jiān)測數(shù)據(jù)，以節(jié)省投資成本。

6動(dòng)力與照明系統(tǒng)智能巡檢方案

當(dāng)前，動(dòng)力與照明設(shè)備與系統(tǒng)以定期巡邏運(yùn)行，在新建的軌道交通線路，不僅工期長，而且非常危險(xiǎn)。此外，個(gè)人的身體和情緒狀態(tài)、技術(shù)水平和責(zé)任的差異也可能導(dǎo)致設(shè)備檢查質(zhì)量得不到充分保證，從而對(duì)動(dòng)力與照明的安全運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。此外，在極端天氣條件下，手動(dòng)檢查往往會(huì)帶來風(fēng)險(xiǎn)。第四次工業(yè)革命即將來臨，人工智能正在從科幻變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，長期以來一直進(jìn)入公共生活，并在火災(zāi)、救援等領(lǐng)域發(fā)揮了作用。變動(dòng)力與照明設(shè)備的智能巡檢是智能檢測行業(yè)的一種嘗試，利用自有的各種傳感器，自動(dòng)的云端檢查動(dòng)力與照明設(shè)備設(shè)備。

結(jié)束語

隨著在線監(jiān)測技術(shù)、信息技術(shù)和海量數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，了解如何更有效地向地鐵公司提供這些技術(shù)至關(guān)重要。地鐵設(shè)備大規(guī)模數(shù)據(jù)維護(hù)運(yùn)行管理系統(tǒng)的應(yīng)用利用這些技術(shù)對(duì)鐵路動(dòng)力與照明設(shè)備狀況進(jìn)行在線實(shí)時(shí)監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確供電可靠性評(píng)估，故障預(yù)警和預(yù)測，有效提高系統(tǒng)供電管理水平，現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)更加實(shí)時(shí)準(zhǔn)確，許多設(shè)備的資產(chǎn)管理更加經(jīng)濟(jì)高效。

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