城市軌道交通電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及發(fā)展

陶旭東

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，以及城市現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷加快，城市軌道交通已發(fā)展成為城市交通網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵組成部分。本文闡述了，城市軌道交通電力監(jiān)控系統(tǒng)的分層分布的總體構(gòu)架，以及平臺(tái)化技術(shù)方案與應(yīng)用思路，旨在保證監(jiān)控系統(tǒng)安全性、實(shí)時(shí)性及可實(shí)施性。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通；電力監(jiān)控；系統(tǒng)集成

1 城市軌道交通電力監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方式

電力監(jiān)控系統(tǒng)是城市軌道交通供電系統(tǒng)中的重要組成部分，對城市軌道交通供電系統(tǒng)中各種機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行起到了監(jiān)視和把控的作用。我國早期的城市軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)，由于受到信息集成技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)等硬件系統(tǒng)因素影響，需要對整個(gè)電力監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行分離系統(tǒng)模式的設(shè)置?，F(xiàn)代城市軌道交通中綜合監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，使得電力監(jiān)控系統(tǒng)的通信技術(shù)和信息技術(shù)獲得了長足的發(fā)展，以往分別獨(dú)立的各種系統(tǒng)功能通過現(xiàn)代高集成的綜合監(jiān)控系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)。通過大數(shù)據(jù)分析功能的使用，對電力監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部人員精簡、機(jī)器設(shè)備統(tǒng)籌以及系統(tǒng)設(shè)備集中管理，都起到了積極的輔助作用。

2 綜合監(jiān)控系統(tǒng)中的電力監(jiān)控模式解析

現(xiàn)代地鐵交通的運(yùn)營管理，需要通過自動(dòng)化系統(tǒng)提供一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)信息與資源互通、共享的平臺(tái)。綜合監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)選用符合或高于國際行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、統(tǒng)一構(gòu)建服務(wù)器以及工控機(jī)等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施。采用類似于積木結(jié)構(gòu)的模塊式多層應(yīng)用軟件開發(fā)平臺(tái)，開放通用非硬件接口和軟件協(xié)議，以集成和互聯(lián)的接入方式接入信息系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)的各機(jī)電設(shè)備的集中監(jiān)控功能和系統(tǒng)之間信息互通、信息共享功能。運(yùn)營的正常狀態(tài)、夜間停止?fàn)顟B(tài)和緊急運(yùn)營狀態(tài)是城市軌道交通的三種基本運(yùn)營狀態(tài)，也是保證人員、設(shè)備安全，增強(qiáng)人性化服務(wù)，提高地鐵公司運(yùn)營管理效率。城市軌道交通的綜合監(jiān)控系統(tǒng)包括實(shí)時(shí)集中監(jiān)控機(jī)電設(shè)備和協(xié)調(diào)系統(tǒng)之間聯(lián)動(dòng)功能等兩部分內(nèi)容。首先，綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對城市軌道交通系統(tǒng)中的電力設(shè)備、火災(zāi)報(bào)警信息、車站及區(qū)間的環(huán)控、屏蔽門及電扶梯、照明及門禁、自動(dòng)售檢票、廣播和閉路電視等設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的集中控制功能；其次，通過城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)白天正常運(yùn)營狀態(tài)下、夜間非運(yùn)營狀態(tài)下以及緊急突發(fā)狀態(tài)下的系統(tǒng)設(shè)備之間協(xié)調(diào)互動(dòng)等高級功能。

雖然綜合監(jiān)控電力系統(tǒng)在大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與分析方面具有明顯優(yōu)勢，但在工程進(jìn)行中產(chǎn)生的劃分接口情況，暴露了綜合監(jiān)控電力系統(tǒng)在設(shè)備集中管理中的一些劣勢，主要表現(xiàn)在以下個(gè)方面：首先，是工期時(shí)間安排緊迫的不利因素。城市軌道交通的信號系統(tǒng)、車輛系統(tǒng)以及消防系統(tǒng)等單體或聯(lián)合調(diào)試，都需要綜合電力系統(tǒng)能夠提供穩(wěn)定可靠的電力支持。因此，在工程建設(shè)程序的安排上，應(yīng)該針對各系統(tǒng)用電的情況進(jìn)行周到詳細(xì)的規(guī)劃，避免出現(xiàn)變電所已經(jīng)建成，供電系統(tǒng)開始工作，但是車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備室還沒有施工完成的情況發(fā)生；或者因?yàn)榫C合監(jiān)控電力系統(tǒng)的建設(shè)還沒有竣工，電力監(jiān)控系統(tǒng)無法展開遠(yuǎn)程的動(dòng)力調(diào)試，并且電力監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)無法上傳至電力控制中心，這樣的情況下若等到綜合監(jiān)控系統(tǒng)完全具備上傳功能之后再開始電力監(jiān)控系統(tǒng)施工，那么再進(jìn)行各系統(tǒng)的遠(yuǎn)程功能調(diào)試工作就顯得時(shí)間過于緊迫了。

其次，綜合監(jiān)控電力系統(tǒng)的施工需要在變電所自動(dòng)化系統(tǒng)的前提下進(jìn)行，需要經(jīng)過審核供電系統(tǒng)中一次設(shè)備、二次設(shè)備的施工圖設(shè)計(jì)方案，再進(jìn)行現(xiàn)場設(shè)備安裝施工等施工程序才能完成的。城市軌道交通系統(tǒng)的控制中心電力調(diào)度程序，匯集了電力綜合監(jiān)控系統(tǒng)的各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過綜合監(jiān)控承包商對電力監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)施作業(yè)。變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，雖然在功能上與供電設(shè)備系統(tǒng)極其相符，但仍然需要由綜合監(jiān)控承包商進(jìn)行實(shí)施作業(yè)。工程方式的劃分，增加了工程管理與實(shí)施中的接口對接，反映出不同承包商交叉施工的情況，對電力監(jiān)控系統(tǒng)工程施工的統(tǒng)一安排和管理產(chǎn)生不利的影響。

最后電力監(jiān)控系統(tǒng)、車站設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、火災(zāi)警報(bào)系統(tǒng)、門禁控制系統(tǒng)以及視頻監(jiān)控系統(tǒng)等集成的系統(tǒng)形式，集體構(gòu)成了綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)，并且各種系統(tǒng)數(shù)據(jù)需要在完整的軟、硬件設(shè)備中共同完成?，F(xiàn)階段的大數(shù)據(jù)信息量需求的背景下，難免出現(xiàn)數(shù)據(jù)流崩陷的情況發(fā)生。這種情況下，城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)中的電力監(jiān)控系統(tǒng)也會(huì)受到影響，使變電所自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)控出現(xiàn)失靈的情況。這是高級別集成度的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)經(jīng)常面對的問題。

3 城市軌道交通的電力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置模式的分析

變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)信息是通過通信骨干網(wǎng)傳送到控制中心的電力調(diào)度系統(tǒng)，而不再經(jīng)過車站監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行信息處理，這種傳送結(jié)構(gòu)有效地避免了電力監(jiān)控系統(tǒng)集成到綜合監(jiān)控系統(tǒng)中出現(xiàn)的缺點(diǎn)。只要電力監(jiān)控系統(tǒng)自身建設(shè)和通信骨干網(wǎng)建設(shè)能夠順利完成，變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)東調(diào)試就不再受車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)度的限制了，可以大大節(jié)省電力監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)調(diào)試的時(shí)間。

變電所內(nèi)的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)端口是電力監(jiān)控系統(tǒng)集成到綜合監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)的工程劃分界面。這是實(shí)施電力監(jiān)控工程劃分界面的變化第二個(gè)缺點(diǎn)。電力監(jiān)控系統(tǒng)的工程實(shí)施，應(yīng)當(dāng)在電力監(jiān)控系統(tǒng)獨(dú)立設(shè)置后再納入到供電系統(tǒng)承包商進(jìn)行統(tǒng)一實(shí)，避免了工程管理和工程實(shí)施過程接口的出現(xiàn)。城市軌道交通的控制中心電力監(jiān)控系統(tǒng)通常進(jìn)行獨(dú)立設(shè)置。這種設(shè)置方式，有效地避免了電力監(jiān)控系統(tǒng)及成到綜合監(jiān)控系統(tǒng)中，大數(shù)據(jù)信息量需求的背景下，難免出現(xiàn)數(shù)據(jù)流崩陷的情況發(fā)生。進(jìn)而也使其他電力系統(tǒng)在整個(gè)集成系統(tǒng)中，避免不受數(shù)據(jù)流崩陷情況的影響。

4 結(jié)語

伴隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，高度集成的信息監(jiān)控系統(tǒng)，是城市軌道交通電力監(jiān)控系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢。但是結(jié)合城市軌道交通電力監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，綜合監(jiān)控系統(tǒng)的缺點(diǎn)比較明顯得以展現(xiàn)，是未來電力監(jiān)控系統(tǒng)需要重點(diǎn)解決的問題。今后城市軌道交通電力監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)和使用，首先應(yīng)該選擇一個(gè)符合行業(yè)應(yīng)用的系統(tǒng)平臺(tái)，制定相應(yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，使城市軌道交通中的電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠全面得以應(yīng)用和發(fā)展。

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