軌道交通電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與構(gòu)建

摘 要：隨著軌道交通的迅速發(fā)展，軌道交通的電力系統(tǒng)保障需求越來(lái)越高，軌道交通電力監(jiān)控系統(tǒng)使整個(gè)電力系統(tǒng)的核心，其可以保證整個(gè)電力系統(tǒng)的安全性和可靠性，本文從軌道交通電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與構(gòu)建出發(fā)，分析了系統(tǒng)的特點(diǎn)、架構(gòu)與分布，再探討了如何實(shí)現(xiàn)，最后結(jié)合具體案例進(jìn)行了分析，希望能夠?yàn)檐壍澜煌娏ΡO(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與構(gòu)建提供參考。

關(guān)鍵詞：軌道；交通；電力監(jiān)控系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；應(yīng)用

軌道交通電力監(jiān)控系統(tǒng)主要是指對(duì)城市的地鐵、輕軌、有軌電車等軌道交通進(jìn)行監(jiān)控的系統(tǒng)，城市的軌道交通包含很多電力設(shè)備，譬如接觸網(wǎng)、變電所、配電設(shè)備等，軌道交通電力監(jiān)控系統(tǒng)主要就是對(duì)這些電力設(shè)備進(jìn)行全面的監(jiān)控，了解其每時(shí)每刻的運(yùn)行狀況，若是設(shè)備出現(xiàn)異常便會(huì)發(fā)出警報(bào)，通知檢查和維修，這個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)是實(shí)時(shí)的，而且其是在遠(yuǎn)端進(jìn)行監(jiān)測(cè)，非常方便，大大提高了整個(gè)軌道交通系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)效率，滿足了自動(dòng)化程度高的需求，值得提倡和推廣。

1軌道交通電力監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)

軌道交通電力監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)是綜合性強(qiáng)，滿足整體監(jiān)控的需求，將整個(gè)軌道交通的信息都集中起來(lái)進(jìn)行處理，滿足了整體性的要求，能夠更高效的對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。

軌道交通是如今多數(shù)人喜愛(ài)的交通工具，其優(yōu)勢(shì)是快，不會(huì)造成交通擁堵，而且出錯(cuò)率低、載客量大，但是軌道交通一旦出現(xiàn)問(wèn)題便會(huì)產(chǎn)生很嚴(yán)重的影響，輕則影響人們的出行，重則對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)造成威脅，因此監(jiān)測(cè)其運(yùn)行情況是必須的一項(xiàng)任務(wù)。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就是專門用于監(jiān)測(cè)軌道交通設(shè)備的運(yùn)行情況的，一旦軌道交通系統(tǒng)某處出現(xiàn)了故障，監(jiān)測(cè)裝置會(huì)第一時(shí)間將錯(cuò)誤的位置等信息傳遞給監(jiān)測(cè)中心，監(jiān)測(cè)中心根據(jù)邏輯對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行處理。對(duì)于上述過(guò)程，分立的監(jiān)控系統(tǒng)是完成不了的，而軌道交通顯然需要一個(gè)更加完整和全局的監(jiān)控系統(tǒng)，以往信息不發(fā)達(dá)的時(shí)候軌道交通采用的只能是分立的監(jiān)控系統(tǒng)，如今信息技術(shù)發(fā)達(dá)了，將各個(gè)分立的子監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)形成一個(gè)更加全局的系統(tǒng)是當(dāng)前最需要解決的難題，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)等技術(shù)的快速發(fā)展，電力監(jiān)控相關(guān)技術(shù)得以快速發(fā)展。

電力監(jiān)控系統(tǒng)主要是采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，采用軟件硬件結(jié)合的方式對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制，監(jiān)控各個(gè)電力設(shè)備，滿足軌道交通的自動(dòng)化功能，除了電力監(jiān)控系統(tǒng)之外，其他監(jiān)控系統(tǒng)一樣可以借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)建立在同一軟件硬件平臺(tái)之上，建立整體的監(jiān)控架構(gòu)，如機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)、通信監(jiān)控等，一個(gè)軟件系統(tǒng)就可以對(duì)整個(gè)軌道交通設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，大大提高了效率。對(duì)于如此龐大和綜合性強(qiáng)的系統(tǒng)，其控制指令的發(fā)送也是有著層級(jí)的，一般采用的是兩級(jí)監(jiān)控和三級(jí)控制，整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的核心是中央監(jiān)控系統(tǒng)，采用骨干網(wǎng)傳輸信息，與各個(gè)被監(jiān)控設(shè)備之間有著特定的接口，有了這個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)，軌道交通的各個(gè)部分都可以實(shí)現(xiàn)信息的共享和互通，為未來(lái)軌道交通系統(tǒng)的高度自動(dòng)化打下基礎(chǔ)。

2軌道交通電力監(jiān)控系統(tǒng)的架構(gòu)與分布

軌道交通電力監(jiān)控系統(tǒng)不斷發(fā)展也有了一定和架構(gòu)和分布方式，其整體架構(gòu)和分布主要是兩級(jí)管理和三級(jí)控制，兩級(jí)管理主要是針對(duì)單條軌道交通線路，三級(jí)控制則是針對(duì)整個(gè)軌道交通網(wǎng)絡(luò)。

2.1系統(tǒng)架構(gòu)

軌道交通電力監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)主要是分層架構(gòu)，上文說(shuō)過(guò)，整體采用兩級(jí)管理和三級(jí)控制，兩者之間有著一定的聯(lián)系但是由相互獨(dú)立，兩級(jí)管理中的兩級(jí)主要指的是車站級(jí)管理管理及中央級(jí)管理，三級(jí)控制中的三級(jí)主要指的是現(xiàn)場(chǎng)級(jí)、車站級(jí)以及中央級(jí)，這些架構(gòu)均分層設(shè)置，整體分層有利于保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，也便于進(jìn)行故障的排查，整個(gè)系統(tǒng)的條理性因而更加明確，也更加抗外界干擾。

2.2系統(tǒng)分布

城市軌道交通監(jiān)控系統(tǒng)有著多個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)分別負(fù)責(zé)不同的監(jiān)控任務(wù)，譬如主備冗余系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)是一個(gè)中心系統(tǒng)，它主要負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)軌道交通系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能，其實(shí)時(shí)監(jiān)控的數(shù)據(jù)采用文字、圖像等傳遞給工作人員，給工作人員提供實(shí)時(shí)的信息。整個(gè)大的系統(tǒng)的命令發(fā)送也是遵循著一定的邏輯，其將信息分別發(fā)送給分系統(tǒng)，信息的方式有多種，如點(diǎn)控命令、程控命令和模式指令等，工作人員收到監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送的指令之后再手工發(fā)送給各個(gè)維修檢查部門，后續(xù)由檢查維修人員對(duì)相應(yīng)部位進(jìn)行檢查和維修，保證整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行和電力安全。整個(gè)系統(tǒng)是分層分布的，若是主層級(jí)出現(xiàn)了故障，其也可以通過(guò)底層的層級(jí)進(jìn)行監(jiān)控和控制，只是效率沒(méi)有之前那么快，底層的層級(jí)同樣可以完成主層級(jí)完成的類似于接收命令并反饋之類的操作。

3平臺(tái)化軌道交通電力監(jiān)控系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)

平臺(tái)化軌道交通電力監(jiān)控系統(tǒng)是電力監(jiān)控系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的一個(gè)目標(biāo)，該系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證了諸多優(yōu)勢(shì)，這個(gè)平臺(tái)采用綜合性的軟件平臺(tái)，利用軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)通信之上的眾多功能的結(jié)合和使用。下面具體進(jìn)行平臺(tái)化軌道交通電力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過(guò)程的關(guān)鍵技術(shù)探討。

3.1軌道應(yīng)用信息總線及中間件技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

總線是通信必不可少的一個(gè)器件，總線我們耳熟能詳，計(jì)算機(jī)里面都存在總線，有了總線，系統(tǒng)就相當(dāng)于有了一個(gè)總部，各個(gè)功能都能夠在總線上擴(kuò)展，而且系統(tǒng)的實(shí)時(shí)通信、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)等中間件技術(shù)等技術(shù)都可以完美的實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)也可以擴(kuò)展很多接口，不僅對(duì)電力進(jìn)行監(jiān)控，還可以對(duì)各種機(jī)電設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，擴(kuò)寬其應(yīng)用面。

3.2數(shù)據(jù)庫(kù)及網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)環(huán)境支持

RAILSYS軟件平臺(tái)是軌道交通電力監(jiān)控系統(tǒng)采用的軟件平臺(tái)，這個(gè)軟件平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)信息網(wǎng)絡(luò)的分布和運(yùn)行，而且其是一個(gè)動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能夠關(guān)聯(lián)各種商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)，適用于各種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，通用性很高。

4 RAILSYS軟件在軌道電力監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

RAILSYS軟件平臺(tái)開(kāi)發(fā)之后在現(xiàn)實(shí)生活中有著多處應(yīng)用，下面以首都機(jī)場(chǎng)電力監(jiān)控系管理為例來(lái)進(jìn)行相關(guān)的說(shuō)明，這個(gè)機(jī)場(chǎng)有著很多機(jī)場(chǎng)電力設(shè)備，機(jī)場(chǎng)的運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜多變，且機(jī)動(dòng)性高，因此需要進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，這個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)一樣采用的是兩級(jí)管理和三級(jí)控制，軟件采用的便是軟件平臺(tái)，在設(shè)計(jì)和應(yīng)用方面有著諸多優(yōu)勢(shì)。

4.1系統(tǒng)構(gòu)架更為先進(jìn)

在該案例中，整個(gè)RAILSYS軟件讓電力系統(tǒng)的架構(gòu)更加層次分明，更加先進(jìn)，整個(gè)控制層劃分了多個(gè)，處理層負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)、支持層負(fù)責(zé)支持各種運(yùn)算，應(yīng)用層負(fù)責(zé)具體的應(yīng)用，服務(wù)層則負(fù)責(zé)服務(wù)，另外還提供了友好的GUI界面，各種數(shù)據(jù)庫(kù)資源以及通信資源。

4.2提高運(yùn)行模式的可靠性

RAILSYS軟件提高了整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，RAILSYS軟件在設(shè)計(jì)階段就通過(guò)冗余配置提高了整個(gè)軟件的應(yīng)用可靠性，軟件不會(huì)出錯(cuò)，而且其就算出錯(cuò)也擁有者高的容錯(cuò)率，所以系統(tǒng)的可用性大大加強(qiáng)。

4.3實(shí)現(xiàn)混合軟硬件計(jì)算機(jī)的環(huán)境支持

RAILSYS軟件可以滿足PC機(jī)軟硬件結(jié)合的環(huán)境支持，支持各種操作系統(tǒng)，而且采用UNIX這種核心技術(shù)，結(jié)合各種商用的數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，提高了應(yīng)用的可擴(kuò)展性。

5結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，可以根據(jù)國(guó)內(nèi)外實(shí)踐研究，分析軌道交通電力監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)架方法、分布方法，以及平臺(tái)化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法和平臺(tái)軟件技術(shù)應(yīng)用，從系統(tǒng)設(shè)計(jì)到技術(shù)應(yīng)用，充分體現(xiàn)內(nèi)核技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

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作者簡(jiǎn)介：

陳正文，出生年月：1984.07.23，性別：男，民族：漢族，籍貫（精確到市）：吉林省長(zhǎng)春市，當(dāng)前職稱：工程師，學(xué)歷：本科，研究方向：軌道交通.