轨道交通电力监控系统设计与应用研究

夏聘

摘 要

轨道交通电力监控系统主要是通过对轨道交通运行中所运用各种供电系统设备进行监控，以实现对设备信息的采集、分析、统计、从而生成各类信息，及时进行事故报警，保证城市轨道交通正常、稳定运行的重要系统设备。目前，我国城市轨道交通中，已经大量投入使用了这一电力监控系统。本文就轨道交通电力监控系统设计与应用进行了研究分析。

【关键词】轨道交通 电力监控系统 设计 应用

轨道交通系统的应用，对我国城市轨道交通的正常运行有重要意义，在其应用过程中，能够通过对各类电力设备的监控，及时发现异常情况，并发出警报，从而实现自动化管理，提高供电质量。同时，这一系统还能够与车站变电所综合自动化系统进行信息共享，将车站、现场以及主控中心连接到一起，共同形成多层应用体系，大大提升了轨道交通电力系统的智能化、一体化。

1 轨道交通电力监控系统概述

轨道交通电力系统能够对城市轨道交通中的降压变电所、排流柜、低中高压设备等供电系统中的设备进行监控，并进行相关数据的采集、分析、统计等，为工作人员提供画面调阅、事故报警等控制功能。我国城市轨道交通中所运用的电力系统，不仅需要为轨交列车提供必要的电能，同时还需要为其运行过程中的其他电力设备提供相应电能，一旦出现供电中断的问题，便会直接影响轨道交通的正常运行，甚至对乘客的生命、财产安全造成严重威胁。而轨道交通电力监控系统的运用，能够为轨道交通的正常运行提供保障，并对异常问题及时发出警报，自动维修，大大提高的轨道交通运行的安全性，其设计及应用也成为了当前我国城市轨道交通建设中所面临的重要研究课题。

2 轨道交通电力监控系统的设计及应用

2.1 轨道交通电力监控系统构架设计及应用

轨道交通电力监控系统的系统构架设计上，需要遵循本地城市轨道交通及地域的实际情况。一般情况，会采用两级管理进行对轨道交通的单线管理，并同时辅助使用三级控制方法。其中，两级管理就是车站级与中央级的共同管理，两级管理再加上现场级管理，便称为三级控制，两者相互独立，但又存在一定的关系。就分层分布体系来说，这一体系在系统构架设计中的运用，存在较强的复杂性，主要应用于大型系统，但是与自动化系统之间的适应性较强，能够充分满足电力发展及轨道交通应用需求。例如某地铁轨道交通中所运用的国电南瑞公司的RT21-SCADA电力监控系统，便为分层分布式的系统。

分層分布体系下的轨道交通电力监控系统构架，有助于系统可靠性、简化性的增强。而动态分布及冗余分布下的轨道交通电力监控系统构架则能够有效提升系统的并行度。适当的运用抗干扰措施，也有助于系统可用性的增强。而在实际设计中，工作人员还需要认真分析本工程实际情况，从而选择最适宜的系统构架方法。

主备冗余系统是城市轨道交通电力监控系统中运用最为广泛的中心系统。这一系统具有实时监控、收集监控对象运行数据的功能，并能够通过对数据的整理分析，形成表格、图像等多种形式，为工作人员提供更加直观的数据资料，以便其对电力设备进行动态监控。同时，这一系统主要遵循逻辑关系，能够向各个监控系统及对象发送远程控制命令，并自动执行，从而实现自动化管理，充分保障供电系统的安全运行。其中，车站级电力监控系统的在运用中，主要作用是对监控对象的状态信息进行实时获取，一旦通信网络等出现故障情况，工作人员则可以利用这一监控系统，实现对车站供电设备信息的及时获取。在系统的运用中，会在监控对象周围安置一个甚至是几个通信结构，从而保证信息的有效接收。

2.2 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，十分有利于增强项口设计、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，已经能够应用于多个方面，但是在突发事件管理、专业维修支持等方面还略有不足，而在当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。

2.3 RAILSYS软件平台的实际应用

RAILSYS软件平台目前在我国城市轨道交通电力监控系统的应用中，已经获得了较为良好的效果。这一软件平台中所包含的综合监控系统架构设计，主要遵循两级管理、三级控制的体系。从其设计到应用，充分考虑到了规范化、开放性、可靠性、分层分布等特点，大大提升了系统的可靠性及灵活性。

在其实际应用中，主要采用1+N的容错运行模式，充分满足了当前轨道交通中对电力设备实时监控的需求。并通过对关键节点硬件冗余配置热备运行的采用，尽可能的保障了电力监控系统的可用性。同时，RAILSYS软件平台，能够支持混合计算机硬件平台，适用于多种操作系统。其运用多层体系系统构架，系统可扩展性较大。并实现了实时数据库及商用数据库的有效结合。

3 结论

电力监控系统目前在我国轨道交通的安全运行中发挥着重要的作用，本文针对分层分布架构及平台化系统的应用等进行了一定的分析，并从未来轨道交通电力监控系统应用角度，提供了一定的技术策略。相信在未来发展中，这一系统的设计及应用更能够实现经济性、应用拓展性以及技术的持续先进性。

参考文献

[1]杨云林.城市轨道交通电力监控系统研究[J].艺术科技，2012，2（02）：132-137.

[2]张佳，吴玉怀，徐斌涛.城市轨道交通电力监控系统的不足与未来展望[J].工业控制计算机，2012，10（10）：17-18.

[3]吴玉怀，周伟建，万能海.新型轨道交通电力监控系统[J].工业控制计算机，2013，1（01）：9-10.

作者单位

重庆公共运输职业学院 重庆市 402247