轨道交通电力监控系统的设计与构建

摘 要：随着轨道交通的迅速发展，轨道交通的电力系统保障需求越来越高，轨道交通电力监控系统使整个电力系统的核心，其可以保证整个电力系统的安全性和可靠性，本文从轨道交通电力监控系统的设计与构建出发，分析了系统的特点、架构与分布，再探讨了如何实现，最后结合具体案例进行了分析，希望能够为轨道交通电力监控系统的设计与构建提供参考。

关键词：轨道；交通；电力监控系统；设计；应用

轨道交通电力监控系统主要是指对城市的地铁、轻轨、有轨电车等轨道交通进行监控的系统，城市的轨道交通包含很多电力设备，譬如接触网、变电所、配电设备等，轨道交通电力监控系统主要就是对这些电力设备进行全面的监控，了解其每时每刻的运行状况，若是设备出现异常便会发出警报，通知检查和维修，这个系统的监测是实时的，而且其是在远端进行监测，非常方便，大大提高了整个轨道交通系统的运行维护效率，满足了自动化程度高的需求，值得提倡和推广。

1轨道交通电力监控系统的特点

轨道交通电力监控系统的特点是综合性强，满足整体监控的需求，将整个轨道交通的信息都集中起来进行处理，满足了整体性的要求，能够更高效的对整个系统进行监控。

轨道交通是如今多数人喜爱的交通工具，其优势是快，不会造成交通拥堵，而且出错率低、载客量大，但是轨道交通一旦出现问题便会产生很严重的影响，轻则影响人们的出行，重则对人们的生命财产造成威胁，因此监测其运行情况是必须的一项任务。监测系统就是专门用于监测轨道交通设备的运行情况的，一旦轨道交通系统某处出现了故障，监测装置会第一时间将错误的位置等信息传递给监测中心，监测中心根据逻辑对整个系统进行处理。对于上述过程，分立的监控系统是完成不了的，而轨道交通显然需要一个更加完整和全局的监控系统，以往信息不发达的时候轨道交通采用的只能是分立的监控系统，如今信息技术发达了，将各个分立的子监控系统结合起来形成一个更加全局的系统是当前最需要解决的难题，随着计算机技术、网络信息技术等技术的快速发展，电力监控相关技术得以快速发展。

电力监控系统主要是采用计算机技术，采用软件硬件结合的方式对整个系统进行控制，监控各个电力设备，满足轨道交通的自动化功能，除了电力监控系统之外，其他监控系统一样可以借助于计算机技术建立在同一软件硬件平台之上，建立整体的监控架构，如机电监控系统、通信监控等，一个软件系统就可以对整个轨道交通设备进行监控，大大提高了效率。对于如此庞大和综合性强的系统，其控制指令的发送也是有着层级的，一般采用的是两级监控和三级控制，整个监控系统的核心是中央监控系统，采用骨干网传输信息，与各个被监控设备之间有着特定的接口，有了这个通信网络，轨道交通的各个部分都可以实现信息的共享和互通，为未来轨道交通系统的高度自动化打下基础。

2轨道交通电力监控系统的架构与分布

轨道交通电力监控系统不断发展也有了一定和架构和分布方式，其整体架构和分布主要是两级管理和三级控制，两级管理主要是针对单条轨道交通线路，三级控制则是针对整个轨道交通网络。

2.1系统架构

轨道交通电力监控系统的系统架构主要是分层架构，上文说过，整体采用两级管理和三级控制，两者之间有着一定的联系但是由相互独立，两级管理中的两级主要指的是车站级管理管理及中央级管理，三级控制中的三级主要指的是现场级、车站级以及中央级，这些架构均分层设置，整体分层有利于保证系统运行的稳定性和可靠性，也便于进行故障的排查，整个系统的条理性因而更加明确，也更加抗外界干扰。

2.2系统分布

城市轨道交通监控系统有着多个子系统，每个子系统分别负责不同的监控任务，譬如主备冗余系统，这个系统是一个中心系统，它主要负责监测轨道交通系统的实时性能，其实时监控的数据采用文字、图像等传递给工作人员，给工作人员提供实时的信息。整个大的系统的命令发送也是遵循着一定的逻辑，其将信息分别发送给分系统，信息的方式有多種，如点控命令、程控命令和模式指令等，工作人员收到监控系统发送的指令之后再手工发送给各个维修检查部门，后续由检查维修人员对相应部位进行检查和维修，保证整个系统的安全运行和电力安全。整个系统是分层分布的，若是主层级出现了故障，其也可以通过底层的层级进行监控和控制，只是效率没有之前那么快，底层的层级同样可以完成主层级完成的类似于接收命令并反馈之类的操作。

3平台化轨道交通电力监控系统如何实现

平台化轨道交通电力监控系统是电力监控系统需要实现的一个目标，该系统已经进行实验并验证了诸多优势，这个平台采用综合性的软件平台，利用软件开发技术，实现通信之上的众多功能的结合和使用。下面具体进行平台化轨道交通电力监控系统实现过程的关键技术探讨。

3.1轨道应用信息总线及中间件技术的实现

总线是通信必不可少的一个器件，总线我们耳熟能详，计算机里面都存在总线，有了总线，系统就相当于有了一个总部，各个功能都能够在总线上扩展，而且系统的实时通信、实时数据库等中间件技术等技术都可以完美的实现，系统也可以扩展很多接口，不仅对电力进行监控，还可以对各种机电设备进行监控，扩宽其应用面。

3.2数据库及网络计算机环境支持

RAILSYS软件平台是轨道交通电力监控系统采用的软件平台，这个软件平台能够实现信息网络的分布和运行，而且其是一个动态的网络系统，能够关联各种商业数据库，适用于各种计算机网络环境，通用性很高。

4 RAILSYS软件在轨道电力监控系统中的应用

RAILSYS软件平台开发之后在现实生活中有着多处应用，下面以首都机场电力监控系管理为例来进行相关的说明，这个机场有着很多机场电力设备，机场的运行环境复杂多变，且机动性高，因此需要进行实时的监控，这个监控系统一样采用的是两级管理和三级控制，软件采用的便是软件平台，在设计和应用方面有着诸多优势。

4.1系统构架更为先进

在该案例中，整个RAILSYS软件让电力系统的架构更加层次分明，更加先进，整个控制层划分了多个，处理层负责处理数据、支持层负责支持各种运算，应用层负责具体的应用，服务层则负责服务，另外还提供了友好的GUI界面，各种数据库资源以及通信资源。

4.2提高运行模式的可靠性

RAILSYS软件提高了整个电力系统运行的可靠性，RAILSYS软件在设计阶段就通过冗余配置提高了整个软件的应用可靠性，软件不会出错，而且其就算出错也拥有者高的容错率，所以系统的可用性大大加强。

4.3实现混合软硬件计算机的环境支持

RAILSYS软件可以满足PC机软硬件结合的环境支持，支持各种操作系统，而且采用UNIX这种核心技术，结合各种商用的数据库平台，提高了应用的可扩展性。

5结束语

综上所述，可以根据国内外实践研究，分析轨道交通电力监控系统的构架方法、分布方法，以及平台化系统的实现方法和平台软件技术应用，从系统设计到技术应用，充分体现内核技术的应用优势。

参考文献：

[1]汪文功. 轨道交通电力监控系统的设计及实现[J]. 电气应用， 2009， 28（18）：90-93.

[2]张殷. 轨道交通电力监控系统设计与应用[D]. 华东理工大学， 2014.

[3]夏聘. 轨道交通电力监控系统设计与应用研究[J]. 电子技术与软件工程， 2016（15）：61-61.

作者简介：

陈正文，出生年月：1984.07.23，性别：男，民族：汉族，籍贯（精确到市）：吉林省长春市，当前职称：工程师，学历：本科，研究方向：轨道交通.