城市轨道交通电力监控系统的设计及发展

【摘 要】电力监控又叫做电力远动系统，该系统是结合了计算机技术、网络技术、自动化技术以及信息化技术为一体新型的集成系统。通过该系统可以集成多个轨道交通方面的自动化的子系统，通过集成平台的技术支撑对轨道交通实施统一的监控，对各个系统通过信息化的共享以及对各个系统的联动控制，从而提高轨道交通的运行效率。

【关键词】城市轨道交通；电力监控系统；设计；发展

引言

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。与此同时，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城市轨道交通电力监控系统的概述

城市轨道交通电力监控系统，又称PSCADA系统，其主要是指对各类变所（如城市轨道供电系统主变电所、降压变电所以及牵引变电所等）的电所设备以及供电设备等进行实时监控、控制、测量以及发现故障的信息化平台。目前，PSCADA系统在设计过程中，主要由三部分组成，即在控制中心的调度系统、变电所内的综合自动化系统以及通信通道。电力监控系统能够实时反映供电系统的运行状态，特别是故障信息，进而能够为分析故障原因、处理故障以及保障人员安全和财产安全提供重要的支撑。因此，城市轨道交通电力监控系统的设计和应用是十分重要的。

2城市轨道交通电力监控系统的发展方式

电力监控系统是城市轨道交通供电系统中的重要组成部分，对城市轨道交通供电系统中各种机械设备的稳定运行起到了监视和把控的作用。我国早期的城市轨道交通工程项目建设，由于受到信息集成技术以及网络传输技术等硬件系统因素影响，需要对整个电力监控系统进行分离系统模式的设置。现代城市轨道交通中综合监控系统的应用，使得电力监控系统的通信技术和信息技术获得了长足的发展，以往分别独立的各种系统功能通过现代高集成的综合监控系统得以实现。通过大数据分析功能的使用，对电力监控系统内部人员精简、机器设备统筹以及系统设备集中管理，都起到了积极的辅助作用。

3轨道交通电力监控系统的设计及应用分析

3.1轨道交通电力监控系统构架设计及应用

对于轨道交通工程来说，对于电力监控系统的运用至关重要，在系统建构过程当中，要根据城市实际状况来设计与施工，在系统中主要是对车站以及中央管理相互协调和相互制约。轨道交通工程中，监控系统有其自身特点，所包含内容十分复杂，同时这项技术所应用范围主要是在一些大型工程当中，其中随着轨道交通工程的发展，对于自动化技术应用越来越多，我国电力工程实际发展和运行过程中，需要从各个方面进行满足，举例来说，对于轨道交通来说，表现较为突出的是南瑞公司中所采用的RT21-SCADA电力监控系统，这项技术中通过分层来进行体系建设，同时对系统运行整个可靠性有着提升作用同，通过一些抗干扰措施也能够对系统进行提高。

3.2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，十分有利于增强项目设计、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。在实际的应用中，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，而在目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。

3.3RAILSYS软件平台的实际应用

目前，我国城市轨道交通中，对于电力监控系统的运用所包含内容众多，同时，在工程中运用RAILSYS软件平台能够获得更好工程效率和发展效果，这项软件发展和应用过程需要二级或者是三级系统管理，为了保证系统更加可靠，需要结构分层理念，对于网络的开放性进行考虑，从前期进行设计再到后期到实际应用工作中，满足电力设备监控系统的实际需求，对于设备中关键环节进行基础配置，从而保证电力监控系统的正常运用。

4城市轨道交通电力监控系统的发展

我国PSCADA系统在发展过程中，主要经历了三个阶段，即人工监控系统阶段、分立自动化系统阶段以及综合监控系统阶段。随着互联网技术、计算机技术以及通信技术的飞速发展，PSCADA系统逐渐趋于使用统一的软件平台、硬件平台，以及实现分立自动化系统的综合集成。例如，广州地铁、西安地铁及北京和上海等地铁在电力监控系统的过程中，大部分采用的都是综合监控系统。城市轨道交通电力监控系统在建设初期，电力监控系统还没较为成熟的标准可以参考。同时在计算机等诸多技术的限制，城市轨道交通电力监控系统的设计也只能是参考电气化铁道等监控系统的模式进行设计。在电力监控系统的标准方面还缺乏统一性，且效果也并不显著。电力监控系统的网络结构、设备设置以及接口均呈现出多样化的发展趋势，就导致电力监控系统设计的标准不一，从而导成本的增加等等。因此，电力监控系统标准化成为现阶段重要的研究方向。總之，我国智慧城市的轨道电力监控系统还有很大的提升空间。

5结语

随着现代科学技术的飞速发展，高度集成的信息监控系统，是城市轨道交通电力监控系统未来的发展趋势。但是，结合城市轨道交通电力监控系统建设的实际经验，综合监控系统的缺点比较明显得以展现，是未来电力监控系统需要重点解决的问题。今后城市轨道交通电力监控系统的建设和使用，首先应该选择一个符合行业应用的系统平台，制定相应的规范和标准，使城市轨道交通中的电力监控系统能够全面得以应用和发展。

参考文献：

[1]毛璐.城市轨道交通电力监控自动化系统的功能[J].工业，2016，16（6）：102-103.

[2]唐国宝.城市轨道交通电力监控系统构成分析[J].低碳地产，2016，2（20）：126-127.

[3]郑侯，李恒.城市轨道交通电力监控系统研究[J].商品与质量，2016，11（15）：231-232.

[4]任觅.可靠性分析背景下城市轨道交通供电PSCADA系统设计及实现分析[J].中国新技术新产品，2015（06）.

[5]范永华.城市轨道交通信号维护支持系统的方案设计[J].自动化应用，2014（03）.

作者简介：

金春日（1986.1-），男，吉林蛟河人，沈阳航空工业学院自动化专业学士，工程技术，单位：中车唐山机车车辆有限公司，研究方向：轨道交通工程施工。

（作者单位：中车唐山机车车辆有限公司）