轨道交通行业中电气自动化技术的应用探究

刘佳

（石家庄市轨道交通集团有限责任公司，河北 石家庄 050000）

引言

轨道交通是区域发展的动力，其电气设备应用了目前最先进的技术。但部分轨道交通建设时间较早，自动化程度较低，人工操作环节过多，降低了轨道交通电气设备的运行效率，且增加了维护管理的难度。通过对电气设备的自动化技术的应用，实现电气设备运行的自动控制、自动监测、自动故障诊断，进而整体提高了电气设备的自动化水平，促进轨道交通运营效率的提升，进一步的提升电气设备运行的安全性和稳定性，从而促进轨道交通整个系统的高质量运行。

一、电气自动化技术相关概述

电气自动化作为一门新兴学科，伴随着科技创新而来，是工业领域发展的重要支撑。它集电子技术、微机控制技术、计算机网络技术等于一体，负载着强大的功能模块，并逐步发展成为保障各行业机械设备安全、稳定运转的重要支撑。事实上，在先进科技理论的加持下，电气自动化技术的研发进展亦是不断深入，能够适配几乎所有机械工程需求，并产出了多重方面的价值。具体而言，依托电气自动化技术应用，推动着机械工程的智能化工程，并可作用于生产、检修等各环节，并且动作的精准性更高、频率性更快，降低了人工劳动强度，提升了企业的资源成本效益，有助于实现产品质量的升级，使之更好地参与现代经济市场竞争。同时，电气自动化技术改善了机械设备的综合性能，平稳性表现更佳，能够辅助降低安全生产风险，是促进社会主义和谐的有力举措。现如今，在广域的网络覆盖下，电气自动化控制技术不断朝着智能化的方向进展，进而能够很好协调机械设备各部分的工作状况，实现了精准控制。

二、电气自动化控制系统的优势

电气自动化控制设备的主要功能是准确、及时地跟踪企业所从事的电气工程系统，从而提高电气工程自动化的工作性能和效率。这样就保证了整个系统的安全稳定运行。同时，企业应用电气自动化控制设备在极大地减轻维修人员的工作负担的同时，还能够适时监控机器设备是否存在潜在问题，从而能够及时提出解决措施，弥补漏洞，减少企业损失。电气自动化控制设备能够精准处理各种数据信息，并将其进行有效分类，借此解决机械设备种产生的各种问题，找到最终解决方法，确保工程的统一性和完整性。电气自动化控制设备在企业电气工程中的应用还能够实现无人操作，不仅可以替代人工从事较为简单的生产工作，比如：全天监工，还能实现远程监控和自主调控，最大程度上确保了机械设备长时间保持高水平运转，确保电气工程能够运行得更加安全和平稳 。

三、轨道交通行业中电气自动化技术的应用

（一）交通机械

近期，在党中央一系列正确的政策和战略下，我国市场经济体制建设日益深化和成熟，国民经济快速增长，人民消费热情不断激发。尤其是在宏观信息时代，基于互联网发展起来的电子商务，为人们提供了丰富、便捷的消费体验，作为其中的内嵌一环，物流行业亦是迸发出了强劲的发展态势，电气自动化技术在交通机械工程中的应用迎来了莫大机遇。面对高速爆发的物流规模需求，传统机械设备过大的体型，加之较低的运行效率很难适从。电气自动化技术的应用则为上述问题的解决提供了突破口，例如嵌入到远程控制系统中，可在一定程度上实现物流智能化分类，并且效率高、精度高，提高了该项工作效率。同时，数字技术、监控技术、DCS 技术等在物流机械工程中的应用，还大幅提升了其综合性能，改善了其作业条件，满足了愈加庞大的物流运输需求，对加速电子商务发展有着积极的作用意义。

（二）电气自动化控制系统在公路交通中的应用

随着我国交通运输业的发展，电气自动化控制系统逐渐得到应用。随着人们生活水平的不断提高，人们拥有的汽车数量也在与日俱增，故而对交通运输条件提出了更高的要求。很多车企在设计研发汽车的时候，会将自动化控制技术融入其中，只有这样才能免于被市场淘汰。这部分汽车能够根据实际道路情况给司机提出合理的驾车建议。除此之外，电子警察、交通信号灯等都将电气自动化控制系统融入其中，这样无疑提高了交通运输的水平 。

（三）PLC 技术在交通电气自动化控制设备中的应用

将PLC 技术应用于交通电气自动化控制设备，可以更准确地控制交通信号，更好地保障了交通系统的运行，其可靠性得到了有效提升。随着人们生活水平的不断提高，私家车的数量也在不断增多，交通拥堵现象时有发生，在这一背景下，应将PLC 技术与人工智能技术二者妥善地结合起来，进一步对交通监控系统进行优化，提高其工作性能，将所有违规车辆进行精准的统计，以此保障交通的有序性，这对于保障人们的生命健康、推动社会的和谐发展均具有重要意义。总而言之，将PLC 技术应用到交通电气自动化控制设备中，能够极大的提高设备的实用性，对此，相关技术人员必须高度重视。

（四）设备病因诊断

电气自动化系统在运行中会出现一些故障和疾病，影响其稳定生产，甚至存在一些安全隐患，当发现故障产生后要立即停止生产，由专门的技术人员展开处理，避免损失的进一步加剧。在进行故障定位处理时，首先是通过直接观察的方式来判断主要的故障点或模块，这个操作过程对于技术人员的工作经验有一定的依赖性，有时很难准确判断故障的具体情况，甚至有时几种病害问题会导致同一种故障现象的发生，因此使用智能化的系统能够更加精确有效地避免这种问题，明显地提升了设备的故障处理效率。在电气自动化系统的运行过程中会记录每个设备的运行信息，并将这些信息传输到中控平台内进行存储，这为技术人员的排障处理提供了工作前详细的数据信息，有利于开展精确判断。智能化系统本身也可以进行故障的定位和预警，将工作信息参数异常的主要模块以数字化的方式反馈出来，技术人员能够快速找到故障点后再使用其他的检测设备进一步处理，确保了诊断、预警等工作的有效性。

（五）系统智能控制

在系统的智能运行中进行有效的管理和控制，可以使其更加稳定和高效，这也是应用智能技术的一大优势。首先，智能化系统对于电气自动化的控制模式有多种选择，包括专家系统、神经网络和模糊处理等，其运行时的逻辑和层级较多，甚至还包含了一些机器学习和人工智能方面的知识。智能化控制的过程中可以更好地应用不同控制方式的优势，使管控手段和自动化生产之间有更加紧密的匹配性。一般来说，智能系统的运行中需要提前录入大量的基础信息来辅助其展开分析研判，这也是提升数据精准度的重要前提。在智能化系统中可以根据已有信息和设备的运行实况进行更加深入的学习，形成一套与当前运行系统更加匹配的管理逻辑，有效驱动了系统运行智能化。其次，在智能控制中不仅需要考虑到当前电气设备和系统的运行需求，还需要考虑到线路中的电力负荷、功率大小等参数，进行综合调控使每个设备都能够维持在额定状态下保持高效运转。不同设备对电力的需求也会存在差异，而智能调控的方式则可以更好地适用于复杂的电气自动化系统。

（六）信号电源屏的维护技术

信号面板在长期运行过程中，不可避免会出现故障，主要是由于电源输入不正常，性能不能满足用电设备的要求。比如，轨道交通线路较长，尤其是铁路系统，会受到天气变化、自然环境的影响，引起电压大幅度的波动，或者是突发停电，使得电压波形谐波失真，影响电源屏信号的输出。此外，信号电源屏运行条件也会影响到其信号的传输，当环境温度大于40℃时，或者是湿度高于90%，极易引起电源屏出现运行问题。

1.在线监测。基于以上分析，电源板的故障主要表现在电源的输入输出。因此，在维护工作中，需要对输入输出端子进行检测，以判断电源屏是否运行良好。以及还要注意线路上的继电保护装置的在线监测，以判断其功能是否正常，在电源屏运行过程中，一旦出现故障，在线监测系统会立即发出警报，并将故障信息反馈至主控制机，为后续的维修工作提供依据。2.故障诊断和维护方式。实时采集、整理、保存信号电源屏运行过程中产生的数据，并利用大数据技术对这些数据进行分析，以确定其运行数据是否在正常值的范围内，从而评估电源屏的运行状态。针对电源屏出现的问题，采取不同等级的警报提示，以区分故障程度，作为维护工作的参考。比如，故障等级较低，可由维护人员自行检修，如果故障等级较高，则需上报至维护中心，如果维护中心不能解决故障，则应联系生产厂家，由其进行技术指导或者是维修。

四、电气工程及自动化技术的应用前景

电气工程及其自动化技术在现代社会的发展中展现出了不可忽视的应用价值，不仅推动了电气工程及其自动化技术在众多行业的逐步普及，也促进了相关技术的乐观应用前景。具体而言:一是电气工程及自动化技术应用价值的进一步提升，依赖于网络架构的构建与完善。强化电气工程及自动化技术管理力度，推动相应控制系统实现规范化与便捷化发展，是电气工程及自动化技术在应用过程中呈现出的重要趋势，而这一目标的实现则依赖于网络架构的构建，从而进一步提升电气工程及自动化技术应用过程中的信息传输能力，进一步强化电气工程系自动化技术的保护功能、监控功能以及自动控制功能;二是电气工程及自动化技术应用价值的进一步提升，依赖于统一应用平台的构建。当前应用系统建设标准不统一且不能通用的现象，在很大程度上制约着相关技术的普及并导致其应用面临着较高的成本，而依托统一的标准构建统一的应用平台，则能够对相关技术应用成本进行有效的控制，从而推进相关技术的普及并展现其应用价值;三是应用技术智能化水平的进一步提升，能够为相关技术的发展提供更多助力。电气自动化相关技术与其他技术在各行各业中的融合应用，是提升相关技术应用成效与应用价值的有效路径，在此过程中，人工智能技术等现代科技的发展，能够在很大程度上推进相关技术应用范围与应用效率的提升，为此，电气工程及自动化技术领域专家学者需要重视探索多元化技术的融合应用以及电气工程及自动化技术智能化水平的提升路径。

结束语

轨道交通作为各地区的交通主干道，对区域经济的发展起到了积极的作用。支撑其良好运行的关键是轨道交通的电气设备，以及电气设备的自动化程度和管理质量，对轨道交通的运营效率有着直接的影响。在信息技术和自动化技术快速发展的今天，通过对电气设备自动化技术的应用，促使电气设备高效率的运行，并通过加强电气设备管理，可进一步巩固自动化技术的应用，进而全面提升轨道交通的自动化水平，促进轨道交通运营质量的大幅度提高。