電力監控系統在地鐵中的發展應用

尚達 陳楊

摘??要：電力監控系統（PSCADA）是地鐵中較實用的監控系統，其具有良好的應用前景。本文從電力監控系統入手，介紹了SCADA系統的一些基本情況，隨后詳細介紹了電力監控系統在地鐵中的應用，最后對電力監控系統的應用前景進行了一系列展望。

關鍵詞：電力監控系統;SCADA系統;地鐵;應用

電子信息化的高速發展，帶來了電力監控系統高速發展的新時代，從而推動了變電供電監管系統的發展。工業發展模式的不斷擴大，也進一步推動了科學技術融入電力監控系統的進程。可以說，電力監控系統是隨著計算機技術發展而逐步完善的一大變電控制子系統，它集各種先進的科學信息技術于一體，實現了對地鐵運行的安全性和供電可靠性的監管和控制問題，在供電監控系統中發揮了巨大作用。

一、SCADA系統簡述?SCADA系統是依賴計算機技術進行數據收集與系統監測和控制的自動化系統。該系統已經在許多產業領域，尤其是電力系統的管理中得到了普及應用。其中，電力監控系統，也就是PSCADA系統，以計算機、通信設施、監控單元為基礎工具，為變配電系統的實時信息收集、開關情況檢查及遠程監控提供了現實平臺，它可以和檢查、監控設施構建成任意繁復的監管控制系統，在變配電監管控制中發揮了重要效用，有利于公司消除故障、減小運作投入，縮短生產時間，加快變配電運行過程中事故的應對速率。

二、電力監控系統（PSCADA）在地鐵中的應用?電力監控系統（PSCADA）將各種先進信息技術集于一體，實現了對變電系統的數據收集和儲存，故障的分析和診斷以及系統的修復與維護等功能。其中在系統數據收集功能中，主要是對變電站的一些設備電壓、電流、運行參數及耗電量等基本情況進行收集和整理;故障的分析和診斷正是通過對變電系統運行儲存數據的分析來實現的，并通過人為管理，實現對變電站系統的修復與維護。電力監控系統（PSCADA）具有改善變電站運行安全可靠水平、改善運行速率、減少運行成本投入以及保證供電品質等作用，相較于二次變電設備，該系統大大減省了接線工作量，逐漸取代二次變電設備，在變電站中得到普及應用。但是電力監控系統的實施需要滿足一些條件，比如，針對電壓量要求不高的的變電站，要盡量使用自動化的軟件和技術，達到對人力資源和物力資源節省的目的;在電壓量要求較高的變電站中，要采用比較先進的測控軟件和控制方法，達到對技術、專業及運行等方面的要求等。?三、地鐵各個系統的相互關系?（一）各個系統的特點?電力監控系統（SCADA）負責對全線供電設備的監控管理，以確保牽引供電系統和全線的電力變配電系統安全可靠和經濟運行，其主要是實現遙控、遙信、遙測、遙調功能。?車站設備監控系統負責對全線各車站環控設備（包括通風、空調、給排水、照明、自動扶梯等）的日常運營進行自動化管理，在滿足環境調控的同時盡量考慮節約能源，其主要是實現遙控、遙信、遙測功能。?防災報警監視系統負責對全線各車站、停車場、車輛段、控制中心大樓等部門的可能發生的災害進行自動監視以及對相關消防設備進行監控，用以及早發現災清并采取相應措施，保障乘客生命和國家財產安全，從而保證地鐵安全正常運行。?行車調度監控系統負責全線列車的運行調度，對全線列車的運行布置、各車站機車信號燈狀態、線路列車分布情倪等的監控;實時監視列車運行狀態、控制線路道岔;?手動及自動安排列車運行圖等。?（二）各個系統之間的關系?行車調度監控系統、電力監控系統、車站設備監控系統、防災報警構成綜合監控系統，其余的獨立，各成體系。隨著計算機網絡技術的發展，為了提高調度自動化管理水平，將各類監控系統數據信息共享，采用綜合監控系統是大勢所趨，是今后的設計和發展的主要方向。綜合監控系統與分散獨立設置的監控系統相比較，具有以下優點：?1、技術上更先進?由于采用計算機網絡結構，充分體現出計算機網絡技術的優勢，各子系統在150標準化網絡協議上進行數據傳輸、信息交換、文件處理和資源分配，使各子系統間的信息綜合處理更方便、高效。?2、調度管理上更協調?由于綜合監控系統建立了既相互獨立，又統一協調的一體化調度指揮系統，因此各子系統的調度管理可在總調的指揮下協調作業，各系統間的調度程序更緊密、有序。同時，可實現各子系統間相關的數據處理、數據分析及報表管理，更能高效地發揮調度管理的功能，對各種相關事件的快速反應及綜合處理能力大大加強，凋度管理自動化程序更高，整體提高了系統運行的安全可靠性。?3、經濟上更為合理?由于各子系統在基于局域網絡的基礎上建立了集成化的綜合監控系統，將兩系統的監控功能由一套計算機網絡設備來實現，系統軟硬件統一配置，一方面節省了在獨立監控系統中要實現相互間信息交換所需調協的轉發接口設備，另一方面也避免了在共享資源及系統冗余備份如中的復配置（網絡設備、服務器共用），從而簡化并降低了系統前期建設及后期運行維護費用，同時也提高了在獨立監控系統中各子系統間配合協調的間接經濟效益。綜合監控系統主要考慮的對象是在生產調度管理過程中相互關系較為密切的電力監控系統、行車調度監控系統、車站設備監控系統、防災報警系統。?電力監控系統、車站設備監控系統、防災報警系統間，不僅在調度管理上它們相互配合關系較為密切，且在監控功能上、監控對象上及監控手段上都差別不大，因此電力監控、車站設備監控、防災報警系統三個系統集成為綜合監控系統，易于實現，并能增強調度管理自動化能力，提高工作效率，降低工程造價。?采用計算機網絡結構，將地鐵交通工程監控系統中的電力監控、車站設備監控、防災報警系統納入到一個網絡系統中，但各系統相互獨立，分臺管理。在各系統獨立完成各自調度任務的同時，建立一個統一的總調度指揮系統，此系統從各子系統得到重要設備運行參數、災害情況等信息，實現集中調度，統一管理。

四、SCADA系統前景展望?SCADA系統雖然已在變電站供電系統控制中發揮重要作用，但是由于其應用時間不長，理論不成熟，并沒有很好的與一些先進科學技術相結合，為了進一步提高SCADA系統的應用廣度及應用范圍，可以從一些幾個方向對SCADA系統進行改善：?（一）SCADA系統的集成性?SCADA系統要滿足未來系統更高的需求，必須實現其集成性的特點，將各種信息技術集于一身，實現各相關企業與平臺的數據收集與整合。?（二）變電所綜合應用自動化?提升SCADA系統的測控能力，引進一些測控設備的智能化管理，實現對變電所的自動化運行控制與系統管理功能，促進地鐵事業的發展。?（三）SCADA與新技術的融合?將SCADA系統中融入先進的科學技術，比如專家測控系統、智能化管理技術等，實現SCADA系統的在線實時監控功能、專業精準診斷功能以及及時修復功能等，提高對變電所的管理效率和管理的全面性。

隨著現代社會工業濟經和計算機技術的快速發展，地鐵電力監控系統在運行中也出現了越來越多需要改進的問題，要隨著社會發展的技術不斷更新換代，使之更人性化，以滿足更多用戶的要求。電力監控系統（PSCADA）集成于總監控系統，對系統的實用性、安全可靠性、及時發現錯誤、實時在線擴展和在線維護有了更突出的展現，這也符合現代技術發展的方向。

參考文獻

[1]湛維昭.地鐵綜合監控系統的集成模式[J].都市快軌交通，2007（04）.

[2]?張杰.電力監控系統（PSCADA）在地鐵中的應用[J].科技信息，2012（12）：250，252