鐵路專線四電系統集成的安全性探討

張 磊

(中鐵十二局集團電氣化工程有限公司，天津 300308)

1 案例介紹

某鐵路專線總建設長度450 km，鐵路的牽引供電、信號系統、通信系統、電力供電均采用系統集成的方式進行施工。通過使用四電集成的施工方式，實現了高速四電關鍵施工技術和四電集成技術的發展，構建了一個符合我國使用環境的四電集成平臺。本文以此工程為例，重點對四電系統集成的安全性進行探討。

2 四電工程系統集成的特征分析

我國鐵路建設管理的新模式是系統集成施工總承包。保證系統各資源要素的有機聯系與合理結合是系統集成的關鍵，四電工程系統集成的資源要素較多，四電系統組成部分即各種物資設備、工程接口、施工安裝活動等。在系統工程方法的指導下，集成工作較復雜，必須全面組織協調配置系統設備、施工資源、工程接口、施工安裝活動等，保證實現各設備及子系統技術性能的匹配，保證技術接口及工程接口等裝備的合理，最終保證在規定的條件下，實現整個系統的最大功能性，使工程總目標得以實現［1］。工程系統的集成工作表現比較復雜，尤其是設備供貨與施工安裝工作，系統開發、設計、技術服務和技術創新等在系統中的要求較高。集成承包商的職責比較多，其中，四電子系統及相關系統的施工要求必須要仔細考慮，使四電系統集成的總目標得以實現;設備供應、安裝以及調試試驗工作必須按照規定日期完成;聯調聯試和試運行的工作必須要與業主實現適當配合完成;負責四電系統與外部接口的檢查，如運營調度、客服、防災等系統與四電系統之間需要相互適應，實現與外部電源運營商的融洽關系等。綜上所述，傳統施工總承包與系統集成施工總承包之間存在非常大的差別。

3 安全評估指標體系及安全評價方式

3.1 安全評估體系的分析評估

圖1 系統安全評估指標體系示意圖

系統評價指標體系的建立與健全工作是以綜合若干單項評價指標為基礎的，不僅可以使牽引供電系統運營自動化系統的各個安全因素得以全面的展現，還可以很好的保證系統評價的準確性。其中全面性、科學性、主導性、操作性及可比性等是建立評價指標體系必須要遵守的。

四電系統安全性綜合評價指標體系主要由3 個層次組成，具體如圖1 所示。

3.2 評價四電系統安全的方式

該工程分析四電系統集成綜合安全水平使用的是模糊綜合評價，以保證評價結果的合理性以及可靠性。在進行分析時，使用一級評價和二級評價綜合的方式來評價因素子集Ui，得到的矩陣如下:

根據上述分析可以看出，對于四電系統，“非常安全”的隸屬度為0.445 0，很安全的隸屬度為0.256 5;“安全”的隸屬度為0.173 8;“基本安全”的隸屬度為0.095 0;“不安全”的隸屬度為0.029 7。

四電系統安全的評價等級中“非常安全”，是以最大隸屬度原則為依據，與四電集成系統的安全現狀相一致。分析證明，當前的設備實施情況、人員安排情況以及組織管理能力均和四電集成后的實際情況相一致。

4 四電系統集成安全性提高的措施

4.1 全壽命周期的目標管理措施

現階段，順序性與階段的劃分受到高速鐵路四電系統管理人員的高度重視。操作各階段的管理者會依據實際情況采取適當的管理方法與措施，顯示出極強的獨立性，所以導致各階段之間缺乏統籌性，出現管理困難的局面。為了從根本上改變傳統的管理模式，高速鐵路四電系統集成建設過程中不斷推進全壽命管理理念的做法值得推廣與肯定，這一管理理念要求集成控制管理工程的工期、工序、制度以及人員素質［2］。此過程中，必須根據實際情況與自身存在的特點實施管理措施確定四電系統集成的責任主體，全壽命周期質量影響是在進度控制過程中必須要考慮的，這樣不僅可以保證系統的安全性與設備的可靠性，可以通過設計和建造失誤的減少來實現，還可以最大程度的降低項目全壽命周期花費的費用，為了防止投入與運行維護費出現割裂或者一味的追求投資最低的情況，必須采取方法實現一次投入與運行維護費用達到最優。

4.2 系統安全風險因素集的建立

由于各鐵路存在不同的通信信號、電氣化等，并且工程的工序、影響風險事件的因素以及風險等級也各有特點，所以必須根據實際情況采取適當的應對措施加以防范。只有以評價情況為依據查找各系統或元部件存在的危險，并將危險程度確定，才能夠根據實際情況采取適當的措施和建議完成安全風險因素集的建立。

4.3 將預防性維修策略引入四電系統集成

現階段，周期性檢測維修策略是鐵路普遍采用的加測方法，換句話說，檢測維修的開展是選擇在周期性的天窗點。單次維修活動時間受到四電系統集成發展的影響，先進的維修設備以及對多個部門維修活動的要求不斷綜合化，現階段必須將預防性維修、群維修、機會維修等策略都要考慮在內，不僅有利于四電系統設備效能的提高，還有利于維修費的降低。設備的全壽命周期管理必須應用到預防性維修策略中，在進行項目活動前，識別工作要采用項目風險因素進行，根據風險源及薄弱環節的具體要求采取相應的應對措施，根據設備的生命周期考慮預防性維修措施，實現離線修被狀態修代替。

4.4 排查消除施工現場的隱患

指揮部努力研制出了“四電”專業安全隱患排查工作規劃，目的是實現施工現場安全的有效管理，指揮部門對施工現場的安全性加大檢查的力度，到工作前線排查安全隱患，盡最大努力扼殺各類安全隱患［3］。施工現場的作業安全是指揮部排查的重點，卡控措施適用于各個施工的安全關鍵點，同時保證出現問題責任到人。嚴格排查和整治“四電”專業施工中可能存在隱患的部位。為了避免發生傾斜的現象，認真檢查臨近既有線20 m 范圍內的施工作業項目和既有線未完工的接觸網支柱。同時全面細致的檢查電纜溝的回填夯實工作、電纜溝開挖工作以及回填防坍塌等項目。如果檢查有問題存在，則從思想認識、安全管理、設備質量、現場作業四個方面對檢測出的問題進行分類分析，將問題的關鍵性、傾向性、源頭性明確，根據隱患的實際情況制定相應的整改措施。

5 結語

本鐵路工程自建成以來，一直保持良好的運行狀態，根據四電系統運行的檢測數據可以看出，“四電”系統集成的安全性經得住運營檢驗，“四電”工程安全性符合設計要求，工程質量和技術標準都處于國際領先地位。

［1］蔣先國.高速鐵路四電系統集成［M］.成都:西南交通大學出版社，2010:12-13.

［2］趙 龍.基于改進的AHP-模糊綜合評價法的高速公路路線安全性評價研究［D］.廣州:華南理工大學，2011:9-10.

［3］丁堅勇，孫建明，張華志，等.高速鐵路供電系統安全性評估研究［J］.鐵道工程學報，2011(5):76-80.