鐵路電力線路自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用探討

崔峻峰

摘 要：自邁入21世紀(jì)后，隨著我們?nèi)粘Ｉ钯|(zhì)量的迅猛提升，日常出行、旅游、探親等行為的普遍，也在極大程度上帶動(dòng)了各項(xiàng)交通事業(yè)的發(fā)展，而鐵路作為一直以來無論是客運(yùn)還是貨運(yùn)，人們主要選擇的交通工具，對(duì)其在安全運(yùn)行方面也提出了嚴(yán)格要求，關(guān)鍵在于其具備安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定、可靠的安全電力系統(tǒng)，以此來作為鐵路正常運(yùn)行的基本保障。就傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)及管理手段來說，隨著近些年來高速鐵路與重載鐵路的高速發(fā)展，在這其中的應(yīng)用也已經(jīng)再也無法緊跟時(shí)代步伐，而在當(dāng)前新社會(huì)、新的市場(chǎng)勢(shì)態(tài)下，更是對(duì)鐵路電力系統(tǒng)提出了更高要求，引入新型的電力線路自動(dòng)化技術(shù)也已經(jīng)成為大勢(shì)所趨。

關(guān)鍵詞：鐵路；電力線路；自動(dòng)化技術(shù)

一、鐵路電力線路自動(dòng)化的簡(jiǎn)介

鐵路電力線路自動(dòng)化是指使用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、通訊以及微電子技術(shù)，對(duì)鐵路體系中的電力線路進(jìn)行管理、控制和監(jiān)控，不斷提升鐵路電力體系的管理、調(diào)度、保護(hù)和運(yùn)營水平，推動(dòng)鐵路電力線路的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。當(dāng)呈現(xiàn)自閉貫通電力線路問題時(shí)，經(jīng)過自動(dòng)化技術(shù)及時(shí)處理問題線路，降低問題線路范圍，及時(shí)的恢復(fù)線路供電，提升鐵路電力線路運(yùn)行的穩(wěn)定性，降低鐵路電力線路系統(tǒng)的不良影響。

鐵路電力線路自動(dòng)化技能主要包含：視頻監(jiān)控自動(dòng)化、配電所綜合自動(dòng)化、調(diào)度自動(dòng)化等技術(shù)，結(jié)合鐵路電力線路的不一樣狀況，自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式也不一樣。

二、視頻監(jiān)控的系統(tǒng)

視頻監(jiān)控的體系主要由通訊網(wǎng)絡(luò)、前端的設(shè)備及調(diào)度主站構(gòu)成，并采用以H264為規(guī)范的編碼形式。監(jiān)控體系首要是形成實(shí)時(shí)監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控、視頻錄像、電子地圖、報(bào)警及視頻調(diào)度等的功能。其間通訊網(wǎng)絡(luò)是運(yùn)用2M點(diǎn)對(duì)點(diǎn)專線的形式。前端的設(shè)備主要由攝像機(jī)、數(shù)字硬盤的錄像機(jī)及環(huán)境監(jiān)控的設(shè)備構(gòu)成，每一個(gè)配電所都裝備有5臺(tái)攝像機(jī)、1臺(tái)DVR，報(bào)警器及一些傳感器，高壓室一般都設(shè)有2臺(tái)可控的槍機(jī)、控制室設(shè)有1臺(tái)可控的槍機(jī)、室外設(shè)置2臺(tái)一體化的智能快球。視頻監(jiān)控的體系主要包括以下幾個(gè)方向：

視頻體系與調(diào)度的自動(dòng)化系統(tǒng)間的接口。在視頻與調(diào)度的自動(dòng)化系統(tǒng)間，主要通過主站接口的形式，經(jīng)過路由器使之與主站相連接，達(dá)到數(shù)據(jù)交換的目的。在兩個(gè)系統(tǒng)間需具有一定的協(xié)同工作能力，通常需要能實(shí)現(xiàn)以下的一些功能：調(diào)度的自動(dòng)化系統(tǒng)經(jīng)過視頻系統(tǒng)獲得一定的數(shù)據(jù)，調(diào)度的工作站能經(jīng)過屏幕顯示有關(guān)視頻的圖像；調(diào)度的自動(dòng)化系統(tǒng)也能獲得視頻報(bào)警的信息，及時(shí)進(jìn)行報(bào)警的處理；調(diào)度的自動(dòng)化系統(tǒng)，也可對(duì)視頻系統(tǒng)進(jìn)行遙控指揮，能夠同步切換視頻圖像。

IP調(diào)度電話。調(diào)度電話建立VoIP技術(shù)電力調(diào)度電話交換體系，其徹底克服了一些傳統(tǒng)的調(diào)度電話全部的缺陷，能夠?qū)崿F(xiàn)靈活組網(wǎng)功能，對(duì)節(jié)點(diǎn)擴(kuò)充也非常的便利，在網(wǎng)絡(luò)維護(hù)方面也非常高效，經(jīng)過路由技術(shù)的應(yīng)用完成主備用切換、呼叫迂回等功能。

系統(tǒng)將要實(shí)現(xiàn)的主要功能。這主要包括SCADA監(jiān)控、信號(hào)電源監(jiān)控、配電所監(jiān)控與辦理、車站開關(guān)監(jiān)控及其線路自動(dòng)化、IP調(diào)度電話、配電所視頻監(jiān)控、Web服務(wù)及遠(yuǎn)程診斷與維護(hù)等。

三、配電所微機(jī)保護(hù)和綜合自動(dòng)化技術(shù)

在鐵路電力線路系統(tǒng)當(dāng)中由通訊、監(jiān)控、維護(hù)構(gòu)成微機(jī)保護(hù)一體化設(shè)備，分散監(jiān)控、集中組屏，鐵路電力線路系統(tǒng)當(dāng)中的直流電源、監(jiān)控單元、自動(dòng)設(shè)備、脈沖電度表、微機(jī)維護(hù)等都采用了以太網(wǎng)，系統(tǒng)當(dāng)中的通訊介質(zhì)采用5類雙絞線，鐵路電力線路當(dāng)中的自動(dòng)化車站終端與鐵路系統(tǒng)配電所當(dāng)中的自動(dòng)化系統(tǒng)共享同一個(gè)專用通訊通道，經(jīng)過光纜與鐵路系統(tǒng)當(dāng)中的以太網(wǎng)接口相連，經(jīng)過2M數(shù)字銅線專線與鐵路系統(tǒng)主站進(jìn)行通訊。鐵路電力線路配電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)形成了與鐵路體系調(diào)度主站自由通訊、故障錄波、通訊設(shè)備管理、保護(hù)投退、信號(hào)復(fù)歸、SCDAD、保護(hù)管理方式等多種功能，鐵路電力線路配電所綜合自動(dòng)化技能能夠與視頻監(jiān)控自動(dòng)化體系互相融合，形成了無人操作與監(jiān)控的鐵路電力線路自動(dòng)化運(yùn)行要求。

四、調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)

鐵路電力線路調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)包含三個(gè)部分：鐵路站端裝置、通訊通道與鐵路主站自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)，鐵路電力線路調(diào)度自動(dòng)化體系主要以水電段與供電段為全部鐵路電力系統(tǒng)的中心，以車站開關(guān)、信號(hào)電源、變配電所為鐵路操控基本節(jié)點(diǎn)，系統(tǒng)能夠完成SCADA、電力線路自動(dòng)化、監(jiān)控電源線號(hào)、監(jiān)控車站開關(guān)、管理與監(jiān)控變配電所等多種功能。

鐵路電力線路調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)以調(diào)度主站作為調(diào)度鐵路電力線路指揮與數(shù)據(jù)處理中心，系統(tǒng)能夠收集與處理多種鐵路站端系統(tǒng)與設(shè)備傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息，提供多種交互型的人機(jī)接口與監(jiān)控管理功能，同時(shí)鐵路電力線路中別的體系發(fā)送多種操控調(diào)度指令，形成全部鐵路電力線路體系的遠(yuǎn)程調(diào)度、問題處理與運(yùn)行監(jiān)控。鐵路站端系統(tǒng)與設(shè)備主要是指FIU、RTU、STU、綜合自動(dòng)化系統(tǒng)與配電所微機(jī)維護(hù)系統(tǒng)及其鐵路系統(tǒng)當(dāng)中其他的自動(dòng)化設(shè)備。鐵路電力線路調(diào)度自動(dòng)化體系采用了Unix-Win-dows2000混合平臺(tái)，經(jīng)過兩臺(tái)鐵路電力交流機(jī)組成雙以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，完成了體系冗余設(shè)置、在線UPS、GPS時(shí)鐘、擴(kuò)展接口、交互型視頻子網(wǎng)等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

五、結(jié)語

就當(dāng)前來看，鐵路電力線路的自動(dòng)化技術(shù)順應(yīng)了時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)，借助于該技術(shù)的應(yīng)用，可在極大程度上促進(jìn)供電可靠性的提高，強(qiáng)化對(duì)電力自動(dòng)化的管理，有利于保障供電質(zhì)量及設(shè)備管理水平。除上述幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)之外，鐵路電力線路自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用還能在很大程度上在降低勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，可有效滿足鐵路提出的跨越式發(fā)展需求，不僅具有極佳的社會(huì)效益，而且還能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。作為在鐵路電力建設(shè)中不可或缺的一個(gè)重要組成，電力線路自動(dòng)化技術(shù)也必然會(huì)受到更多關(guān)注，且獲得廣泛應(yīng)用，成為代表當(dāng)今鐵路電力發(fā)展的方向。

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