初論地鐵電力監控系統存在的問題及解決對策

劉輝 重慶市軌道交通（集團）有限公司

1 地鐵站里監控系統的問題分析

電力監控系統就是以圍繞計算機系統軟硬件建立監控網絡來監控現場的設備集合，它是具有信息采集、實時監控、自動預警及自我調整功能的綜合性監控設備。目前，地鐵電力監控系統仍然存在著各種各樣的問題，分析這些問題并提出相應的對策對地鐵的發展和人們的出行都有重要的意義。首先從系統的數據處理和協議轉換中的難點討論，一方面，地鐵電力監控系統中，監控系統需要把各監控區的數據收集和整理，龐大的數據不易于整理；另一方面，電力監控系統還需要把各種系統的接口進行連接，這就涉及到計算機中的協議轉換，協議轉換過程中會存在介質不同、接口不同、系統數據類型不同的問題，通信效率也會受到前端的處理系統的影響，使系統得出的結果不準確，不利于高鐵的安全。負責電力監控系統的數據轉換的部件稱為前端處理器，這種處理器可以將電力監控各系統中的不同格式轉換為統一的格式，其次他還有處理數據的功能，可以將不同數據提交到不同的服務器上，前處理器的處理能力和實時性會受到系統擴張的影響，對地鐵的運營產生潛在隱患，所以電力監控系統的重要影響部分就是前處理器，所以對系統進行優化可以從它的前處理器入手。第二個方面就是地鐵站里監控系統中人機整合比較困難，在現在的信息技術的影響下，人機互動技術不斷提升并有很大的影響力，當然也需要用到監控系統中，由于電力監控的范圍非常大，監控所傳來的數據也是非常的多，單靠人操作機器進行整理是非常困難的，所以這需要系統算法的升級以實現系統的自動界面整合。信息技術的提高使得軟件系統的質量不斷提升，軟件質量的提升會直接提升系統的性能，但是包含新算法軟件的開發需要有高級技術的計算機專業人員，在開發過程中需要的人力物力非常巨大，因此想要開發一種高強度人機界面系統非常困難。最后一個問題就是系統的時鐘同步的延遲，這是導致地鐵站里監控系統時效性差的重要原因之一。在地鐵站里監控系統中我們為達到地鐵的時效性首先要做的就是及時的同步總系統時鐘和其他時鐘之間的信息，但是由于一些物理因素或者邏輯因素的影響經常導致這一點難以達到，比如監控的規模、算法的重疊及電路的阻礙等。當電力系統監控的區域擴大到一定程度時，微小的時鐘同步延遲就可能導致數據的丟失問題，由于系統的時鐘延遲，還可能使得一些潛在危險不能被及時的發現而導致安全問題。

2 地鐵電力監控系統的特性分析

除了問題分析我們還對地鐵站里監控系統進行了特性分析，首先在整體上分析，地鐵電力監控系統基本是按照兩級管理（控制中心和車站），三級控制（控制中心、車站和現場）方式進行管理和監控的，兩級管理和三級控制之間不僅相互聯系而且相互獨立，控制中心級監控系統就是對全線重要監控設備、性能信息進行處理和分析的核心部分；車站級電力監控系統負責實時監控和處理所在車站供電設備的性能和狀態，當總控制系統出錯時可以進行自我管理；現場級測控設備最多，它負責接口的信息采集、匯總和傳送。第二我們分析電力系統的目的性，地鐵電力監控系統的目的決定了它的功能，遙測、通信、遙控和遙調就是它的目的。電力監控系統通過各項功能對城市的地鐵交通編配電所、接觸網等電力設備并進行實施控制，以保證地鐵電力監控系統的正常運行。我們還可以對其相關性、動態性和適應性進行了分析總結，系統中的相關性決定了系統的功能形態，比如變電站綜合自動化系統、調度主站系統通信和通道三部分的相互聯系和影響決定了地鐵電力監控系統的功能，上面所述的通信通道的相互切換體現了地鐵電力監控系統的動態性。它的適應性則包括系統的容錯能力、自診斷自恢復能力、軟件的在線編輯與改進和地鐵電力監控系統通信借口的標準化等等。系統需要超強的容錯能力來保證系統的可靠性，我們可以采用算法中的冗余配置、模塊化設計和自定義函數等措施實現軟件的容錯功能，還需要增加開放性標準，比如隨時的軟件更新、硬件更新、數據庫系統更新，接口的標準化也有助于硬件的拆卸和鏈接，易于在出現問題時進行更改。地鐵電力監控系統的復雜性和有序性的分析中我們得出結論，系統結構功能和層次的動態演變總體上體現著一種有序性和復雜性，這些都對地鐵電力監控系統問題進行優化有著不可或缺的影響。

3 地鐵電力監控系統的完善策略研究

首先我們可以在前端處理器（FEP）的提高上入手，確保地鐵電力監控系統最重要的特點-實時性。目前，前處理器的改進一直都在協議轉換方面下功夫，就是實現多種協議間結構的轉化；其次還提供更多功能的網絡口和串口，方便外來系統的接入和使用；最后給前端處理器加上自我診斷功能和冗余檢測功能，來調高數據傳輸的正常性。第二，我們應該逐步完善人機界面，根據系統的差異性，提高界面的適配性，用有效的現在科技進行人機界面整合，我們從中可以把圖形化人機界面利用嵌入式技術對綜合監控系統進行嵌入，實現系統復視管理和統一操作。第三，我們需要提高系統的可靠性和容錯性，字面化意思就是當系統發生錯誤是系統自身可以進行適應，由于系統涉及整個地鐵交通，一旦發生錯誤會造成巨大的損失，但是可靠的、容錯性強的系統則不然，我們可以從通過計算機算法中的冗余方式達到這種目的，拿南京的地鐵線來看，他們就采用了后備線控方式提高系統的可靠性。最后我們可以通過提高系統的可擴展性來優化地鐵電力監控系統，地鐵網和其他事物是一樣是時刻在變化的，想要做到最好就需要不斷地改變發展，隨著科學技術的進步，地鐵軟硬件系統都會不斷地更新，像現在人工智能的發展，在不久的將來人工智能系統應用到地鐵電力監控系統領域，地鐵將會變得更加經濟、時效、安全。

4 總結

通過對地鐵電力監控系統問題探討，我們分析了當前電力監控系統的優缺點，取長補短，在各個層面提出不同方案。地鐵作為一種交通工具經濟實惠并且方便快捷，這些特點都離不開電力監控系統的存在。我們發展完善地鐵技術就是為人們造福，為社會做貢獻。現在我國的地鐵技術突飛猛進，飛速發展的同時問題也就有越多地鐵電力監控系統存在問題，我們需要時刻總結學習，這樣才能提高創新技術，不斷發展。