軌道交通電力監控系統的設計與構建

摘 要：隨著軌道交通的迅速發展，軌道交通的電力系統保障需求越來越高，軌道交通電力監控系統使整個電力系統的核心，其可以保證整個電力系統的安全性和可靠性，本文從軌道交通電力監控系統的設計與構建出發，分析了系統的特點、架構與分布，再探討了如何實現，最后結合具體案例進行了分析，希望能夠為軌道交通電力監控系統的設計與構建提供參考。

關鍵詞：軌道；交通；電力監控系統；設計；應用

軌道交通電力監控系統主要是指對城市的地鐵、輕軌、有軌電車等軌道交通進行監控的系統，城市的軌道交通包含很多電力設備，譬如接觸網、變電所、配電設備等，軌道交通電力監控系統主要就是對這些電力設備進行全面的監控，了解其每時每刻的運行狀況，若是設備出現異常便會發出警報，通知檢查和維修，這個系統的監測是實時的，而且其是在遠端進行監測，非常方便，大大提高了整個軌道交通系統的運行維護效率，滿足了自動化程度高的需求，值得提倡和推廣。

1軌道交通電力監控系統的特點

軌道交通電力監控系統的特點是綜合性強，滿足整體監控的需求，將整個軌道交通的信息都集中起來進行處理，滿足了整體性的要求，能夠更高效的對整個系統進行監控。

軌道交通是如今多數人喜愛的交通工具，其優勢是快，不會造成交通擁堵，而且出錯率低、載客量大，但是軌道交通一旦出現問題便會產生很嚴重的影響，輕則影響人們的出行，重則對人們的生命財產造成威脅，因此監測其運行情況是必須的一項任務。監測系統就是專門用于監測軌道交通設備的運行情況的，一旦軌道交通系統某處出現了故障，監測裝置會第一時間將錯誤的位置等信息傳遞給監測中心，監測中心根據邏輯對整個系統進行處理。對于上述過程，分立的監控系統是完成不了的，而軌道交通顯然需要一個更加完整和全局的監控系統，以往信息不發達的時候軌道交通采用的只能是分立的監控系統，如今信息技術發達了，將各個分立的子監控系統結合起來形成一個更加全局的系統是當前最需要解決的難題，隨著計算機技術、網絡信息技術等技術的快速發展，電力監控相關技術得以快速發展。

電力監控系統主要是采用計算機技術，采用軟件硬件結合的方式對整個系統進行控制，監控各個電力設備，滿足軌道交通的自動化功能，除了電力監控系統之外，其他監控系統一樣可以借助于計算機技術建立在同一軟件硬件平臺之上，建立整體的監控架構，如機電監控系統、通信監控等，一個軟件系統就可以對整個軌道交通設備進行監控，大大提高了效率。對于如此龐大和綜合性強的系統，其控制指令的發送也是有著層級的，一般采用的是兩級監控和三級控制，整個監控系統的核心是中央監控系統，采用骨干網傳輸信息，與各個被監控設備之間有著特定的接口，有了這個通信網絡，軌道交通的各個部分都可以實現信息的共享和互通，為未來軌道交通系統的高度自動化打下基礎。

2軌道交通電力監控系統的架構與分布

軌道交通電力監控系統不斷發展也有了一定和架構和分布方式，其整體架構和分布主要是兩級管理和三級控制，兩級管理主要是針對單條軌道交通線路，三級控制則是針對整個軌道交通網絡。

2.1系統架構

軌道交通電力監控系統的系統架構主要是分層架構，上文說過，整體采用兩級管理和三級控制，兩者之間有著一定的聯系但是由相互獨立，兩級管理中的兩級主要指的是車站級管理管理及中央級管理，三級控制中的三級主要指的是現場級、車站級以及中央級，這些架構均分層設置，整體分層有利于保證系統運行的穩定性和可靠性，也便于進行故障的排查，整個系統的條理性因而更加明確，也更加抗外界干擾。

2.2系統分布

城市軌道交通監控系統有著多個子系統，每個子系統分別負責不同的監控任務，譬如主備冗余系統，這個系統是一個中心系統，它主要負責監測軌道交通系統的實時性能，其實時監控的數據采用文字、圖像等傳遞給工作人員，給工作人員提供實時的信息。整個大的系統的命令發送也是遵循著一定的邏輯，其將信息分別發送給分系統，信息的方式有多種，如點控命令、程控命令和模式指令等，工作人員收到監控系統發送的指令之后再手工發送給各個維修檢查部門，后續由檢查維修人員對相應部位進行檢查和維修，保證整個系統的安全運行和電力安全。整個系統是分層分布的，若是主層級出現了故障，其也可以通過底層的層級進行監控和控制，只是效率沒有之前那么快，底層的層級同樣可以完成主層級完成的類似于接收命令并反饋之類的操作。

3平臺化軌道交通電力監控系統如何實現

平臺化軌道交通電力監控系統是電力監控系統需要實現的一個目標，該系統已經進行實驗并驗證了諸多優勢，這個平臺采用綜合性的軟件平臺，利用軟件開發技術，實現通信之上的眾多功能的結合和使用。下面具體進行平臺化軌道交通電力監控系統實現過程的關鍵技術探討。

3.1軌道應用信息總線及中間件技術的實現

總線是通信必不可少的一個器件，總線我們耳熟能詳，計算機里面都存在總線，有了總線，系統就相當于有了一個總部，各個功能都能夠在總線上擴展，而且系統的實時通信、實時數據庫等中間件技術等技術都可以完美的實現，系統也可以擴展很多接口，不僅對電力進行監控，還可以對各種機電設備進行監控，擴寬其應用面。

3.2數據庫及網絡計算機環境支持

RAILSYS軟件平臺是軌道交通電力監控系統采用的軟件平臺，這個軟件平臺能夠實現信息網絡的分布和運行，而且其是一個動態的網絡系統，能夠關聯各種商業數據庫，適用于各種計算機網絡環境，通用性很高。

4 RAILSYS軟件在軌道電力監控系統中的應用

RAILSYS軟件平臺開發之后在現實生活中有著多處應用，下面以首都機場電力監控系管理為例來進行相關的說明，這個機場有著很多機場電力設備，機場的運行環境復雜多變，且機動性高，因此需要進行實時的監控，這個監控系統一樣采用的是兩級管理和三級控制，軟件采用的便是軟件平臺，在設計和應用方面有著諸多優勢。

4.1系統構架更為先進

在該案例中，整個RAILSYS軟件讓電力系統的架構更加層次分明，更加先進，整個控制層劃分了多個，處理層負責處理數據、支持層負責支持各種運算，應用層負責具體的應用，服務層則負責服務，另外還提供了友好的GUI界面，各種數據庫資源以及通信資源。

4.2提高運行模式的可靠性

RAILSYS軟件提高了整個電力系統運行的可靠性，RAILSYS軟件在設計階段就通過冗余配置提高了整個軟件的應用可靠性，軟件不會出錯，而且其就算出錯也擁有者高的容錯率，所以系統的可用性大大加強。

4.3實現混合軟硬件計算機的環境支持

RAILSYS軟件可以滿足PC機軟硬件結合的環境支持，支持各種操作系統，而且采用UNIX這種核心技術，結合各種商用的數據庫平臺，提高了應用的可擴展性。

5結束語

綜上所述，可以根據國內外實踐研究，分析軌道交通電力監控系統的構架方法、分布方法，以及平臺化系統的實現方法和平臺軟件技術應用，從系統設計到技術應用，充分體現內核技術的應用優勢。

參考文獻：

[1]汪文功. 軌道交通電力監控系統的設計及實現[J]. 電氣應用， 2009， 28（18）：90-93.

[2]張殷. 軌道交通電力監控系統設計與應用[D]. 華東理工大學， 2014.

[3]夏聘. 軌道交通電力監控系統設計與應用研究[J]. 電子技術與軟件工程， 2016（15）：61-61.

作者簡介：

陳正文，出生年月：1984.07.23，性別：男，民族：漢族，籍貫（精確到市）：吉林省長春市，當前職稱：工程師，學歷：本科，研究方向：軌道交通.