SCADA系統在軌道交通供電中的作用探討

張緒文 楊柳

摘要：近年來，在社會經濟和科學技術持續發展的推動下，我國城市軌道交通獲得了快速發展，各種先進的科學技術得到了有效運用，使得軌道交通供電系統的運行更加穩定、安全，提高了整體管理效果。為此，本文以SCADA系統為倒，探討了該系統的特點和結構組成，并對其在軌道交通供電中的作用進行了闡述，希望可以進一步推進SCADA系統的實際應用，提高應用效率與質量。

關鍵詞：SCADA系統;軌道交通;供電系統;特點;作用

引言：

在現代信息技術飛速發展的今天，SCADA系統的應用逐漸廣泛，應用領域涉及到電力、石油、化工、軌道交通等，技術發展相對成熟，是遠動系統中十分重要的組成部分之一，能夠實現運行設備的現場監視和控制，具有數據采集、設備控制、參數調節以及信號報警等功能，應用效果良好，作用巨大。為此，將SCADA系統應用在軌道交通供電中具有重要現實意義，可以提高軌道交通運行效率與質量。

一、SCADA系統結構

SCADA系統即“數據采集與監視控制系統”，是一種以計算機為基礎的DCS與電力自動化監控系統，應用領域十分廣，在軌道交通供電中起到了關鍵作用。SCADA系統主要由監控計算機、可編程邏輯控制器、遠程終端單元、通信基礎設備以及人際界面等部分組成，其核心部分是監控計算機，需要收集過程數據并向現場連接的設備發送控制命令，以此實現數據采集和監視控制的目標。SCADA系統的體系結構包括硬件、軟件以及通信三大模塊，在電力系統中的應用最為廣泛，技術發展也比較快、成熟，可以減輕供電系統調度員的工作，提高供電可靠性、安全性以及經濟性，應用作用十分突出。

二、SCADA系統特點

SCADA系統在我國軌道交通電氣化遠動系統上的應用比較早，保證了軌道交通的安全供電，使得軌道交通運輸調度管理水平得到有效提高，并且隨著信息技術的發展而不斷創新，研發并引進了大量先進的SCADA產品和設備，推動著我國軌道交通事業的健康發展。SCADA系統主要具備以下特點：第一，實時性與多任務性。SCADA系統在不同領域中的應用對實時性與多任性的要求是不同的，軌道交通供電系統對SCADA系統的實時眭要求比較高，而諸如供水、供氣等領域則對多任務性要求較高。第二，開放性。SCADA系統在應用中一般需要遵循國際標準或者行業標準，在開放性上具有一定要求，以此才能保證其在應用中可以與其它配套系統進行良好集成和連接，提高應用實用性。第三，可靠性與安全性。SCADA系統在關鍵節點和重要功能單元上都使用了冗余配置，并且系統運行具備隔離故障功能，因此系統運行中不會因為單個節點的故障而影響系統的整體運行。

三、SCADA系統在軌道交通供電中的作用

（一）提高軌道交通供電效率

SCADA系統沒有得到應用之前，或者處在調試階段時，我國軌道交通供電工作中的電力調度主要依靠人工完成，在對軌道交通全線進行停電作業的過程中，需要由專門的電力調度人員通過電話調度等傳統方式進行供電和斷電操作，整體的工作效率很低，軌道交通送電和停電時間都會超過90分鐘，整個工作過程的停送電時間超過了三個小時，嚴重制約了軌道交通供電系統的高效運行。另外，因為軌道交通停送電時間比較長，嚴重壓縮了線路檢修人員的工作時間，也縮短了接觸網檢修的“天窗”時間，對軌道交通供電系統其它與停送電相關的檢修作業造成嚴重影響。如果在軌道交通供電中應用SCADA系統，可以利用系統自身具備的遠程控制和現場監測功能，使用程控卡片對軌道交通全線的停送電作業進行控制，使得軌道交通停送電時間得到大幅度縮減，基本上可以在半個小時內完成，在應用順控程序進行全線正線停送電的話，甚至可以在幾分鐘內完成作業，在很大程度上提高軌道交通供電效率。

（二）優化供電作業流程

軌道交通的運行穩定與安全是管理重點，但是由于軌道交通線路很長，并且沿線運行環境復雜，給運行管理造成了一定困難，尤其是在軌道交通供電系統上，長期的不間斷工作容易造成系統故障或者運行狀態不穩，給軌道交通的運行造成安全隱患，因此需要重點加強對供電系統的故障檢測和安全防護。在軌道交通供電系統中應用SCADA系統以來，電力調度工作人員可以利用SCADA系統的現場監控功能實現供電狀態的動態監測，以便及時發現供電故障，并通過遠程遙控功能及時切換供電方式，恢復正常供電，盡可能的縮短軌道交通供電停止時間，保證軌道交通的順利運行，不會出現大規模的車輛晚點。另外，在使用了SCADA系統以后，還可以利用先進的監控措施對軌道交通供電系統的各種有效數據進行監測和采集，分析出用電量和負荷曲線、時段電量比例等，以此為基礎提出用電合理化調整建議，結合時段電價優惠政策等提高電力資源利用率，節約電力成本。

（三）提高軌道交通運營效益

供電系統可以說是軌道交通穩定、安全運行的核心部分，需要大量的工作人員負責供電系統的運行與維護，人員消耗較大。另外，城市軌道交通線路較長、交錯布局，沿線需要設置多個變電所，各種電氣設備數量眾多，如果單獨依靠人工管理很難保證工作效率，并且人員工作壓力大，人員成本高。在使用了SCADA系統以后，軌道交通沿線的各個變電所就可以實現無人值班，全部由統一的值班室進行遠程監控，極大的節約了人員開支，并且減輕了值班人員的工作壓力和強度，提高軌道交通運營效益。另外，隨著軌道交通事業的不斷發展，城市內部的軌道線路會越來越多，供電管理也會隨之復雜起來，只有優化SCADA系統的應用，才能保證軌道交通供電系統的穩定運行，提高整體的管理效率，保障軌道交通順利運行。

（四）提高軌道交通供電穩定性與安全性

軌道交通供電的穩定性與安全性與乘客的生命安全息息相關，也是提高軌道交通運行效率與質量的前提條件，因此，軌道交通供電管理中要采取有效的措施加強管理，及時發現供電安全隱患，找到故障問題并查明原因，以便及時排除故障，恢復軌道交通正常供電。在軌道交通供電中應用SCADA系統，可以通過實時、動態的監測沿線各個現場供電設備的運行狀況，分析軌道交通供電系統的實際工作效果，以此準確判斷出供電狀況，在遇到供電中止或者供電故障的時候也可以進行實時報警，為供電系統的檢修爭取足夠多的時間，盡快地找到故障原因并及時處置，盡快恢復正常供電，確保軌道交通穩定、安全的運行，保障乘客的生命安全，為其提供優質的交通運輸服務。

四、結論

綜上所述，SCADA系統在軌道交通供電中的應用起到了十分重要的作用，不僅可以提高軌道交通供電效率、優化供電作業流程，而且可以縮減人員開支，提高軌道交通運營效益，提高供電穩定性與安全性，是軌道交通供電管理中應用十分高效的監控系統，對軌道交通事業的發展起到了積極的促進作用，應該得到廣泛重視并合理應用。