城市軌道交通供電設(shè)備維護(hù)管理自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用分析

郝旭東

（太原市軌道交通發(fā)展有限公司，山西 太原 030002）

1 供電設(shè)備維護(hù)管理自動(dòng)化系統(tǒng)

1.1 系統(tǒng)概述

地鐵供電設(shè)備維護(hù)管理自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)際上分為三部分，即：1）設(shè)備狀態(tài)信息檢測(cè)系統(tǒng)：包括數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲(chǔ)及匯總處理，分為實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)、定期檢測(cè)和定期巡視，三種信息的采集和匯總方式有所不同。2）維護(hù)管理輔助決策系統(tǒng)：利用目前已有的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)各種設(shè)備的狀況進(jìn)行測(cè)試數(shù)據(jù)，包括自動(dòng)建立主要設(shè)備臺(tái)帳及管理性文件，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)設(shè)備主要性能參數(shù)，管理事故、異常情況，匯總設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)整、試驗(yàn)等各階段設(shè)備的資料，以及管理統(tǒng)計(jì)運(yùn)行相關(guān)參數(shù)和經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)［1］。3）維護(hù)管理體制：根據(jù)設(shè)備狀態(tài)信息檢測(cè)系統(tǒng)和維護(hù)管理輔助決策系統(tǒng)的信息處理能力和處理模式，確定新的檢修定員配置、檢修工具和檢修模式。作到規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、高效率的檢修體制。

1.2 設(shè)置原則

1）設(shè)備狀態(tài)信息檢測(cè)系統(tǒng)，充分利用綜合保護(hù)測(cè)控一體化設(shè)備的可編程開(kāi)發(fā)功能，直接進(jìn)行開(kāi)關(guān)柜及二次回路的監(jiān)測(cè)。充分利用變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行檢測(cè)信息的傳輸。2）維護(hù)管理輔助決策系統(tǒng)，確定合理的軟硬件配置規(guī)模，分步實(shí)施，逐步完善。設(shè)置開(kāi)放式的支持環(huán)境，具有可擴(kuò)展性和可開(kāi)發(fā)性。3）維護(hù)管理體制，維護(hù)工作菜單化、程序化、標(biāo)準(zhǔn)化。完善設(shè)備維護(hù)維修手冊(cè)及檢修規(guī)程。明確規(guī)定基地規(guī)模、維護(hù)人員人數(shù)和具備的素質(zhì)。

1.3 設(shè)備狀態(tài)信息檢測(cè)系統(tǒng)

1）設(shè)備狀態(tài)信息檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)內(nèi)容，變電所設(shè)備維護(hù)管理自動(dòng)化系統(tǒng)間設(shè)備隔層位于開(kāi)關(guān)柜內(nèi)，主要有模擬量輸入/輸出回路、斷路器分合操作回路、二進(jìn)制脈沖觸發(fā)回路、綜合保護(hù)測(cè)控一體化裝置等。采用綜合保護(hù)測(cè)控一體化設(shè)備后，可以實(shí)現(xiàn)信息共享，進(jìn)而大大減少繼電器的數(shù)量；輸入回路通常采用1A電流互感器或毫伏級(jí)電流傳感器等。

2）設(shè)備狀態(tài)信息檢測(cè)系統(tǒng)功能要求，設(shè)備狀態(tài)信息檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)際上是解決綜合自動(dòng)化及開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲(chǔ)和整理，把開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行狀態(tài)的相關(guān)參數(shù)，通過(guò)顯示面板直觀地呈現(xiàn)在檢修人員面前，輔助檢修人員對(duì)設(shè)備狀態(tài)做出正確的判斷。

1.4 維護(hù)管理輔助決策系統(tǒng)

設(shè)備維護(hù)管理自動(dòng)化系統(tǒng)功能要求

設(shè)備維護(hù)管理自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)能夠維持設(shè)備處于良好的狀態(tài)，保持變電所設(shè)備的可用率，保證設(shè)備應(yīng)運(yùn)行在合理、經(jīng)濟(jì)的工作狀態(tài)。旨在是管理設(shè)備的性能及使用壽命，并確定設(shè)備運(yùn)行參數(shù)是否超標(biāo)及合理性。當(dāng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)記錄超出標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，系統(tǒng)需發(fā)出信號(hào)提示，以便及時(shí)地進(jìn)行檢修與維護(hù)。

1）用目前已有的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)各種設(shè)備的狀況進(jìn)行在線測(cè)試，自動(dòng)建立主要設(shè)備事故、異常臺(tái)帳及管理性文件，統(tǒng)計(jì)運(yùn)行參數(shù)及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。2）根據(jù)設(shè)備設(shè)計(jì)使用年限及相對(duì)應(yīng)的參數(shù)值得出使用壽命的積分曲線 （該積分曲線可從生產(chǎn)廠商或相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中得到），提出維護(hù)維修要求。3）建立設(shè)備臺(tái)帳，包括設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)整、試驗(yàn)各階段的文檔文件。4）數(shù)據(jù)采集與處理，重要數(shù)據(jù)上傳上級(jí)管理、調(diào)度部門，便于查詢。5）維護(hù)維修管理程序、維護(hù)維修制度等文本文件的存儲(chǔ)和查詢系統(tǒng)。6）工作票 （檢修卡片）的制作和編輯。7）各類數(shù)據(jù)檢索、打印。8）可再開(kāi)發(fā)功能，通過(guò)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)的不斷積累，可以升級(jí)出一套事故處理專家系統(tǒng)，用于指導(dǎo)維護(hù)人員處理緊急事故。

1.5 維護(hù)管理體制

1）降低運(yùn)營(yíng)成本的措施按我國(guó)既有管理體制設(shè)計(jì)，每條線設(shè)置自有的供電車間的做法已經(jīng)成熟，也存在較多的弊病，建議利用既有供電車間和電檢基地的檢修能力。2）設(shè)備維護(hù)管理自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益分析，目前城市軌道交通系統(tǒng)中所采用的電氣設(shè)備均為當(dāng)今較先進(jìn)的設(shè)備，屬于少維護(hù)或免維護(hù)型。若按計(jì)劃?rùn)z修的原則，每臺(tái)設(shè)備每年進(jìn)行一次預(yù)防性試驗(yàn)及一次維護(hù)，因試驗(yàn)工作有大量的輔助工作量 （如對(duì)變壓器試驗(yàn)需將高低壓接線端子斷開(kāi)恢復(fù)等），所耗工時(shí)較大，而且為不影響正常運(yùn)行往往將計(jì)劃試驗(yàn)、維護(hù)安排在夜間，此時(shí)是人的工作效率最低點(diǎn)，其錯(cuò)誤率也大于白天，將這些因素計(jì)入后，計(jì)劃安排的工作人員還需增加。

然而，當(dāng)設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)投入運(yùn)行后，可充分利用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、機(jī)器學(xué)習(xí)等較先進(jìn)熱門的計(jì)算機(jī)技術(shù)，將各設(shè)備的狀況進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。

2 結(jié)語(yǔ)

綜合自動(dòng)化監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)是電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，是與牽引供電設(shè)備聯(lián)系最緊密的一個(gè)系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)中，管理終端解決的問(wèn)題主要是接口模式、數(shù)據(jù)格式和軟件編程等，實(shí)現(xiàn)難度系數(shù)低，而該系統(tǒng)的重點(diǎn)是綜合保護(hù)測(cè)控一體化裝置的功能開(kāi)發(fā)。

對(duì)于開(kāi)關(guān)柜中斷路器磨耗、機(jī)械動(dòng)作時(shí)間等數(shù)據(jù)，相關(guān)ANSI標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)有詳細(xì)規(guī)定，目前GE等公司已經(jīng)在綜合保護(hù)測(cè)控裝置中增加了斷路器的在線監(jiān)測(cè)功能。