鐵路遠(yuǎn)程供暖、供水設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計分析

王志鵬

關(guān)鍵詞：鐵路;遠(yuǎn)程供暖、供水系統(tǒng);設(shè)計;分析

鐵路遠(yuǎn)程供暖、供水系統(tǒng)對鐵路的穩(wěn)定安全運(yùn)行具有十分重要的意義。但鐵路沿線的鍋爐、水井、水塔等供暖、供水系統(tǒng)中的配套設(shè)施分布相對比較分散，在以往的鐵路供暖、供水系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，通常需要相關(guān)工作人員手動操作方能完成對各個鐵路站點(diǎn)的供暖、供水工作。在此背景下，為全面提升鐵路沿線供暖、供水系統(tǒng)的信息化與智能化，大幅度提升鐵路供暖、供水系統(tǒng)的關(guān)系水平與整體效益，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)及時運(yùn)用當(dāng)前比較先進(jìn)的科學(xué)信息技術(shù)與智能化設(shè)備，建設(shè)一個全新的鐵路遠(yuǎn)程自動供暖、供水系統(tǒng)。

1.案例分析

本文以某地區(qū)一鐵路線路為例，該鐵路的供暖系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，需要相關(guān)工作人員手動設(shè)定該系統(tǒng)的出水溫度，因此無法根據(jù)鐵路運(yùn)行過程中的氣候變化實(shí)時調(diào)整水溫，使室內(nèi)無法達(dá)到良好的舒適環(huán)境，因此會造成系統(tǒng)的運(yùn)行狀況不準(zhǔn)確，供暖溫度設(shè)置不合理等現(xiàn)象。并且傳統(tǒng)供暖系統(tǒng)運(yùn)行中所應(yīng)用的是燃煤鍋爐與電鍋爐，由于供暖系統(tǒng)無法調(diào)整供水溫度，因此會出現(xiàn)電能浪費(fèi)，自己煤耗較大等問題。根據(jù)該系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)行過程中出現(xiàn)弊端，相關(guān)技術(shù)人員基于比較先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)與自動控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對鍋爐的大數(shù)據(jù)處理，在對相關(guān)數(shù)據(jù)處理以后，對其進(jìn)行分析、處理，并實(shí)現(xiàn)全線鍋爐遠(yuǎn)程控制實(shí)現(xiàn)無人值守，同時各站區(qū)實(shí)現(xiàn)對水源井泵房數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測、控制;實(shí)現(xiàn)泵房的無人值守;通過對鐵路沿線水源井、供水所等設(shè)施、設(shè)備的改造，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行數(shù)據(jù)和視頻、門禁等安防系統(tǒng)的實(shí)時遠(yuǎn)程傳輸及控制，形成數(shù)據(jù)報表，輔助管理人員進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)分析并做出實(shí)時調(diào)整，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、降低人員成本、提升管理能力、安防升級等目的。

2.鐵路遠(yuǎn)程自動供暖、供水系統(tǒng)設(shè)計分析

2.1鐵路自動供暖、供水系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計

鐵路自動化供暖、供水系統(tǒng)在設(shè)計中，其整體架構(gòu)主要包括三個不同的層級，分別為系統(tǒng)的用戶層、應(yīng)用服務(wù)器層、數(shù)據(jù)服務(wù)層。工作人員在應(yīng)用該系統(tǒng)的過程中，可通過系統(tǒng)的用戶層，登錄相應(yīng)的服務(wù)器，對整個供暖、供水系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)控與操作。應(yīng)用服務(wù)器層其主要功能為處理用戶發(fā)來的不同業(yè)務(wù)請求，在收到相關(guān)指令以后，對其進(jìn)行解析并執(zhí)行。在此過程中，如在業(yè)務(wù)請求中存在相應(yīng)的數(shù)據(jù)請求，服務(wù)器將會把數(shù)據(jù)請求發(fā)送給相應(yīng)的數(shù)據(jù)服務(wù)器層級，該層級能夠及時對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理，最終將相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)果反饋給系統(tǒng)的服務(wù)器層級，再由服務(wù)器層級將相關(guān)指令反饋給用戶層。鐵路遠(yuǎn)程自動化供暖、供水系統(tǒng)的整體架構(gòu)如下圖（圖1）。

遠(yuǎn)程自動化供暖、供水系統(tǒng)是在傳統(tǒng)供暖、供水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行再完善與優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)鐵路供暖、供水系統(tǒng)的系統(tǒng)化、智能化、自動化運(yùn)行，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)鐵路運(yùn)行中的遠(yuǎn)程自動化供暖、供水，全面降低資源損耗以及人工工作量。該系統(tǒng)在運(yùn)行過程中需采用相關(guān)的交互界面。在對系統(tǒng)的交互頁面設(shè)計過程中，相關(guān)技術(shù)人員充分考慮了該頁面的實(shí)用性。在對該系統(tǒng)進(jìn)行研發(fā)過程中，由于自動供暖、供水系統(tǒng)的爭整體架構(gòu)能夠系統(tǒng)中不同的子架構(gòu)的不同組件資源，通過物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，能夠是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中不同的資源進(jìn)行共同作用，以此全面實(shí)現(xiàn)整個系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行。在此過程中，相關(guān)研發(fā)人員在設(shè)計該系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D時，需從整個系統(tǒng)的可維護(hù)性、拓展性、可用性以及安全性出發(fā)，并且在保障遠(yuǎn)程供暖、供水系統(tǒng)在運(yùn)行中，能夠基于星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接分布于鐵路中的每一個站點(diǎn)，這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞绞讲粌H大幅度提升網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員維護(hù)維修工作的便捷性，并且各鐵路站點(diǎn)所需設(shè)備也相對簡便，只需要一臺交換機(jī)、路由器或者集線器便能夠?qū)崿F(xiàn)與其他站點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)連接。該地區(qū)鐵路遠(yuǎn)程自動供暖、供水系統(tǒng)所運(yùn)用的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)部署與實(shí)施過程中，鐵路沿線的每個站點(diǎn)都為重要的終端節(jié)點(diǎn)，在站點(diǎn)內(nèi)還安裝有相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器以及Web服務(wù)器等相關(guān)設(shè)備。本案例中的遠(yuǎn)程自動供暖、供水系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)盤拓?fù)鋱D如圖2所示。

鐵路遠(yuǎn)程自動供暖、供水系統(tǒng)在研發(fā)與建設(shè)過程中，其主要功能包括數(shù)據(jù)讀取、分析、顯示，GIS功能、歷史查詢、實(shí)時控溫功能、報警功能以及各項(xiàng)參數(shù)配置功能。其中各項(xiàng)功能的細(xì)節(jié)如下：（1）數(shù)據(jù)讀取、分析與顯示功能。在遠(yuǎn)程供暖、供水系統(tǒng)運(yùn)行過程中，該項(xiàng)功能能夠?qū)ο到y(tǒng)運(yùn)行中所產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、整理與分析。其中供暖、供水系統(tǒng)中的液位數(shù)據(jù)、流量數(shù)據(jù)、壓力與電流等相關(guān)數(shù)據(jù)都能夠被及時手機(jī)與整理，并且能夠在物聯(lián)網(wǎng)終端直觀呈現(xiàn)出來，物聯(lián)網(wǎng)終端會對系統(tǒng)運(yùn)行所產(chǎn)生的不同數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲與歸檔，相關(guān)工作人員只需在物聯(lián)網(wǎng)終端既能夠直觀地查看鐵路沿線不同站點(diǎn)的供水系統(tǒng)以及供暖設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。（2）系統(tǒng)控制功能。該系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，物聯(lián)網(wǎng)終端平臺能夠?qū)崿F(xiàn)對鐵路沿線不同供水與供暖系統(tǒng)的自動控制與手動控制功能。相關(guān)工作人員能夠?qū)λ撮_關(guān)、電鍋爐等設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，并且該系統(tǒng)還可根據(jù)室外氣候環(huán)境自動控溫，最終實(shí)現(xiàn)供水系統(tǒng)中的鍋爐與泵房可自動運(yùn)行，無需工作人員值守。（3）系統(tǒng)報警功能。鐵路自動供暖、供水系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，具有系統(tǒng)自動報警功能，其主要包括遠(yuǎn)程供暖、供水系統(tǒng)的系統(tǒng)故障報警、檢測設(shè)備故障報警等。其中系統(tǒng)故障主要指的是系統(tǒng)內(nèi)部的相關(guān)設(shè)備故障、軟件故障、通訊故障等等。系統(tǒng)檢測設(shè)備故障其主要指的是系統(tǒng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的跳閘、缺相、過壓、過載等異常運(yùn)行現(xiàn)象。（4）遙控功能。遙控功能其主要是在遠(yuǎn)程供水系統(tǒng)中的泵站與鍋爐設(shè)備的遠(yuǎn)程控制功能，相關(guān)工作人員可通過手機(jī)或互聯(lián)網(wǎng)控制終端實(shí)現(xiàn)對水泵、鍋爐等設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。并且運(yùn)用計算機(jī)技術(shù)、變頻器、鍋爐遠(yuǎn)程溫度自動控制模塊，能夠全面實(shí)現(xiàn)整個供暖、供水系統(tǒng)的自動化控制。（5）自動化報表。在遠(yuǎn)程供暖、供水系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，系統(tǒng)在運(yùn)行過程中所形成的所有監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠自動形成相關(guān)的數(shù)據(jù)報表，數(shù)據(jù)報表中能夠?qū)⑦h(yuǎn)程供暖、供水系統(tǒng)的壓力、液位、功率、電能、流量等數(shù)據(jù)全面體現(xiàn)出來，并且能夠?qū)⑺袛?shù)據(jù)根據(jù)實(shí)現(xiàn)行程數(shù)據(jù)日報、月報、年報等等。并且系統(tǒng)能夠自動繪制出相關(guān)的供水、供暖折線圖，為鐵路供水相關(guān)管理部門提供強(qiáng)而有力的數(shù)據(jù)支持。

2.4系統(tǒng)安全防御體系設(shè)計

鐵路遠(yuǎn)程自動供水系統(tǒng)在運(yùn)行中，對數(shù)據(jù)安全的要求愈發(fā)增高。由于該系統(tǒng)需要24小時運(yùn)行，因此如果系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，一旦出現(xiàn)相關(guān)的數(shù)據(jù)安全問題，那么整個系統(tǒng)將會受到不同程度的損害，嚴(yán)重者可導(dǎo)致該系統(tǒng)直接癱瘓，為有效規(guī)避這一現(xiàn)象的發(fā)生，首先設(shè)計人員需為該系統(tǒng)研發(fā)一個完善的安全防御技術(shù)，在保障服務(wù)器全天候運(yùn)行的同時，全力保障該系統(tǒng)不會被非法用戶入侵，保障系統(tǒng)能夠全天安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3.結(jié)束語

隨著我國科學(xué)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，當(dāng)前我國各行各業(yè)都在向著智能化、信息化的方向上發(fā)展。鐵路遠(yuǎn)程自動化供暖、供水是鐵路發(fā)展過程中的必然發(fā)展趨勢。本文以某地區(qū)一鐵路供暖、供水系統(tǒng)為例，在傳統(tǒng)供暖、供水系統(tǒng)基礎(chǔ)上，加入了全新的計算機(jī)信息技術(shù)以及當(dāng)前比較先進(jìn)的設(shè)備，將該系統(tǒng)打造成為一個全新的智能化鐵路遠(yuǎn)程供暖、供水系統(tǒng)，這一舉措不僅全面實(shí)現(xiàn)了鐵路供暖、供水系統(tǒng)的遠(yuǎn)程化與自動化，同時也大幅度降低了該系統(tǒng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的能源浪費(fèi)與人力浪費(fèi)問題，全面提升經(jīng)濟(jì)效益。

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