電氣自動化的發展及在地鐵中的應用研究

焦炎磊

（石家莊市軌道交通集團有限責任公司，河北 石家莊 050000）

前言

當今社會是信息化時代，計算機技術、網絡技術在各行各業中得到了廣泛的應用，有效地提高了企業的競爭實力，促進社會的健康發展。隨著我國工業化時代的到來，電氣自動化技術的大力發展，既有助于傳統產業發展，還有利于信息化發展，進而實現我國電氣工程的全面自動化。

一、電氣自動化概述

實際上，電氣自動化本身是一項覆蓋極其廣泛的綜合型科學技術，當前時代它被廣泛應用于電子、自動化、計算機工程、電工等多個領域，為我們國家的經濟建設做了非常重大的貢獻。其本身的綜合性能十分強悍，可以將自動化技術與計算機技術、強弱電技術進行巧妙的融合，并且連接工業企業中的各類電氣設備，從而幫助設備運行的更加安全、穩定。因此緣故，電氣自動化一直都與人們的日常生活與企業的工業生產息息相關，現如今被廣泛應用于國家的工業領域、農業領域乃至于國防領域等。而且，隨著電氣自動化不斷完善，它逐漸延伸到各行各業之中，小到一個電器開關的設計，大到宇航飛機、地鐵建設都可以看到電氣自動化的“身影”。與此同時，無論是任何行業的發展，只要能夠科學的電氣自動化技術，就可以大幅度的減少企業的人力成本，并且減輕工作人員的勞動壓力，同時還可以保障各項信息傳輸數據的精準性與時效性。

二、目前我國的電氣自動化發展

（一）便捷性

隨著時代的不斷進步，電氣自動化的各項先進技術也取得了非?？焖俚陌l展，如今的電氣自動化可以說是科學技術的集大成者，因為它幾乎不僅囊括了計算機技術、網絡技術、電子科技等多方面技術，而且還將這些先進技術的各種優勢進行了有效的融合。正是由于這些先進、強大的科學技術，為各行各業與社會大眾都起到了非常巨大的推動作用。事實證明，它不僅可以為各行各業增加經濟效益，還為老百姓的日常生活帶來的了極大的便捷性。

（二）廣泛性

先進的工業化水平不僅提高了人們的生活水平，更加快了國家整體經濟建設的腳步，為各行各業都帶來了非常巨大的影響，尤其是電氣自動化的應用范圍之廣，幾乎可以全面的覆蓋到各行各業之中。如今人們的日常生活隨處可見電氣自動化，例如每日出行需要乘坐的地鐵、電梯等，電氣自動化的發展已經越來越受到社會各階層人士的重視。事實上，隨著電氣自動化技術的不斷完善，未來它的應用發展勢必會越來越廣泛。

（三）高效性

可以說，電氣自動化是科學技術持續發展的必然結果，我國的電氣自動化技術對于行業發展的助推作用是顯而易見的，它不僅在推動著國家的經濟水平，還對各行各業的生產線都有著巨大的推動，在增加生產效益的同時，還將產品的科學價值提升到了更高級的層面，其應用極具高效性的。

（四）科學發展性

就目前我們國家的電氣自動化發展而言，它正在越來越深入的應用到各行業之中，各項集成技術、控制系統、遠程操控系統等都在不斷向前推進，可以預料未來的電氣自動化肯定會更加智能化、多元化，會隨著科學技術的進步而不斷的革新。電氣自動化最為明顯的一個應用特征，就是這項技術是與時俱進的，它能夠跟上時代的步伐完成技術更新，擁有非?？茖W、光明的發展前景。

三、關于電氣自動化的設計理念

實際上，將個產品的生產步驟進行統一的控制，并且將其進行事前編程，便是電氣自動化的基礎設計理念。要想提高電氣自動話的科學水平，必須要不斷完善內在的控制系統，將集中監控理念、遠程監控理念以及現場總線監控三方面的設計理念落實到位。如下，便將此三方面的設計理念展開詳細的論述。

（一）集中監控理念

將工作系統之上的各個操作環節都統一集中到一臺控制器上，便是電氣自動化中最為基礎的集中監控設計理念。施行這樣的理念，不僅可以將所有工作人員的操作進行集中監控，還可以幫助企業減少一定程度的運營成本，進而提高企業在監控過程中的時效性。目前很多企業的電氣自動化建設都在采用這一設計理念，類似地鐵行業的集中監控，它可以將很多繁瑣的操作細節作集中處理。不過這樣的做法也不能說是完美無缺的，因為所有的命令都被集中到主機上進行處理，不可避免的會導致主機的反應速率變慢，而且還會增加電纜的數量。所以未來的電氣自動化發展研究方向，應該著重解決這一技術難題。

（二）遠程監控理念

所謂遠程監控理念，其實就是指不在工作現場而進行的一類電氣自動化操作。例如煙草公司應用這項設計理念，有助于完善產品在生產過程中的監控作用，而且還可以幫助企業節約一定程度的計算機安裝費用、電纜投入等，同時遠程監控系統還可以幫助企業的銷售人員減少路途的往返奔波，減輕了工作壓力。

（三）施行現場總線監控

就我國目前階段而言，各項科學技術方興未艾，很多企業在進行工作管理的過程分鐘都會采用現場總線、以太網的方式來作為輔助手段。這項設計理念其實也被廣泛應用到地鐵建設事業之中，因為它可以幫助地鐵工作人員實現更加智能化的操作，而且此類現場總線監控的理念，還可以大幅度提高工作效率，并且讓各個區間之間實現更加獨立自主的管理。

四、電氣自動化在地鐵中的具體應用

客觀而言，電氣自動化在地鐵中的應用范圍非常多，具體的應用要根據地鐵的實際情況來分析。就目前而言，我國的電氣自動化應用在地鐵當中，主要可以從如下幾個方面進行概述。

（一）應用于地鐵運行的控制系統

由于我國的地鐵控制模式相對比較簡易，主要就是通過兩方面來實現自動化管理：其一，控制中心管理；其二，測控方面的管理。在這兩方面的管理控制范圍內實現自動化監控管理要注意的是，在控制線路中把使用的SDK雙環網傳輸通道轉化成通信傳接，之后在從控制中心到地鐵沿線進行更加全面的連接。而這整個控制過程必須要利用BAS來實現科學化管理，同時在各個控制中心與地鐵站點的大樓通信機械室提供BAS的接入點設置。

（二）應用于監控隧道與地鐵站的通風系統

對于電氣自動化應用到地鐵建設，其中還有一個非常重要的區域就是在監控隧道和地鐵站的通風系統，它可以保障地鐵內部空調的數值控制以及冷水系統的自動化管理，同時還包括諸如排水系統、照明系統的及時檢測，而且還會在檢測的公共區域將精準的數據進行反饋，讓上層管理人員有更為充足的工作調配時間。另外一方面，電氣自動化還可以應用在地鐵的車控系統之中，為車控室提供緊急使用的控制盤，可以為火災事故做好自動控制的防護備用措施，而且此項電氣自動化操控的權限甚至比中央工作者的權限還高。與此同時，它還可以輔助打印機的自動打印操作，以此來及時的反饋地鐵火災的具體情況。而且，BAS控制主機與地鐵站還可以進行自動化的網絡連接，將通信傳輸網絡與通信轉換接口進行連接，進而將具體數據傳送到控制中心。此外，對于這一電氣自動化項目而言，其操控權限能夠遠高于中央的工作人員。另外，它能夠對打印機所展開的自動化打印予以輔助，基于此來對地鐵的火災狀況及早地予以反饋。BAS 型的控制主機能夠同地鐵站展開全方位的自動網聯，把通訊傳輸網絡實際地連于通信轉換的接口，繼而把數據信息明確地送達控制中心。

（三）應用于監控管理系統

簡而言之，對于地鐵云進行過程中的監控管理也需要引用到電氣自動化相關技術。第一點是幫助站臺控制機組的計算機數據，將控制模板進行更加科學的調控，另外包括各種地鐵的多媒體設備。同時，對于地鐵中的系統自動化監測還可以通過信號的轉換端口完成自動連接，進而連接到具體的地鐵控制中心，完成更加高效、精準的監控管理。綜合以上文獻內容所述，不難發現電氣自動化在各行各業的發展中都占據非常重要的地位，而且其應用范圍之廣，幾乎囊括了各個科技、工業乃至于生活領域。本文結合了筆者自身多年相關的工作實踐，首先對電氣自動化作了簡要的概述，將我國電氣自動化的發展現狀與相關設計理念進行詳細的分析，最后探究電氣自動化在地鐵中的具體應用。隨著國家科學技術的進步，未來國家的地鐵建設一定會越來越多樣化，勢必會革新出更加先進的電氣自動化技術，進而為老百姓創造更加安全、便捷的出行生活。地鐵運行中的空調水也有其自我使用系統，在地下一層的車站可以它采用冷螺桿的冷水機組為車站提供冷源，而對冷水機組、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔等進行檢測，冷卻水泵、冷卻塔則能夠按照順序進行控制。地鐵中電氣自動化的應用還包括地鐵的運行階段，在地鐵運行過程中，電氣自動化的應用主要用來調節行車軌道的控制，經過利用在電子計算機的協助下，利用信息傳輸將信息輸送到手機上，并能夠及時反饋行車的信息。同時在計算機的程序處理過后能夠繼續將地面的車輛進行控制，能夠將行駛的車輛進行軌跡的檢測，并運用數據的形式來反映行車的記錄。

（四）電氣工程運用電氣自動化存在的缺陷

在地鐵電氣設備運行過程中，自動化技術雖然確實能夠增強設備的運行效率，但卻在設備需要升級、更換、安裝的過程中存在許多的麻煩。一是在安裝自動化電氣設備時必須由經過專業訓練的專業人員來完成安裝操作，對于防呆設計的考慮不足，導致安裝設備這一步驟較為遲緩；二是設備在運行時，雖然確實減少了偶然故障的出現頻次，但是如果自動化設備出現了重大故障，那么就必須由受過專業訓練的專業人員來維修設備的故障。這在某種程度上會拉長維修時間，妨礙到日常的工作運行，不利于日常規劃的地鐵運行，增加一定程度上的交通壓力；三是正式啟動巨大的自動化電氣設備來參與運作之前，需要很長的準備時間。

針對自動化電氣設備缺陷的建議。一是盡可能地精簡設備的運行啟動程序，簡化操作準備程序指令驗證，盡可能更快地投入到項目運行之中；二是加大對電氣自動化方面人才的培養力度，在對人才進行培養時，理論知識、實踐技術還有現場經驗都不能缺少，防止因設備、技術、系統革新而造成的技術人才斷層問題；三是盡可能多地在地鐵站內、地鐵線路里可能成為維修現場的場地內配備專門的維修設備工具取放點，以方便在站點內的專業維護人員進行故障檢測和搶修，以此來節約在這些工作上花費的時間，提高故障事故的處理效率，使地鐵能夠更快地再次投入到運輸任務中。

隨著信息技術的快速發展，計算機技術、網絡技術得到廣泛應用，包括在地鐵中的應用，電氣自動化技術的應用可以有效提高地鐵運營企業的競爭實力。并且電氣自動化技術的大力發展，既有助于傳統產業發展，還有利于信息化發展，進而實現我國電氣工程的全面自動化，因此對電氣自動化技術發展及其地鐵中的應用進行分析具有重要意義。