電力監(jiān)控系統(tǒng)在地鐵中的應用
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前言
地鐵是由多個子系統(tǒng)聯(lián)合構成的自動化系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)都有著各自獨立的運行方式和監(jiān)控系統(tǒng)，子系統(tǒng)之間的功能不同需要的監(jiān)控設施也具備不同的軟、硬件配置。為確保地鐵的安全運行，按時進行維護檢修是極其必要的，但是，其復雜的結構使得系統(tǒng)的維護成為難點，因此采用綜合一體化的監(jiān)控系統(tǒng)是非常必要的。
隨著電子時代的到來，計算機在各個行業(yè)都已經(jīng)得到了廣泛應用。電力監(jiān)控系統(tǒng)就是以計算機、通訊設備、測控單元為基本工具，它是變配電系統(tǒng)采集實時系統(tǒng)、開關狀態(tài)檢測以及遠程控制的基礎平臺，電力監(jiān)控系統(tǒng)可以在檢測、控制設備的輔助下成為任何復雜的監(jiān)控系統(tǒng)，它是變配電監(jiān)控中的核心體系。數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)的應用領域非常廣泛。例如為電力系統(tǒng)、化工領域采集數(shù)據(jù)與監(jiān)視控制以及過程控制等。其中，數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)在電力系統(tǒng)的應用中最為廣泛，電力監(jiān)控系統(tǒng)是組成地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)中最主要的一個子系統(tǒng)，它本身具有的優(yōu)勢是無法替代的，如信息完整、提高狀態(tài)等。數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)在電氣化鐵路上最初的應用目的是為了確保鐵路供電的安全可靠，它的應用大幅度提高了鐵路運輸管理中的調度管理水平，在之后的研究發(fā)展過程中，專業(yè)學者在國家現(xiàn)在的發(fā)展基礎之上，從發(fā)展穩(wěn)定技術成熟的國家引進了大量的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)的有關設備，這些設備技術先進，在應用過程中達到了較為理想的狀態(tài)，對國外技術經(jīng)驗的借鑒研究也帶動了鐵道電氣化遠動系統(tǒng)更好更快的發(fā)展。
2電力監(jiān)控系統(tǒng)在地鐵中的具體實現(xiàn)
電力監(jiān)控系統(tǒng)在實際應用中主要是借助計算計的先進技術分析發(fā)現(xiàn)目前設施系統(tǒng)中的缺陷和制定可以改進提升的方法，對變電站的二次設備功能進行優(yōu)化組合，電力監(jiān)控系統(tǒng)會對變電站的全部設施實線執(zhí)行監(jiān)控，它是可以自主協(xié)調各個子系統(tǒng)設備的綜合性自動化系統(tǒng)。通過在地鐵運行中引入電力監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)地鐵內部間的信息交換、數(shù)據(jù)共享。電力監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能是對地鐵站內各個獨立的子系統(tǒng)實現(xiàn)電壓、電流、功率、點度量、開關量等信息的采集，并且要在信息采集完成之后，將信息傳輸?shù)杰囌镜目刂浦行?，然后在對站級和控制中心的控制命令進行接收，從而實現(xiàn)電力集成的完整過程，保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。通常而言，在控制中心會有專業(yè)的技術人員實施完成電力設備的監(jiān)視工作，在電力系統(tǒng)進行維護和調試操作時，控制權將轉由變電所監(jiān)控的計算機來實現(xiàn)掌握，確保對電力設備的完全控制，以便維護工作的順利進行。電力監(jiān)控系統(tǒng)不但簡化了二次接線的操作過程，大幅度提高了變電站安全穩(wěn)定運行水平、降低了運行維護成本而且還是保證向用戶提供高質量電腦的一項重要技術措施。在電力監(jiān)控系統(tǒng)的應用過程中，實現(xiàn)了中低壓變電站采用自動化系統(tǒng)和高壓變電站的控制方式兩個原則。中低壓變電站采用自動化系統(tǒng)，可以保證無人值班的方案落實執(zhí)行，在一定程度上降低了勞動成本，節(jié)約了工作時間，高壓變電站的建設需要有先進的控制方式為前提，以此解決各專業(yè)問題，如果在建設和設計過程中無法控制好高壓變電器，嚴重時會影響系統(tǒng)運行可靠性。電力監(jiān)控系統(tǒng)的軟件架構體系在邏輯上基本可以分為三個等級，站前管理層、網(wǎng)絡通信層、間隔層。硬接點通道指的是以非數(shù)字的信號方式接入控制信號盤的信息采集通道，凡是在硬接點通道上的信號都被稱為硬接點信號，如遙信、遙控、遙測等。一般施工單位在鋪設過程中會按照設計院提供的施工圖紙將控制信號盤外部接入線接入綜合自動控制信號盤端子排。但是在硬接點通道建設過程中常常會遇到硬接點信號無法被接受的情況，導致這種現(xiàn)象的發(fā)生很有可能使因為接線錯誤或者接線點接觸不良等，一般硬接點信號上不來的表現(xiàn)通常是上網(wǎng)隔離開關的較遠一端的電纜接線壓在了電纜的絕緣皮上，導致開關失靈，無法實現(xiàn)遠程遙控，或者是由于施工單位對設計圖紙把握不準導致接線錯誤，也有可能是機籠背板里出現(xiàn)虛接現(xiàn)象。另外，總控制處的單元軟件在運行中也可能會出現(xiàn)一些問題，例如在計算機重啟過程中重啟失敗，發(fā)生這種現(xiàn)象的原因通常是由于網(wǎng)卡驅動丟失造成的，也有可能是在網(wǎng)絡配置過程中將網(wǎng)卡的IP地址配置錯誤，或者是由于在數(shù)據(jù)庫中沒有和計算機相應的網(wǎng)卡IP地址，這些原因都會導致通信故障的產生。調試和維護數(shù)字通道也是在電力監(jiān)控系統(tǒng)應用中不可忽略的，在調試過程中，如果直流盤通信正常但是交流盤發(fā)生故障，一般就是交流盤的PLC出現(xiàn)了故障。
3電力監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展前景
電力監(jiān)控系統(tǒng)雖然還沒有完全成熟，在應用過程中也會發(fā)生各種無法避免的問題，但是電力監(jiān)控系統(tǒng)還在不斷完善，不斷發(fā)展，無論是相應的技術應用還是管理措施都在進步，結合現(xiàn)在社會的發(fā)展需要，電力監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展會在未來與其他系統(tǒng)實現(xiàn)廣泛集成，如今的電力監(jiān)控系統(tǒng)在專業(yè)學者的努力研究下已經(jīng)于調度員模擬培訓系企業(yè)MIS系統(tǒng)成功實現(xiàn)了連接，將電能量計量系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、水調度自動化系統(tǒng)、調度生產自動化系統(tǒng)與電力習題進行技術融合與系統(tǒng)集成型電力監(jiān)控系統(tǒng)未來的一個重點研究方向。其次，將變電所的控制回路、信號接收等融合到計算機系統(tǒng)中，從而代替?zhèn)鹘y(tǒng)工作操作中使用的控制保護屏，以此來減少核電站建造的占地面積和設備投資，實現(xiàn)變電所綜合自動化的最終目的。電網(wǎng)在運行過程中會有各種各樣的狀態(tài)，但是如果等到實質性的問題出現(xiàn)后在尋求解決的方案會在實際中造成過大的損失，在損失沒有造成之前先預測問題然后可以利用這些新的科學技術通過計算機的幫助來模擬電網(wǎng)的實際運行狀況，并研發(fā)出調度輔助軟件和管理決策軟件，在有相關領域的專家學者根據(jù)模擬的實際情況推演出問題的實際情況，從而最初最合理的運行設計方案，用最優(yōu)化的方式和速度解決系統(tǒng)的故障，以此實現(xiàn)電力監(jiān)控系統(tǒng)的有效利用，達到提高運輸效率、降低運行成本、優(yōu)化運行操作等目的。這些電力監(jiān)控系統(tǒng)的前沿應用已經(jīng)在傳統(tǒng)電網(wǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)中已經(jīng)取得了良好的效果，相信在今后的發(fā)展中，會為地鐵電力監(jiān)控系統(tǒng)帶來更加智能更加高效的監(jiān)控與調度模式。
4結束語
現(xiàn)代的工業(yè)發(fā)展快速，監(jiān)控系統(tǒng)也必須緊跟發(fā)展進程，傳統(tǒng)的地鐵監(jiān)控模式已經(jīng)無法滿足社會發(fā)展的需要，電力監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)與地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)了資源整合，實現(xiàn)了地鐵的信息互通、資源共享、全面提升了地鐵的自動化水平，提高了地鐵運行的安全性和可靠性。
作者：王豫 單位：昆明地鐵運營有限公司
