城市軌道交通供電設(shè)備維護管理自動化系統(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)備維護管理自動化系統(tǒng)

1.1 系統(tǒng)概述

地鐵供電設(shè)備維護管理自動化系統(tǒng)實際上分為三部分，即：1）設(shè)備狀態(tài)信息檢測系統(tǒng)：包括數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲及匯總處理，分為實時在線監(jiān)測、定期檢測和定期巡視，三種信息的采集和匯總方式有所不同。2）維護管理輔助決策系統(tǒng)：利用目前已有的在線監(jiān)測技術(shù)對各種設(shè)備的狀況進行測試數(shù)據(jù)，包括自動建立主要設(shè)備臺帳及管理性文件，自動統(tǒng)計設(shè)備主要性能參數(shù)，管理事故、異常情況，匯總設(shè)計、制造、安裝、調(diào)整、試驗等各階段設(shè)備的資料，以及管理統(tǒng)計運行相關(guān)參數(shù)和經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)［1］。3）維護管理體制：根據(jù)設(shè)備狀態(tài)信息檢測系統(tǒng)和維護管理輔助決策系統(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)信息檢測系統(tǒng)，充分利用綜合保護測控一體化設(shè)備的可編程開發(fā)功能，直接進行開關(guān)柜及二次回路的監(jiān)測。充分利用變電所綜合自動化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢進行檢測信息的傳輸。2）維護管理輔助決策系統(tǒng)，確定合理的軟硬件配置規(guī)模，分步實施，逐步完善。設(shè)置開放式的支持環(huán)境，具有可擴展性和可開發(fā)性。3）維護管理體制，維護工作菜單化、程序化、標(biāo)準(zhǔn)化。完善設(shè)備維護維修手冊及檢修規(guī)程。明確規(guī)定基地規(guī)模、維護人員人數(shù)和具備的素質(zhì)。

1.3 設(shè)備狀態(tài)信息檢測系統(tǒng)

1）設(shè)備狀態(tài)信息檢測系統(tǒng)檢測內(nèi)容，變電所設(shè)備維護管理自動化系統(tǒng)間設(shè)備隔層位于開關(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、二進制脈沖觸發(fā)回路、綜合保護測控一體化裝置等。采用綜合保護測控一體化設(shè)備后，可以實現(xiàn)信息共享，進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電流傳感器等。

2）設(shè)備狀態(tài)信息檢測系統(tǒng)功能要求，設(shè)備狀態(tài)信息檢測系統(tǒng)，實際上是解決綜合自動化及開關(guān)柜運行狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲和整理，把開關(guān)柜運行狀態(tài)的相關(guān)參數(shù)，通過顯示面板直觀地呈現(xiàn)在檢修人員面前，輔助檢修人員對設(shè)備狀態(tài)做出正確的判斷。

1.4 維護管理輔助決策系統(tǒng)

設(shè)備維護管理自動化系統(tǒng)功能要求

設(shè)備維護管理自動化系統(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)運行在合理、經(jīng)濟的工作狀態(tài)。旨在是管理設(shè)備的性能及使用壽命，并確定設(shè)備運行參數(shù)是否超標(biāo)及合理性。當(dāng)設(shè)備的運行狀態(tài)記錄超出標(biāo)準(zhǔn)時，系統(tǒng)需發(fā)出信號提示，以便及時地進行檢修與維護。

1）用目前已有的在線監(jiān)測技術(shù)對各種設(shè)備的狀況進行在線測試，自動建立主要設(shè)備事故、異常臺帳及管理性文件，統(tǒng)計運行參數(shù)及經(jīng)濟指標(biāo)。2）根據(jù)設(shè)備設(shè)計使用年限及相對應(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），提出維護維修要求。3）建立設(shè)備臺帳，包括設(shè)備的設(shè)計、制造、安裝、調(diào)整、試驗各階段的文檔文件。4）數(shù)據(jù)采集與處理，重要數(shù)據(jù)上傳上級管理、調(diào)度部門，便于查詢。5）維護維修管理程序、維護維修制度等文本文件的存儲和查詢系統(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）可再開發(fā)功能，通過運行經(jīng)驗和數(shù)據(jù)的不斷積累，可以升級出一套事故處理專家系統(tǒng)，用于指導(dǎo)維護人員處理緊急事故。

1.5 維護管理體制

1）降低運營成本的措施按我國既有管理體制設(shè)計，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)備維護管理自動化系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟效益分析，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)今較先進的設(shè)備，屬于少維護或免維護型。若按計劃檢修的原則，每臺設(shè)備每年進行一次預(yù)防性試驗及一次維護，因試驗工作有大量的輔助工作量 （如對變壓器試驗需將高低壓接線端子斷開恢復(fù)等），所耗工時較大，而且為不影響正常運行往往將計劃試驗、維護安排在夜間，此時是人的工作效率最低點，其錯誤率也大于白天，將這些因素計入后，計劃安排的工作人員還需增加。

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

2 結(jié)語

綜合自動化監(jiān)測管理系統(tǒng)是電力綜合自動化系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，是與牽引供電設(shè)備聯(lián)系最緊密的一個系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中，管理終端解決的問題主要是接口模式、數(shù)據(jù)格式和軟件編程等，實現(xiàn)難度系數(shù)低，而該系統(tǒng)的重點是綜合保護測控一體化裝置的功能開發(fā)。

對于開關(guān)柜中斷路器磨耗、機械動作時間等數(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)在綜合保護測控裝置中增加了斷路器的在線監(jiān)測功能。