鐵路遠程供暖、供水設備系統(tǒng)設計分析

王志鵬

關鍵詞：鐵路;遠程供暖、供水系統(tǒng);設計;分析

鐵路遠程供暖、供水系統(tǒng)對鐵路的穩(wěn)定安全運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)中的配套設施分布相對比較分散，在以往的鐵路供暖、供水系統(tǒng)在運行過程中，通常需要相關工作人員手動操作方能完成對各個鐵路站點的供暖、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)的關系水平與整體效益，相關工作人員應當及時運用當前比較先進的科學信息技術與智能化設備，建設一個全新的鐵路遠程自動供暖、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)在運行過程中，需要相關工作人員手動設定該系統(tǒng)的出水溫度，因此無法根據鐵路運行過程中的氣候變化實時調整水溫，使室內無法達到良好的舒適環(huán)境，因此會造成系統(tǒng)的運行狀況不準確，供暖溫度設置不合理等現象。并且傳統(tǒng)供暖系統(tǒng)運行中所應用的是燃煤鍋爐與電鍋爐，由于供暖系統(tǒng)無法調整供水溫度，因此會出現電能浪費，自己煤耗較大等問題。根據該系統(tǒng)當前運行過程中出現弊端，相關技術人員基于比較先進的計算機技術與自動控制技術，實現對鍋爐的大數據處理，在對相關數據處理以后，對其進行分析、處理，并實現全線鍋爐遠程控制實現無人值守，同時各站區(qū)實現對水源井泵房數據采集、監(jiān)測、控制;實現泵房的無人值守;通過對鐵路沿線水源井、供水所等設施、設備的改造，實現設備運行狀態(tài)、運行數據和視頻、門禁等安防系統(tǒng)的實時遠程傳輸及控制，形成數據報表，輔助管理人員進行歷史數據分析并做出實時調整，實現節(jié)能降耗、降低人員成本、提升管理能力、安防升級等目的。

2.鐵路遠程自動供暖、供水系統(tǒng)設計分析

2.1鐵路自動供暖、供水系統(tǒng)整體架構設計

鐵路自動化供暖、供水系統(tǒng)在設計中，其整體架構主要包括三個不同的層級，分別為系統(tǒng)的用戶層、應用服務器層、數據服務層。工作人員在應用該系統(tǒng)的過程中，可通過系統(tǒng)的用戶層，登錄相應的服務器，對整個供暖、供水系統(tǒng)進行遠程調控與操作。應用服務器層其主要功能為處理用戶發(fā)來的不同業(yè)務請求，在收到相關指令以后，對其進行解析并執(zhí)行。在此過程中，如在業(yè)務請求中存在相應的數據請求，服務器將會把數據請求發(fā)送給相應的數據服務器層級，該層級能夠及時對數據進行分析與處理，最終將相應的數據結果反饋給系統(tǒng)的服務器層級，再由服務器層級將相關指令反饋給用戶層。鐵路遠程自動化供暖、供水系統(tǒng)的整體架構如下圖（圖1）。

遠程自動化供暖、供水系統(tǒng)是在傳統(tǒng)供暖、供水系統(tǒng)的基礎上進行再完善與優(yōu)化，最終實現鐵路供暖、供水系統(tǒng)的系統(tǒng)化、智能化、自動化運行，進而實現鐵路運行中的遠程自動化供暖、供水，全面降低資源損耗以及人工工作量。該系統(tǒng)在運行過程中需采用相關的交互界面。在對系統(tǒng)的交互頁面設計過程中，相關技術人員充分考慮了該頁面的實用性。在對該系統(tǒng)進行研發(fā)過程中，由于自動供暖、供水系統(tǒng)的爭整體架構能夠系統(tǒng)中不同的子架構的不同組件資源，通過物聯(lián)網信息技術，能夠是實現系統(tǒng)中不同的資源進行共同作用，以此全面實現整個系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運行。在此過程中，相關研發(fā)人員在設計該系統(tǒng)的網絡拓撲圖時，需從整個系統(tǒng)的可維護性、拓展性、可用性以及安全性出發(fā)，并且在保障遠程供暖、供水系統(tǒng)在運行中，能夠基于星形網絡拓撲結構連接分布于鐵路中的每一個站點，這種網絡拓撲方式不僅大幅度提升網絡技術人員維護維修工作的便捷性，并且各鐵路站點所需設備也相對簡便，只需要一臺交換機、路由器或者集線器便能夠實現與其他站點的網絡連接。該地區(qū)鐵路遠程自動供暖、供水系統(tǒng)所運用的網絡架構部署與實施過程中，鐵路沿線的每個站點都為重要的終端節(jié)點，在站點內還安裝有相應的數據庫服務器以及Web服務器等相關設備。本案例中的遠程自動供暖、供水系統(tǒng)的網絡盤拓撲圖如圖2所示。

鐵路遠程自動供暖、供水系統(tǒng)在研發(fā)與建設過程中，其主要功能包括數據讀取、分析、顯示，GIS功能、歷史查詢、實時控溫功能、報警功能以及各項參數配置功能。其中各項功能的細節(jié)如下：（1）數據讀取、分析與顯示功能。在遠程供暖、供水系統(tǒng)運行過程中，該項功能能夠對系統(tǒng)運行中所產生的所有數據進行采集、整理與分析。其中供暖、供水系統(tǒng)中的液位數據、流量數據、壓力與電流等相關數據都能夠被及時手機與整理，并且能夠在物聯(lián)網終端直觀呈現出來，物聯(lián)網終端會對系統(tǒng)運行所產生的不同數據進行存儲與歸檔，相關工作人員只需在物聯(lián)網終端既能夠直觀地查看鐵路沿線不同站點的供水系統(tǒng)以及供暖設備的運行狀態(tài)。（2）系統(tǒng)控制功能。該系統(tǒng)在運行過程中，物聯(lián)網終端平臺能夠實現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。相關工作人員能夠對水源開關、電鍋爐等設備進行遠程控制，并且該系統(tǒng)還可根據室外氣候環(huán)境自動控溫，最終實現供水系統(tǒng)中的鍋爐與泵房可自動運行，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)在運行過程中，具有系統(tǒng)自動報警功能，其主要包括遠程供暖、供水系統(tǒng)的系統(tǒng)故障報警、檢測設備故障報警等。其中系統(tǒng)故障主要指的是系統(tǒng)內部的相關設備故障、軟件故障、通訊故障等等。系統(tǒng)檢測設備故障其主要指的是系統(tǒng)在運行過程中出現的跳閘、缺相、過壓、過載等異常運行現象。（4）遙控功能。遙控功能其主要是在遠程供水系統(tǒng)中的泵站與鍋爐設備的遠程控制功能，相關工作人員可通過手機或互聯(lián)網控制終端實現對水泵、鍋爐等設備的遠程控制。并且運用計算機技術、變頻器、鍋爐遠程溫度自動控制模塊，能夠全面實現整個供暖、供水系統(tǒng)的自動化控制。（5）自動化報表。在遠程供暖、供水系統(tǒng)運行的過程中，系統(tǒng)在運行過程中所形成的所有監(jiān)測數據能夠自動形成相關的數據報表，數據報表中能夠將遠程供暖、供水系統(tǒng)的壓力、液位、功率、電能、流量等數據全面體現出來，并且能夠將所有數據根據實現行程數據日報、月報、年報等等。并且系統(tǒng)能夠自動繪制出相關的供水、供暖折線圖，為鐵路供水相關管理部門提供強而有力的數據支持。

2.4系統(tǒng)安全防御體系設計

鐵路遠程自動供水系統(tǒng)在運行中，對數據安全的要求愈發(fā)增高。由于該系統(tǒng)需要24小時運行，因此如果系統(tǒng)在運行過程中，一旦出現相關的數據安全問題，那么整個系統(tǒng)將會受到不同程度的損害，嚴重者可導致該系統(tǒng)直接癱瘓，為有效規(guī)避這一現象的發(fā)生，首先設計人員需為該系統(tǒng)研發(fā)一個完善的安全防御技術，在保障服務器全天候運行的同時，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)定運行。

3.結束語

隨著我國科學信息技術的飛速發(fā)展，當前我國各行各業(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)基礎上，加入了全新的計算機信息技術以及當前比較先進的設備，將該系統(tǒng)打造成為一個全新的智能化鐵路遠程供暖、供水系統(tǒng)，這一舉措不僅全面實現了鐵路供暖、供水系統(tǒng)的遠程化與自動化，同時也大幅度降低了該系統(tǒng)在運行過程中出現的能源浪費與人力浪費問題，全面提升經濟效益。

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