城市軌道交通供電系統(tǒng)新技術(shù)探討

韋華清

南昌軌道交通集團有限公司運營分公司 江西南昌 330000

伴隨著信息化、智能化技術(shù)發(fā)展，現(xiàn)代城市軌道交通發(fā)展模式也可以發(fā)生轉(zhuǎn)變，供電系統(tǒng)支撐著城市軌道交通運行，引進新技術(shù)旨在提高供電系統(tǒng)的運行水平，進而為城市軌道交通發(fā)展提供保障。新興技術(shù)手段的運用，在促進城市軌道交通供電系統(tǒng)完善發(fā)展方面發(fā)揮著重要作用，加速了智慧城市建設(shè)步伐。基于此，我們要持續(xù)探討城市軌道交通供電系統(tǒng)新技術(shù)的有效應(yīng)用方法。

1 智能傳感器技術(shù)

傳感器作為重要的智能裝置，在自控系統(tǒng)支持下可以對數(shù)據(jù)進行自動化采集與傳輸。智能傳感技術(shù)在科技發(fā)展背景下不斷獲得進步，計算機技術(shù)、信號處理技術(shù)以及傳感技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用，使智能傳感技術(shù)的優(yōu)勢和作用更加顯著。如變壓器、絕緣柵雙極型晶體管中運用智能傳感技術(shù)，方便獲得設(shè)備故障信息，預(yù)測設(shè)備使用壽命，在信息獲取、傳輸和預(yù)測方面智能傳感技術(shù)有著高精度、高適應(yīng)力、高性能的特點。此外，智能傳感技術(shù)的應(yīng)用以微處理器為基礎(chǔ)，因此可以提供精準(zhǔn)與穩(wěn)定的設(shè)備檢測與數(shù)據(jù)處理服務(wù)，通過自動識別技術(shù)精準(zhǔn)傳遞信息，解決了傳統(tǒng)中轉(zhuǎn)站交換數(shù)據(jù)過程中存在的一系列問題。

可見，城市軌道交通供電系統(tǒng)的建設(shè)和完善，需要智能傳感技術(shù)作為技術(shù)支撐，在重要的供電設(shè)備，如變壓器、絕緣欄上安裝智能傳感設(shè)備，提高設(shè)備故障檢測效率與數(shù)據(jù)信息獲取能力，為工作人員提供有效的信息參考，提高故障處理效率。

2 大數(shù)據(jù)技術(shù)

2.1 大數(shù)據(jù)技術(shù)的主要應(yīng)用

大數(shù)據(jù)技術(shù)在各大供電系統(tǒng)平臺上的應(yīng)用，可以在數(shù)據(jù)采集、儲存、處理等各階段發(fā)揮顯著作用，通過海量數(shù)據(jù)形成日志，為信息展示與傳輸、篩選提供支持。與此同時，大數(shù)據(jù)技術(shù)在城市軌道交通供電系統(tǒng)中的運用，可以預(yù)測系統(tǒng)的消耗趨勢，掌握城市軌道交通的整體能耗規(guī)律，依據(jù)這些數(shù)據(jù)改進供電方案，實現(xiàn)技能目標(biāo)。另外，針對供電系統(tǒng)中存在的隱患以及已經(jīng)出現(xiàn)的故障，大數(shù)據(jù)技術(shù)在故障因素分析方面有著很大優(yōu)勢，可以幫助我們預(yù)防故障、消除隱患。除此之外，城市軌道交通運行過程中存在高峰期、低谷期，因此在軌道交通運行過程中，我們需要依托大數(shù)據(jù)掌握供電規(guī)律，調(diào)整各項參數(shù)，提高精準(zhǔn)供電水平[1]。

2.2 故障預(yù)測與健康管理

影響城市軌道交通供電系統(tǒng)運行狀態(tài)的因素較多，科學(xué)預(yù)測系統(tǒng)故障并開展健康管理活動，是城市軌道交通持續(xù)順利運行的保障。為了落實故障預(yù)測與健康管理目標(biāo)，我們要全面分析電壓、電流、溫度、濕度等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，形成持續(xù)有效的監(jiān)測機制，建立系統(tǒng)使用的壽命模型，掌握系統(tǒng)的維護和更新需求，及時更換老化的部件，做好設(shè)備維護工作，保障城市軌道交通供電系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行。

累積損傷技術(shù)和特征量辨識技術(shù)是壽命預(yù)測過程中需要使用的兩個主要技術(shù)種類，均屬于大數(shù)據(jù)范疇，其中累積損傷技術(shù)是針對部件特性展開檢測工作，分析部件在電壓、電流承受力及溫度方面的變化情況建立起失效模型，評估部件當(dāng)前的健康狀態(tài)；特征量辨識技術(shù)基于核心構(gòu)建的壽命模型，獲取和分析關(guān)鍵部件的特征量數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)判斷設(shè)備老化、磨損狀態(tài)以及當(dāng)前的安全系數(shù)。

2.2.1 數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集是大數(shù)據(jù)功能在城市軌道交通供電系統(tǒng)運行管理中的重要應(yīng)用方面，通過采集數(shù)據(jù)并建立數(shù)據(jù)庫，輔助數(shù)據(jù)分析。一些新技術(shù)，比如智能傳感器的應(yīng)用，進一步提高了數(shù)據(jù)采集的精準(zhǔn)性，使數(shù)據(jù)信息為系統(tǒng)的故障預(yù)測和健康管理提供更有力度的支持。

2.2.2 狀態(tài)監(jiān)控

以城市軌道交通供電系統(tǒng)的具體供電形式為準(zhǔn)，建立狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，依托智能傳感技術(shù)監(jiān)控系統(tǒng)中的電流、電壓及溫度等相關(guān)指標(biāo)，了解故障位置和具體形式，全面獲知供電系統(tǒng)的運行狀態(tài)，為系統(tǒng)的維護工作提供了有效支持[2]。

2.2.3 故障預(yù)警

依托新技術(shù)對系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件構(gòu)建了故障預(yù)測模型，可以給出精準(zhǔn)的預(yù)警信息，后臺計算機控制系統(tǒng)會彈出報警窗口并發(fā)出警報聲，值班人員可以獲知故障位置和狀態(tài)，針對性制定解決故障的方案，避免軌道交通運行狀況被干擾。通過預(yù)警系統(tǒng)構(gòu)建為現(xiàn)代城市軌道交通供電系統(tǒng)的安全運行提供了保障。

2.2.4 健康評估

健康評估工作需要海量數(shù)據(jù)作為支撐，通過綜合檢測與分析數(shù)據(jù)，獲知設(shè)備和系統(tǒng)的健康狀態(tài)，對故障發(fā)生可能性以及系統(tǒng)穩(wěn)定性進行評估，便于工作人員有效掌握供電系統(tǒng)運行狀態(tài)，制定緊急預(yù)案，提高應(yīng)急處理故障的能力。

2.2.5 決策輔助

故障預(yù)警信息和健康狀態(tài)評估信息在決策輔助環(huán)節(jié)發(fā)揮著重要作用，依據(jù)故障預(yù)警的具體情況和健康評估的數(shù)據(jù)信息分析結(jié)果，明確城市軌道交通供電系統(tǒng)維護要點，以開展精準(zhǔn)的管理工作，尤其是故障高發(fā)區(qū)域，要制定應(yīng)急維修預(yù)案，做好針對性故障預(yù)防與維護工作方案，構(gòu)建運檢維一體化系統(tǒng)，提高系統(tǒng)維護和管理工作效率[3]。

2.2.6 人機交互

人機交互是人工利用技術(shù)設(shè)備的關(guān)鍵途徑，除了自動化的系統(tǒng)狀態(tài)評估與故障預(yù)測等，終極環(huán)節(jié)還是要人工參與，提高數(shù)據(jù)利用率，及時處理和發(fā)布系統(tǒng)的檢查與維護信息，一般我們建議使用密集型軟件，強化系統(tǒng)的人機交互效果。

城市軌道交通供電系運營和維護工作中，大數(shù)據(jù)技術(shù)、智能傳感技術(shù)等新的核心技術(shù)手段，為城市城市軌道交通供電系統(tǒng)的故障預(yù)測、健康管理等工作均提供了很大支持，降低了故障發(fā)生率，減輕了供電系統(tǒng)故障對城市軌道交通造成的消極影響，同時推動了節(jié)能減排目標(biāo)的實現(xiàn)。

3 結(jié)語

隨著現(xiàn)代城市發(fā)展規(guī)模擴大，城市人口增加和經(jīng)濟發(fā)展速度提升帶來的交通壓力也不斷增加，建設(shè)城市軌道交通系統(tǒng)旨在減輕城市交通壓力，促進經(jīng)濟發(fā)展。供電系統(tǒng)作為城市軌道交通的子系統(tǒng)，在軌道交通運行中發(fā)揮著不可替代的作用，因此本研究嘗試對城市軌道交通供電系統(tǒng)新技術(shù)展開應(yīng)用分析，旨在全面發(fā)揮新技術(shù)的優(yōu)勢和作用。