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        淺談數(shù)碼通訊產(chǎn)品在牽引供電檢修中的應(yīng)用

        2019-05-10 09:52:40李鋒中國鐵路鄭州局集團(tuán)有限公司新鄉(xiāng)供電段材料科
        數(shù)碼世界 2019年4期
        關(guān)鍵詞:工作效率數(shù)碼通訊

        李鋒 中國鐵路鄭州局集團(tuán)有限公司新鄉(xiāng)供電段 材料科

        前言

        牽引供電是服務(wù)于牽引(拖動)車輛工作的一種供電方式。牽引車輛從地方電力系統(tǒng)中引入220(110)KV電源,通過牽引變電所降壓到合適電壓,送至電力機(jī)車作為能源、進(jìn)行作業(yè)?,F(xiàn)代牽引供電系統(tǒng)隨地方鐵路、電能交通的發(fā)展而廣受重視,牽引供電檢修的常見問題、數(shù)碼通訊產(chǎn)品的應(yīng)用進(jìn)行分析十分必要。

        1 牽引供電檢修的常見問題

        1.1 工作效率問題

        牽引供電檢修的一個突出問題是工作效率不足。如我國部分城市建設(shè)地方鐵路和電能交通的時間尚短,對應(yīng)的牽引供電設(shè)備也較少,少數(shù)設(shè)備損壞后,對應(yīng)的牽引用電活動即有可能受到影響。同時,牽引供電設(shè)備損壞的地點(diǎn)、具體損壞情況也不盡相同,需要工作人員進(jìn)行現(xiàn)場檢修甚至返廠檢修,整體工作復(fù)雜、效率不高。如2018年,河北某地出現(xiàn)牽引供電設(shè)備損壞問題,因操作不當(dāng),備用設(shè)備也出現(xiàn)損壞,檢修工作持續(xù)超過14小時,導(dǎo)致當(dāng)?shù)仉娔芙煌ㄔ诙虝r間內(nèi)無法恢復(fù),應(yīng)在后續(xù)工作中謀求解決。

        1.2 不可控因素問題

        不可控因素是指在牽引供電檢修活動中,因不可預(yù)知因素導(dǎo)致檢修工作難以有效進(jìn)行的情況。如都市軌道交通,往往用于降低公共交通壓力進(jìn)行建設(shè),牽引供電設(shè)備在工作的過程中,可能出現(xiàn)損壞,如果損壞問題發(fā)生于早晚交通高峰或擁堵路段,修理人員難以快速到達(dá),問題無法得到及時處理。一些不常見因素導(dǎo)致的牽引供電設(shè)備故障,也增加了處理難度,如都市供電系統(tǒng)出現(xiàn)供電量不足的情況,當(dāng)牽引供電設(shè)備操作人員無法第一時間了解該信息,故障的處理檢修也因此無從開展。

        1.3 安全問題和其他影響

        牽引供電檢修的安全問題,是整體工作的重點(diǎn)環(huán)節(jié),此外設(shè)備的更新?lián)Q代以及檢修天窗數(shù)目不足、檢修和工作時間沖突等情況,也均會不同程度影響具體工作。如設(shè)備因絕緣性能下降、短路等問題導(dǎo)致供電電壓不足,人員在檢修的過程中即便穿戴了絕緣設(shè)備,也依然可能遭受點(diǎn)擊甚至受傷(牽引供電設(shè)備的電壓一般在20kV以上)。在電車、列車運(yùn)行的過程中,檢修工作無法展開,為保證作業(yè)安全、避免問題惡化,又需要電車、列車停運(yùn),也帶來了交通工作方面的困擾。

        2 數(shù)碼通訊產(chǎn)品在牽引供電檢修中的應(yīng)用價值

        2.1 提升工作效率和安全性

        數(shù)碼通訊產(chǎn)品應(yīng)用與牽引供電檢修中,其直接價值之一是提升了工作效率和安全性。如將數(shù)碼通訊設(shè)備放置于牽引供電設(shè)備處,實(shí)時了解其工作參數(shù)。當(dāng)牽引供電設(shè)備出現(xiàn)電壓不足的問題,工作人員可通過數(shù)碼通訊設(shè)備就該問題與檢修人員進(jìn)行商榷,直接數(shù)碼通訊設(shè)備收集所獲的信息并進(jìn)行上報,供檢修人員進(jìn)行分析。由于牽引供電設(shè)備的故障原因較為明確,有效的實(shí)時參數(shù)有助于檢修人員初步評估故障原因,指導(dǎo)工作人員進(jìn)行應(yīng)急處理,如切斷電源、暫停列車運(yùn)行等,從而提升牽引供電檢修的工作效率和安全性。

        2.2 降低對周邊活動的擾動

        牽引供電屬單相負(fù)荷,會在電力系統(tǒng)中產(chǎn)生較大的負(fù)序電流和負(fù)序電壓,而且電力機(jī)車的功率因數(shù)較低,高次諧波含量較大等都會給電力系統(tǒng)造成不良影響,牽引供電檢修也面臨擾動周圍供電穩(wěn)定性的問題。同時現(xiàn)有分析表明,牽引供電檢修活動會影響周圍通信。借助數(shù)碼通訊產(chǎn)品,上述問題可得到間接應(yīng)對。數(shù)碼通信的高效率可使檢修人員第一時間了解牽引供電設(shè)備的異常,即便這種異常的原因尚未確定,也可以通過斷電處理降低對周圍用電和通信的擾動。同時數(shù)碼通訊設(shè)備參數(shù)的可視化呈現(xiàn),也能幫助檢修人員了解問題概況,快速完成檢修,恢復(fù)交通工作。

        3 數(shù)碼通訊產(chǎn)品在牽引供電檢修中的應(yīng)用方式

        3.1 實(shí)時參數(shù)收集

        嘗試發(fā)揮數(shù)碼通訊產(chǎn)品的作用,需重視其在牽引供電檢修中的應(yīng)用方式,相關(guān)設(shè)備的基本應(yīng)用方式之一是實(shí)時參數(shù)收集。牽引供電系統(tǒng)的工作參數(shù)往往是固定的,如其工作電壓,一般在20-30kV之間,對應(yīng)的工作溫度也是固定的,設(shè)溫度值為V,則實(shí)際工作中的電壓值將圍繞V 出現(xiàn)上下波動,呈現(xiàn)為一個非線性數(shù)集的形式:

        后續(xù)工作中,可利用物理連接方式,將傳感器和數(shù)碼通訊設(shè)備放置于牽引供電系統(tǒng)表面,對其工作溫度進(jìn)行實(shí)時收集。并以5min為間隔,將收集所獲信息以有線通信的方式傳輸給計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)根據(jù)V值的大小,進(jìn)行牽引供電設(shè)備工作態(tài)勢的評估。當(dāng)V大于Vn時,表明牽引供電設(shè)備可能出現(xiàn)過負(fù)荷運(yùn)行、短路等問題;當(dāng)V小于V-n時,表明牽引供電設(shè)備可能出現(xiàn)了斷路和電壓不足等問題。計(jì)算機(jī)完成問題初步判定后,再借助數(shù)碼通訊產(chǎn)品向工作人員(可以是檢修人員,也可以使其他管理人員)發(fā)送信息,工作人員則根據(jù)對應(yīng)信息快速完成故障診斷和處理,工作效率和安全性均得到提升。

        3.2 持續(xù)性數(shù)據(jù)積累

        在實(shí)時參數(shù)收集的基礎(chǔ)上,數(shù)碼通訊產(chǎn)品在的牽引供電檢修中的應(yīng)用方式還可進(jìn)一步衍生、優(yōu)化。如借助累積的實(shí)時參數(shù),了解牽引供電設(shè)備工作參數(shù)的變化規(guī)律,作為后續(xù)重點(diǎn)問題預(yù)防的依托。假定某地持續(xù)進(jìn)行地方交通建設(shè),但早期缺乏工作經(jīng)驗(yàn),不了解牽引供電設(shè)備的各類問題、發(fā)生原因和處理方式。借助數(shù)碼通訊產(chǎn)品進(jìn)行牽引供電設(shè)備參數(shù)的實(shí)時收集,發(fā)現(xiàn)設(shè)備多于早間7:00-9:00、晚間17:00-19:00之間出現(xiàn)電壓不足的問題,可知當(dāng)?shù)毓╇娮鳂I(yè)依然存在優(yōu)化空間,應(yīng)就早、晚交通高峰的用電問題進(jìn)行分析,提升輸電總量。

        持續(xù)性數(shù)據(jù)收集的應(yīng)用還包括另一種方式,即故障累積。所有數(shù)碼通訊產(chǎn)品投入使用后,可對牽引供電設(shè)備故障進(jìn)行記錄,包括每次故障出現(xiàn)的時間、表現(xiàn)等。如牽引供電設(shè)備多發(fā)溫度過高問題,表明其變壓部分容量不足,也可能表明內(nèi)部存在氧化問題,可以記錄所獲信息為參考做針對性處理,發(fā)揮檢修工作的長期價值。

        3.2 快速信息交互

        快速信息交互是數(shù)碼通訊產(chǎn)品的典型優(yōu)勢,也可應(yīng)用于牽引供電檢修活動中。考慮到牽引供電設(shè)備具有較大的電磁干擾,不建議應(yīng)用無線通信等模式進(jìn)行信息交流,但在故障產(chǎn)生后,又需要人員進(jìn)行檢修處理??筛男兄欣^通信模式,完成信息的初步收集和辨識后,借助有線設(shè)備,使其原理牽引供電電源,之后再通過無線模式發(fā)送信號,所有牽引供電設(shè)備的檢修人員和工作人員,均可獲取對應(yīng)信息,了解當(dāng)前牽引供電設(shè)備的工作情況。如果通信信息表明設(shè)備已經(jīng)存在問題,獲取各類信息的工作人員也能在第一時間進(jìn)行處理,提升工作效率。

        4 總結(jié)

        綜上,現(xiàn)代牽引供電檢修的工作壓力較大,以數(shù)碼通訊產(chǎn)品為依托,有助于改善現(xiàn)有問題,包括工作效率較低、不可控因素較多等。數(shù)碼通訊產(chǎn)品能夠降低對檢修活動對周邊通信行為的擾動,也具有理想的安全性。具體方式上,可借助數(shù)碼通訊產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)時參數(shù)收集、快速信息交互等,服務(wù)于牽引供電檢修工作。

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