石貴賓

蘭州市軌道交通有限公司運(yùn)營(yíng)分公司 甘肅蘭州 730000

1 地鐵供電系統(tǒng)的概述分析

地鐵供電系統(tǒng)在地鐵軌道交通運(yùn)行過(guò)程中的重要性是不可取代的，地鐵供電系統(tǒng)的主要功能是為地鐵運(yùn)行提供穩(wěn)定可靠的電力需求。在不同實(shí)際情況的地鐵軌道交通過(guò)程中，可以根據(jù)地鐵軌道交通的實(shí)際用電需求，選擇合適的供電方式，能夠在很大程度上確保地鐵供電系統(tǒng)的可靠性以及穩(wěn)定性。一般情況下，地鐵軌道系統(tǒng)主要包括城市電網(wǎng)中的電源系統(tǒng)、地鐵內(nèi)部的供電系統(tǒng)。而地鐵內(nèi)部的供電系統(tǒng)主要包括牽引供電系統(tǒng)、供電配電系統(tǒng)、電流防護(hù)系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)、接地防護(hù)系統(tǒng)以及主變電所等部分。其中供電系統(tǒng)主要是對(duì)電動(dòng)列車(chē)進(jìn)行牽引。除此之外，對(duì)地鐵中的通風(fēng)設(shè)施、地鐵車(chē)門(mén)以及照明消防等設(shè)備也有重要的電力保障作用。在地鐵軌道交通建設(shè)過(guò)程中重視供電系統(tǒng)的科學(xué)選擇是確保地鐵供電系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行，保證地鐵系統(tǒng)整體運(yùn)行安全的重要基礎(chǔ)。

2 地鐵供電系統(tǒng)現(xiàn)狀

根據(jù)不同地區(qū)地鐵軌道交通運(yùn)營(yíng)管理的理念與要求，目前供電系統(tǒng)在日常運(yùn)維管理方面基本上仍然采用較為傳統(tǒng)的人工巡檢加各種生產(chǎn)辦公系統(tǒng)的方式，這種方式相對(duì)于純?nèi)斯さ姆绞接泻艽蟮倪M(jìn)步，但仍存在生產(chǎn)計(jì)劃編制較單一（目前大多數(shù)停留在手工派工）、響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、信息表達(dá)方式單一、信息傳輸時(shí)效性差、管理效率低下、過(guò)維護(hù)和欠維護(hù)等問(wèn)題。為全面做好供電設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)工作，服務(wù)軌道交通，發(fā)生故障可以迅速響應(yīng)，確保地鐵運(yùn)行安全、可靠穩(wěn)定。在總結(jié)行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和以往的管理基礎(chǔ)上，利用先進(jìn)理念及5G通訊、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，建立供電系統(tǒng)智能運(yùn)維管理平臺(tái)，通過(guò)智能運(yùn)維管理平臺(tái)對(duì)供電系統(tǒng)的設(shè)備實(shí)行全方位、全流程管理。智能運(yùn)維系統(tǒng)可以對(duì)不同狀態(tài)的供電設(shè)備提出適用于其實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)的維修策略，能有效的優(yōu)化城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)備的維修管理工作，減少維護(hù)和檢修成本，改善目前的計(jì)劃?rùn)z修模式，進(jìn)而促進(jìn)智慧地鐵軌道交通供電系統(tǒng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)。

3 智慧地鐵供電系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展方向分析

3.1 供電智能運(yùn)維系統(tǒng)的分析

雖然目前的地鐵軌道交通中供電系統(tǒng)的設(shè)備都采用了設(shè)備監(jiān)控類(lèi)的電力監(jiān)控、綜合監(jiān)控、復(fù)視系統(tǒng)等，以及生產(chǎn)辦公平臺(tái)等先進(jìn)的輔助系統(tǒng)。但普遍存在設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)與生產(chǎn)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)不共享不聯(lián)通不關(guān)聯(lián)、設(shè)備監(jiān)控的數(shù)據(jù)與生產(chǎn)管理的數(shù)據(jù)不能充分合理應(yīng)用、數(shù)據(jù)分析只是停留在多專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)匯總階段等問(wèn)題。很多現(xiàn)有的系統(tǒng)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)共享，還需要人工錄入大量數(shù)據(jù)，管理效率偏低，手段比較單一[1]。

為了解決上述的種種問(wèn)題與現(xiàn)狀，建立智能運(yùn)維系統(tǒng)，通過(guò)智能運(yùn)維平臺(tái)實(shí)現(xiàn)所有數(shù)據(jù)的共享與關(guān)聯(lián)，根據(jù)設(shè)備的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和生產(chǎn)管理要求自動(dòng)生成相關(guān)的作業(yè)要求，并運(yùn)用高科技的設(shè)備（如手持巡檢終端）等工具對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程全過(guò)程監(jiān)控與記錄，以滿(mǎn)足供電系統(tǒng)更加嚴(yán)格的運(yùn)行維護(hù)要求。供電智能運(yùn)維系統(tǒng)中的設(shè)備監(jiān)控與生產(chǎn)管理共享數(shù)據(jù)需滿(mǎn)足以下要求：

（1）綜合監(jiān)控中供電系統(tǒng)的變電所自動(dòng)化系統(tǒng)中設(shè)備運(yùn)行的歷史數(shù)據(jù)及故障信息統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)通過(guò)數(shù)據(jù)可以掌握。

（2）生產(chǎn)管理系統(tǒng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，主要包括年度、季度、月度生產(chǎn)計(jì)劃數(shù)據(jù)，設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)數(shù)據(jù)，主要元器件的差異化管理的數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備整體維護(hù)有計(jì)劃可控，主要部件可差異化管理保證性能，做到設(shè)備的全生命周期有計(jì)劃維護(hù)與控制。

（3）生產(chǎn)管理各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)，主要包括生產(chǎn)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)流程操作手冊(cè)、不同城市地鐵軌道交通供電生產(chǎn)主管部門(mén)的生產(chǎn)管理規(guī)定、設(shè)備圖紙資料、維護(hù)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等。

（4）生產(chǎn)作業(yè)中涉及的相關(guān)數(shù)據(jù)，主要包括生產(chǎn)人員的各種資質(zhì)數(shù)據(jù)、工器具的合格檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，試驗(yàn)儀器儀表的樣準(zhǔn)數(shù)據(jù)等。利用智能運(yùn)維系統(tǒng)后，可以深度掌握設(shè)備全生命周期狀態(tài)，并經(jīng)平臺(tái)自動(dòng)進(jìn)行運(yùn)行和生產(chǎn)的歷史數(shù)據(jù)分析達(dá)到以下效果：

（1）基于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)相互之間循環(huán)卡控的業(yè)務(wù)邏輯過(guò)程。實(shí)現(xiàn)日常生產(chǎn)計(jì)劃實(shí)施后自動(dòng)更新設(shè)備履歷、物資庫(kù)存及工時(shí)統(tǒng)計(jì)。

（2）對(duì)SCADA系統(tǒng)中的故障預(yù)警、EAM平臺(tái)的故障統(tǒng)計(jì)與日常生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行智能分析，進(jìn)行自動(dòng)分類(lèi)處理，自動(dòng)生成設(shè)備的差異化維修計(jì)劃。

（3）基于標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)結(jié)果分析，對(duì)設(shè)備故障自動(dòng)匹配近似預(yù)案，同時(shí)對(duì)故障相關(guān)性地點(diǎn)、專(zhuān)業(yè)、設(shè)備推送相關(guān)圖紙；為維修決策提供指導(dǎo)依據(jù)的故障專(zhuān)家系統(tǒng)。

3.2 供電系統(tǒng)智能運(yùn)維工作流程

通過(guò)在地鐵供電系統(tǒng)電力監(jiān)控系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)電子巡檢、作業(yè)等裝置，及其他人工方式獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)經(jīng)通訊傳輸方式發(fā)送到智能運(yùn)維平臺(tái)，智能運(yùn)維平臺(tái)數(shù)據(jù)中心利用大數(shù)據(jù)技術(shù)和數(shù)據(jù)融合算法對(duì)數(shù)據(jù)預(yù)處理，簡(jiǎn)化后續(xù)數(shù)據(jù)處理的難點(diǎn)及壓縮數(shù)據(jù)；通過(guò)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（光纖網(wǎng)絡(luò)或5G）將預(yù)處理后的關(guān)鍵數(shù)據(jù)傳輸至生產(chǎn)管理單元，智能運(yùn)維平臺(tái)數(shù)據(jù)中心利用數(shù)據(jù)挖掘和融合算法提取數(shù)據(jù)特征，通過(guò)對(duì)特征提取后的數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)關(guān)鍵設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)，并將這一數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)；與此同時(shí)對(duì)特征提取后的數(shù)據(jù)利用AI（預(yù)分析）判斷其是否出現(xiàn)故障，并結(jié)合歷史數(shù)據(jù)及產(chǎn)品參數(shù)模型等預(yù)測(cè)故障的部位和類(lèi)型等，隨后系統(tǒng)內(nèi)部及時(shí)修訂維修計(jì)劃，調(diào)配備品備件及相關(guān)人員對(duì)故障的設(shè)備保障維修，自動(dòng)生成生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃，并利用手持終端設(shè)備（單兵遠(yuǎn)程監(jiān)視）進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的監(jiān)控[2]。

4 結(jié)語(yǔ)

自動(dòng)化、信息化、數(shù)字化、智能化將成為地鐵車(chē)輛運(yùn)維的重要發(fā)展方向。智慧地鐵的供電系統(tǒng)發(fā)展是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，需要設(shè)計(jì)一個(gè)開(kāi)放、兼容、標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)框架，然后再慢慢進(jìn)行填充。對(duì)于整個(gè)地鐵系統(tǒng)設(shè)計(jì)框架，可在確保每個(gè)子系統(tǒng)自身智能的基礎(chǔ)上，預(yù)留與其他系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)接口，最終用搭積木拼湊的方式，打通各個(gè)子系統(tǒng)的壁壘，融合各個(gè)功能，實(shí)現(xiàn)地鐵的智慧性[3]。