劉立華

摘 要：針對(duì)傳統(tǒng)接地模式下的地鐵接觸網(wǎng)檢修存在低效率高危險(xiǎn)性及傳統(tǒng)方式驗(yàn)電接地的不足等問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)了一套接觸網(wǎng)可視化隔離接地一體化系統(tǒng)，可通過(guò)隔離接地開(kāi)關(guān)一體化設(shè)計(jì)，自動(dòng)化控制操作，實(shí)現(xiàn)可靠的驗(yàn)電、掛拆地線操作，提高供電運(yùn)行安全生產(chǎn)水平，提高工作效率、降低運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)安全、高效率、低成本的運(yùn)營(yíng)目標(biāo)，具有成熟產(chǎn)品和技術(shù)，能夠滿足系統(tǒng)的要求。

關(guān)鍵詞：地鐵;接觸網(wǎng);隔離接地一體化;可視化;智能驗(yàn)電功能

引 言

軌道交通的安全運(yùn)行離不開(kāi)高質(zhì)量的檢修，車輛段、停車場(chǎng)檢修作業(yè)是保障車輛安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，雖然目前全國(guó)各地鐵運(yùn)營(yíng)公司制定了詳細(xì)、完善的規(guī)章制度與管理措施來(lái)保障檢修作業(yè)的安全運(yùn)行，但現(xiàn)行的規(guī)章制度完全依靠人來(lái)保障執(zhí)行，需要投入大量的人力資源，效率不高，可靠性也不高。

在檢修地鐵接觸網(wǎng)過(guò)程中，在檢修區(qū)段兩側(cè)需要架設(shè)接地線，以保證運(yùn)營(yíng)維護(hù)人員的人身安全。按照目前大多數(shù)地鐵檢修模式，運(yùn)營(yíng)維護(hù)人員在檢修工作開(kāi)始之前，需要將庫(kù)前帶接地刀閘的隔離開(kāi)關(guān)分閘（隔刀與地刀聯(lián)動(dòng)操作），再將驗(yàn)電器和接地線人工運(yùn)送到作業(yè)區(qū)域，先通過(guò)驗(yàn)電器驗(yàn)電，確認(rèn)安全后再人工為接觸網(wǎng)掛上地線，之后才能進(jìn)行檢修工作，待檢修工作完成之后，再將接地線拆除，整個(gè)檢修過(guò)程中驗(yàn)電接地工作將占用非常多的時(shí)間，壓縮了有效的檢修施工時(shí)長(zhǎng)，并且還需要專門的人員進(jìn)行掛接地線操作，整個(gè)接地過(guò)程無(wú)法監(jiān)視，存在人為失誤的風(fēng)險(xiǎn)。人工掛地線的弊端主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）掛地線前，沒(méi)有進(jìn)行強(qiáng)制驗(yàn)電，存在帶電掛接地線的可能;（2）針對(duì)人工掛地線的這些問(wèn)題，接觸網(wǎng)可視化驗(yàn)電接地系前，沒(méi)有進(jìn)行強(qiáng)制驗(yàn)電，存在帶電掛接地線的無(wú)法采集，上傳地線的實(shí)時(shí)狀態(tài)，存在帶接地線送電的可能;（3）整個(gè)操作過(guò)程完全依靠人工，自動(dòng)化程度低，效率低。

在運(yùn)用庫(kù)、檢修庫(kù)各股道設(shè)置可視化隔離接地裝置、股道帶電顯示屏，在DCC檢調(diào)配置主站設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)庫(kù)區(qū)隔離刀閘、接地刀閘的視頻監(jiān)視和遠(yuǎn)程控制，同時(shí)實(shí)現(xiàn)庫(kù)區(qū)停送電安全聯(lián)鎖、兩票及流程管理等功能。系統(tǒng)充分利用了各種檢測(cè)手段、計(jì)算機(jī)邏輯處理、安全聯(lián)鎖等控制方法，可有效防止由于工作人員的疏忽、精神疲倦、聯(lián)系不周等人為因素造成事故，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)聯(lián)控確保安全的目的。

可視化隔離接地一體化系統(tǒng)研究方案

一、系統(tǒng)組成

系統(tǒng)采用集中管理、分散布置的模式，分層、分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)由管理層、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通信層組成 。

1、管理層。管理層設(shè)置在車輛段DCC檢調(diào)，配置良好人機(jī)界面，為DCC檢調(diào)工作人員提供庫(kù)區(qū)接觸網(wǎng)及檢修平臺(tái)的監(jiān)視、控制和管理功能。

車輛段/停車場(chǎng)安全聯(lián)鎖管理系統(tǒng)由系統(tǒng)工作站（含手持終端、應(yīng)用軟件等）、視頻工作站、通信機(jī)柜（包含但不限于以下設(shè)備：以太網(wǎng)交換機(jī)、嵌入式網(wǎng)絡(luò)硬盤(pán)錄像機(jī)、通信管理機(jī)、、網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備等）、解鎖鑰匙管理機(jī)、打印機(jī)、狀態(tài)模擬屏、工作臺(tái)以及可視化隔離接地操作管理系統(tǒng)。

2、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層。在運(yùn)用庫(kù)、檢修庫(kù)每個(gè)股道接觸網(wǎng)電源處裝設(shè)可視化隔離接地裝置，實(shí)現(xiàn)隔離刀閘、接地刀閘的電控操作和遠(yuǎn)程視頻監(jiān)視，裝置的柜門、操作機(jī)構(gòu)配置安全聯(lián)鎖元件，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)操作安全聯(lián)鎖管理。

3、網(wǎng)絡(luò)通信層。網(wǎng)絡(luò)通信層實(shí)現(xiàn)管理層與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層之間的通信。系統(tǒng)內(nèi)部各設(shè)備之間采用光纖、以太網(wǎng)通信，可視化隔離接地裝置與通信屏之間采用星型網(wǎng)絡(luò)連接，根據(jù)需要在庫(kù)內(nèi)適當(dāng)位置增加光纖接口箱或交換機(jī);通訊距離超過(guò)100米或者信號(hào)干擾嚴(yán)重時(shí)，采用光纜連接。

二、系統(tǒng)功能

1、管理層。1） 設(shè)備監(jiān)視控制：實(shí)現(xiàn)庫(kù)區(qū)電氣設(shè)備監(jiān)視控制功能，能查看庫(kù)區(qū)接觸網(wǎng)及檢修平臺(tái)工作情況，包括隔離刀閘、接地刀閘位置狀態(tài)、告警信息、視頻信息、接觸網(wǎng)電壓值，可對(duì)隔離接地裝置進(jìn)行遙控操作。2） 檢修作業(yè)安全聯(lián)鎖：實(shí)現(xiàn)車輛段檢修作業(yè)中包括列車出入庫(kù)、接觸網(wǎng)停送電、接觸網(wǎng)接地操作、登臺(tái)檢修及撤離等作業(yè)過(guò)程的安全聯(lián)鎖管理，確保檢修人員的人身安全和車輛設(shè)備安全。3） 操作防誤閉鎖：系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)用庫(kù)內(nèi)電動(dòng)隔離刀閘、電動(dòng)接地刀閘的遙控操作、就地電動(dòng)/手動(dòng)操作;無(wú)論遙控還是手動(dòng)操作，操作過(guò)程均須具有防誤操作功能，保障作業(yè)人員和設(shè)備安全。4） 操作回路硬接地閉鎖：正常運(yùn)行時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)裝置分合閘操作回路處于失電狀態(tài)，無(wú)法直接操作;準(zhǔn)備操作時(shí)，先由系統(tǒng)進(jìn)行邏輯條件判斷，判斷通過(guò)后方才允許其操作回路帶電，保證遙控操作安全，防止誤操作。5） 視頻監(jiān)視：實(shí)現(xiàn)對(duì)庫(kù)內(nèi)隔離刀閘、接地刀閘的視頻監(jiān)視，通過(guò)巡檢聯(lián)動(dòng)、模擬聯(lián)動(dòng)、操作聯(lián)動(dòng)、告警聯(lián)動(dòng)等聯(lián)動(dòng)監(jiān)視功能和自動(dòng)識(shí)別隔離刀閘位置、接地刀閘位置等視頻智能分析功能提供完善的安全防護(hù)。6） 兩票流程管理：系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)工作票、操作票的電子化開(kāi)票、圖形開(kāi)票、邏輯判斷、操作設(shè)備與兩票邏輯關(guān)聯(lián)等功能，使操作設(shè)備與計(jì)劃任務(wù)保持一致性，并可以打印相應(yīng)的表單和票據(jù)。7） 程序化遙控操作：實(shí)現(xiàn)對(duì)庫(kù)區(qū)隔離接地裝置的并行操作、一鍵順控操作等程序化操作，具有條件嚴(yán)謹(jǐn)、直觀可見(jiàn)的操作前后邏輯條件判斷。8） 狀態(tài)模擬屏：通過(guò)狀態(tài)模擬屏直觀顯示接觸網(wǎng)帶電狀態(tài)和檢修平臺(tái)工況等信息，包括股道的示意圖，相關(guān)設(shè)備比如隔離刀閘、接地刀閘、股道帶電等信息。9） 唯一操作權(quán)管理：DCC檢調(diào)遙控操作、庫(kù)區(qū)電動(dòng)/手動(dòng)操作和其它調(diào)度遙控操作之間具備唯一操作權(quán)管控功能。10） 接口預(yù)留：系統(tǒng)預(yù)留與綜合監(jiān)控系統(tǒng)、智能運(yùn)維平臺(tái)的接口。11） 系統(tǒng)故障或異常，具備急操作功能，并有保障應(yīng)急操作安全的技術(shù)手段。

2、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。1） 可視化隔離接地一體化裝置：完成車輛段運(yùn)用庫(kù)、檢修庫(kù)接觸網(wǎng)電動(dòng)隔離刀閘和接地刀閘功能。2） 設(shè)備控制：裝置可實(shí)現(xiàn)DCC調(diào)度、現(xiàn)場(chǎng)以及其它調(diào)度的多級(jí)倒閘操作及監(jiān)控;能支持遙控、就地電動(dòng)、就地手動(dòng)等多種操作方式。 3） 操作安全保障：裝置具有刀閘地刀電氣聯(lián)鎖、驗(yàn)電接地聯(lián)鎖、柜門身份識(shí)別、操作機(jī)構(gòu)強(qiáng)制閉鎖、遙控閉鎖等防誤操作功能，防止現(xiàn)場(chǎng)走錯(cuò)位置或誤操作。4） 自動(dòng)驗(yàn)放電：在接地時(shí)，裝置自動(dòng)進(jìn)行驗(yàn)電操作，驗(yàn)明接觸網(wǎng)殘壓大于既定值時(shí)，自動(dòng)執(zhí)行放電操作，放電成功后能自動(dòng)接地。5） 遠(yuǎn)程可視化：裝置內(nèi)置攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)隔離刀閘、接地刀閘視頻畫(huà)面遠(yuǎn)方監(jiān)視，并具有聯(lián)動(dòng)推送操作設(shè)備視頻畫(huà)面和設(shè)備狀態(tài)視頻智能分析識(shí)別功能。6） 裝置信息采集監(jiān)視：裝置應(yīng)具備完善的二次設(shè)計(jì)，能夠采集并遠(yuǎn)傳隔離刀閘狀態(tài)、接地刀閘狀態(tài)、接觸網(wǎng)帶電狀態(tài)及遠(yuǎn)方/就地切換按鈕狀態(tài)。7） 高亮度LED顯示：裝置具有引出式LED顯示屏，用于直觀顯示接觸網(wǎng)帶電狀態(tài)。

小 結(jié)

地鐵接觸網(wǎng)可視化隔離接地一體化系統(tǒng)能夠有效解決過(guò)去人工接觸網(wǎng)接地操作中存在的安全問(wèn)題，結(jié)合可視化的防誤閉鎖理念、隔離開(kāi)關(guān)和接地開(kāi)關(guān)一體化設(shè)計(jì)思路，且這種系統(tǒng)的自動(dòng)化程度高，在安全保障方面能夠很好的避免傳統(tǒng)人為操作模式下的安全問(wèn)題，可以兩級(jí)以上給接觸網(wǎng)送電、驗(yàn)電接地操作，保證人員和設(shè)備安全的情況下，盡量減少工作人員的工作量，縮短工作時(shí)間，提高工作效率，減少人力成本，為地鐵及相關(guān)企業(yè)帶來(lái)很好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

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