王睿 張曉玲

摘 要：對(duì)于我國來說，鐵路交通網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)十分發(fā)達(dá)，運(yùn)營里程在全世界范圍內(nèi)來說是最長的，依靠鐵路牽引供變電系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)持續(xù)動(dòng)力電源的供應(yīng)，使運(yùn)輸保持暢通的狀態(tài)。在監(jiān)測鐵路牽引供變電系統(tǒng)的過程當(dāng)中形成了眾多的數(shù)據(jù)信息，科學(xué)運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)分析相關(guān)數(shù)據(jù)信息，既然增強(qiáng)了服務(wù)工作的質(zhì)量，又確保了鐵路運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，加快了鐵路事業(yè)發(fā)展的速度。本文通過說明鐵路牽引供變電系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)來源，并且分析了大數(shù)據(jù)在鐵路牽引供變電系統(tǒng)中的具體應(yīng)用情況，進(jìn)而對(duì)有關(guān)鐵路牽引供變電系統(tǒng)管理工作人員形成一定的借鑒與啟迪。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);鐵路;牽引供變電系統(tǒng);應(yīng)用

0 引言

網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代的來臨，使大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，帶給鐵路行業(yè)很大的影響，加快了信息化建設(shè)的速度，讓大數(shù)據(jù)技術(shù)的運(yùn)用研究工作得到了很大的關(guān)注與重視。對(duì)于鐵路牽引供變電領(lǐng)域來說，進(jìn)行了不同信息化平臺(tái)數(shù)據(jù)的有效整合與利用。與此同時(shí)，以大數(shù)據(jù)技術(shù)作為技術(shù)支撐，構(gòu)建出跨平臺(tái)多源信息的整合管控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多維信息的共享和管理效果，一方面，體現(xiàn)出鐵路牽引供變電系的節(jié)能與環(huán)保性優(yōu)勢;另一方面，則發(fā)揮出系統(tǒng)的智能化作用。

1 鐵路牽引供變電系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)來源說明

1.1 供變電設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)信息

一般來說，在供變電設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)當(dāng)中，主要涵蓋了說明相關(guān)設(shè)備信息的供變電設(shè)備履歷、相關(guān)說明書、自動(dòng)化設(shè)備保護(hù)定值、牽引所相關(guān)圖紙、相關(guān)設(shè)備的出廠試驗(yàn)報(bào)告等等[1]。

1.2 鐵路開通運(yùn)行之前的相關(guān)交接資料

在鐵路開通運(yùn)行之前，需要交接的資料涵蓋了牽引所的設(shè)計(jì)資料、相關(guān)電氣設(shè)備的測試記錄信息、有關(guān)設(shè)備的交接試驗(yàn)數(shù)據(jù)信息、故障測距短路試驗(yàn)信息以及交直流系統(tǒng)圖紙等等。

1.3 運(yùn)行管控環(huán)節(jié)當(dāng)中的相關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)信息

在監(jiān)測數(shù)據(jù)當(dāng)中涵蓋了相關(guān)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)信息、開關(guān)的狀態(tài)信息、保護(hù)裝置跳閘信息、故障測距信息、負(fù)荷的監(jiān)測數(shù)據(jù)信息、避雷裝置動(dòng)作信息以及交直流系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息等等[2]。

1.4 相應(yīng)外界環(huán)境當(dāng)中的數(shù)據(jù)信息

在外界環(huán)境當(dāng)中的數(shù)據(jù)信息涵蓋了相關(guān)牽引所設(shè)計(jì)選址的地質(zhì)數(shù)據(jù)信息、相應(yīng)地理環(huán)境、氣象數(shù)據(jù)信息、臺(tái)風(fēng)以及降雨等有關(guān)自然災(zāi)害數(shù)據(jù)信息等等。

通常情況下，上述數(shù)據(jù)信息主要依靠相應(yīng)固定參數(shù)的預(yù)設(shè)置、不同類型傳感裝置、相關(guān)自動(dòng)化設(shè)備以及音視頻通信裝置等數(shù)據(jù)采集途徑完成采集的任務(wù)。所采集獲取的數(shù)據(jù)信息非常多，同時(shí)也是獨(dú)立的，通過科學(xué)運(yùn)用先進(jìn)的大數(shù)據(jù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了集中統(tǒng)計(jì)進(jìn)行分析的效果，以便獲取相應(yīng)的規(guī)律，經(jīng)過科學(xué)地?cái)?shù)據(jù)分析以后，有助于完成針對(duì)相關(guān)設(shè)備運(yùn)行情況的預(yù)測與分析任務(wù)[3]。

2 大數(shù)據(jù)在鐵路牽引供變電系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，旨在掌握更多的周知識(shí)，了解相應(yīng)規(guī)律，同時(shí)達(dá)到科學(xué)預(yù)測的目的。鐵路牽引供變電系統(tǒng)中可以運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，能夠確保鐵路牽引供變電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，提升了整體運(yùn)行管理的效率，增強(qiáng)了服務(wù)工作的質(zhì)量。從當(dāng)前的情況來看，鐵路牽引供變電系統(tǒng)中對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)的運(yùn)用，主要體現(xiàn)在下述幾個(gè)不同的方面：數(shù)據(jù)信息的可視化、多維數(shù)據(jù)的有效結(jié)合、加大對(duì)相關(guān)業(yè)務(wù)的挖掘力度。

2.1 充分發(fā)揮出數(shù)據(jù)信息可視化的良好作用

將大數(shù)據(jù)技術(shù)運(yùn)用到鐵路牽引供變電系統(tǒng)當(dāng)中，能夠充分發(fā)揮出數(shù)據(jù)信息可視化的良好作用。一般來說，數(shù)據(jù)信息關(guān)聯(lián)的可視化屬于大數(shù)據(jù)運(yùn)用的常見形式。顯然，從前較為簡單的數(shù)據(jù)體現(xiàn)難以達(dá)到鐵路牽引供變電系統(tǒng)相關(guān)業(yè)務(wù)方面的需要。借助先進(jìn)的數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，可以對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)以及圖像處理技術(shù)等加以合理應(yīng)用，可以讓大量的數(shù)據(jù)信息以更加形象、直觀的形式為工作人員進(jìn)行呈現(xiàn)，便于其系統(tǒng)掌握不同方面的數(shù)據(jù)信息[4]。并且，利用可視化功能，能夠把那些十分復(fù)雜、彼此緊密聯(lián)系的數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)的建立，有利于掌握相應(yīng)的規(guī)律。

2.2 實(shí)現(xiàn)了多維數(shù)據(jù)的有效結(jié)合

在構(gòu)建鐵路牽引供變電大數(shù)據(jù)控制平臺(tái)的過程中，需要實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)的內(nèi)外數(shù)據(jù)信息的有效結(jié)合，并且借助關(guān)聯(lián)分析的方式，能夠深入了解牽引供變電系統(tǒng)和其他相關(guān)外界因素存在的關(guān)聯(lián)情況，有利于工作人員詳細(xì)掌握牽引供變電系統(tǒng)運(yùn)行中存在的規(guī)律情況[5]。目前，在鐵路牽引供變電系統(tǒng)中大數(shù)據(jù)技術(shù)的運(yùn)用情況，可以體現(xiàn)在下述幾個(gè)不同的方面：第一，和有關(guān)視頻數(shù)據(jù)信息之間的有效結(jié)合。在此過程中可以得到相關(guān)視頻圖形數(shù)據(jù)，運(yùn)用先進(jìn)的圖像識(shí)別技術(shù)，能夠?qū)νぶ虚_關(guān)所處的狀態(tài)加以準(zhǔn)確辨識(shí)，并且達(dá)到對(duì)操作情況的監(jiān)視目的，依靠和SCADA系統(tǒng)和相關(guān)安監(jiān)系統(tǒng)數(shù)據(jù)之間關(guān)聯(lián)的方式，能夠達(dá)到針對(duì)現(xiàn)場狀況的多維感知目的。第二，和列車調(diào)度數(shù)據(jù)信息之間的有效結(jié)合。能夠得到鐵路集中調(diào)度系統(tǒng)運(yùn)行過程中的相關(guān)行車數(shù)據(jù)，同時(shí)和牽引供變電系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)信息予以結(jié)合，系統(tǒng)了解牽引供變電和動(dòng)車負(fù)荷之間存在的關(guān)聯(lián)，然后融入相關(guān)行車的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，能夠明確出現(xiàn)故障跳閘的原因，并且完善行車組織策略。第三，和有關(guān)地理信息系統(tǒng)之間的有效結(jié)合。借助此項(xiàng)舉措，主要依據(jù)相應(yīng)的地理位置信息，可以完成針對(duì)不同類型牽引供變電數(shù)據(jù)信息的管控任務(wù)，有利于體現(xiàn)出相應(yīng)的空間屬性。此外，利用地理信息系統(tǒng)的空間查詢和分析功能，能夠明確牽引供變電系統(tǒng)的應(yīng)急搶修路線設(shè)計(jì)方案。第四，和有關(guān)地方氣象預(yù)報(bào)公共服務(wù)數(shù)據(jù)信息之間的有效結(jié)合。在得到相關(guān)氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)信息以后，能夠?qū)崿F(xiàn)針對(duì)牽引供變電設(shè)備運(yùn)行情況、相應(yīng)該氣象環(huán)境的科學(xué)分析，同時(shí)編制出惡劣氣象狀況的應(yīng)對(duì)預(yù)案。

2.3 加大對(duì)相關(guān)業(yè)務(wù)的挖掘力度

合理運(yùn)用預(yù)測分析和關(guān)聯(lián)分析等先進(jìn)的大數(shù)據(jù)技術(shù)，能夠準(zhǔn)確獲得那些存在規(guī)律的數(shù)據(jù)信息，并且加大了針對(duì)相關(guān)業(yè)務(wù)的挖局力度，有利于使鐵路牽引供變電系統(tǒng)運(yùn)行工作的順利進(jìn)行。第一，科學(xué)進(jìn)行故障的預(yù)測和健康管理。經(jīng)過對(duì)相關(guān)設(shè)備運(yùn)行過程中數(shù)據(jù)信息、所處環(huán)境數(shù)據(jù)信息的及時(shí)收集與整理之后，并且緊密參考相關(guān)數(shù)據(jù)信息，可以進(jìn)行鐵路牽引供變電系統(tǒng)主要設(shè)備的故障預(yù)測、健康評(píng)測、穩(wěn)定性與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)定等工作，以便使鐵路牽引供變電系統(tǒng)能夠得以穩(wěn)定地運(yùn)行。第二，實(shí)現(xiàn)了廣域保護(hù)。鐵路牽引供變電系統(tǒng)中應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)的時(shí)候，為了構(gòu)建大數(shù)據(jù)控制平臺(tái)，可以利用抽取供電SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)的方式，將供電臂當(dāng)作單元，達(dá)到了區(qū)域中不同負(fù)荷數(shù)據(jù)之間的擬合效果，依靠數(shù)學(xué)模型以自動(dòng)化的方式，完成對(duì)電流分布異常狀況的分析任務(wù)，能夠達(dá)到對(duì)故障位置進(jìn)行定位的目的，然后對(duì)故障區(qū)段加以切除處理。

3 結(jié)束語

綜上所述，將先進(jìn)的大數(shù)據(jù)技術(shù)運(yùn)用到鐵路牽引供變電系統(tǒng)當(dāng)中，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)信息可視化的效果，而且達(dá)到有效融合多維數(shù)據(jù)信息，并實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)挖掘的目的。受到大數(shù)據(jù)技術(shù)在鐵路牽引供電方面的深入應(yīng)用影響，充分發(fā)揮出其良好的作用，使大數(shù)據(jù)技術(shù)被有效運(yùn)用到鐵路供電系統(tǒng)的發(fā)展與建設(shè)當(dāng)中，獲得了良好的應(yīng)用效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]王坤.鐵路牽引變電所大數(shù)據(jù)應(yīng)用模型的構(gòu)建[J].信息記錄材料，2019，20（6）：161-162.

[2]王維廣.高速鐵路牽引供電系統(tǒng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)及應(yīng)用[J].電氣化鐵道，2018，29（4）：6-8+13.

[3]黃華，龍萬葵，張華，等.ArchestrA技術(shù)在鐵路牽引供電遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].微型機(jī)與應(yīng)用，2013（19）：8-10.

[4]黃碩，吳命利.電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)可靠性評(píng)價(jià)系統(tǒng)研究[J].機(jī)車電傳動(dòng)，2020（1）：107-112.

[5]夏炎.鐵路智能牽引供電系統(tǒng)技術(shù)研究與發(fā)展展望[J].電氣化鐵道，2020（4）：1-5.