摘要：高速鐵路電力智能運(yùn)維管理系統(tǒng)采用終端感知層、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層、系統(tǒng)平臺(tái)層三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模式，利用鐵路專用運(yùn)維傳輸網(wǎng)絡(luò)通道，通過集成網(wǎng)關(guān)、共享通信傳輸設(shè)備，實(shí)時(shí)分析運(yùn)維管理平臺(tái)上的各種監(jiān)測數(shù)據(jù)，建立了統(tǒng)一的智能運(yùn)維建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和一體化共享運(yùn)維管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了鐵路全線電力在線監(jiān)測、智能預(yù)報(bào)報(bào)警、故障智能判斷定位，大大提高了鐵路電力設(shè)施的運(yùn)行維護(hù)管理效率，充分保證了供電的可靠性。

關(guān)鍵字：高速鐵路；鐵路電力；在線監(jiān)測狀態(tài)；智能化運(yùn)維管理

一引言

 伴隨著鐵路建設(shè)的快速發(fā)展和運(yùn)行維護(hù)工作量的增加，運(yùn)行維護(hù)管理的重要性日益突出，傳統(tǒng)的鐵路電力運(yùn)行維護(hù)管理模式已經(jīng)難以滿足智能運(yùn)行維護(hù)管理的需要。

 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的智能監(jiān)測技術(shù)已經(jīng)在鐵路電力系統(tǒng)中得到應(yīng)用。但由于缺乏統(tǒng)一的信息化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和集成共享的信息平臺(tái)，存在諸多智能監(jiān)測設(shè)備重復(fù)配置、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、無法共享數(shù)據(jù)、智能監(jiān)測子系統(tǒng)相互孤立形成信息孤島等問題，難以發(fā)展鐵路運(yùn)維服務(wù)的數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用。

二系統(tǒng)構(gòu)成

 系統(tǒng)由三部分組成:智能運(yùn)維管理主站、通信傳輸網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)采集和通信管理終端，即終端感知層、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層、系統(tǒng)平臺(tái)層的三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模式，如圖1所示。

1智能化運(yùn)維管理主站

 電力智能運(yùn)維管理系統(tǒng)主站一般根據(jù)運(yùn)營單位的要求集中設(shè)置在供電段，主要包括兩個(gè)并行運(yùn)行的監(jiān)控調(diào)度工作站，用于管理和調(diào)度整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行；為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的高性能運(yùn)行提供硬件支持和保障的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器；信息集成網(wǎng)關(guān)，具有多個(gè)通信輸入/輸出端口，作為在線監(jiān)控系統(tǒng)和主站平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)和命令交換；用于接收衛(wèi)星對(duì)時(shí)的GPS時(shí)鐘；UPS電源、打印機(jī)、調(diào)度臺(tái)等設(shè)備和系統(tǒng)服務(wù)軟件為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)供電，系統(tǒng)具有可擴(kuò)展功能。

圖1高速鐵路電力智能運(yùn)維管理系統(tǒng)構(gòu)成圖

2通訊傳輸網(wǎng)絡(luò)

 近年來，隨著鐵路通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的逐步加強(qiáng)，為鐵路電力智能運(yùn)維管理系統(tǒng)的發(fā)展提供了便利。系統(tǒng)通過專門的鐵路運(yùn)維傳輸網(wǎng)絡(luò)通道，將各種子系統(tǒng)終端的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸?shù)竭\(yùn)維管理平臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析處理。與采用GPRS等移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)接入方式相比，受環(huán)境影響較小，網(wǎng)絡(luò)可以得到更好的保障。

圖2維護(hù)通道示意圖

 現(xiàn)場設(shè)置的通信管理單元設(shè)備與通信傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的連接可以采用以下方案:對(duì)于10kV配電站、通信信號(hào)變電站等有通信機(jī)械室的房屋，終端設(shè)備與通信傳輸設(shè)備之間為室內(nèi)布線，布線距離小于100。ｍ，采用FE（e）電接口連接；室外布線或室內(nèi)布線距離大于1000的區(qū)間箱變終端設(shè)備與通信傳輸設(shè)備之間的距離ｍ，F(xiàn)E采用單模光纖，工作在1310nm窗口。（o）連接光接口。

3數(shù)據(jù)采集和通信管理終端

 數(shù)據(jù)采集和通信管理終端主要由各種在線監(jiān)測子系統(tǒng)的電氣監(jiān)測模塊和統(tǒng)一的通信管理單元組成，設(shè)置在鐵路變配電站、箱式變電站等電力設(shè)施上。

三系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

 系統(tǒng)軟件包括系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)和數(shù)據(jù)服務(wù)軟件，提供多種功能模塊，包括基本信息管理服務(wù)、數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)服務(wù)、運(yùn)行監(jiān)控和報(bào)警的服務(wù)、運(yùn)行分析服務(wù)和數(shù)據(jù)分析服務(wù)。

 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)遵循分層和模塊化結(jié)構(gòu)，主要由多層模型組成，如表示層、業(yè)務(wù)層和數(shù)據(jù)層。每一層都遵循標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口和交換方法，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)符合通用性和可擴(kuò)展性原則。運(yùn)維平臺(tái)服務(wù)器上部署了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)層和業(yè)務(wù)層，表示層通過WEB客戶端、移動(dòng)APP和SNS(微信)等多個(gè)訪問接口和客戶端應(yīng)用界面實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)軟件平臺(tái)架構(gòu)如圖3所示。

圖3系統(tǒng)軟件平臺(tái)架構(gòu)圖

四AcrelCloud-1000變電站運(yùn)維云平臺(tái)方案綜述

1概述

 AcrelCloud-基于因特網(wǎng)的1000變電站運(yùn)維云平臺(tái)＋、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)通信等技術(shù)開發(fā)的云管理平臺(tái)可以滿足用戶或運(yùn)維公司監(jiān)控多種變電站電路的運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)、室內(nèi)環(huán)境溫度和濕度、電纜和母線的運(yùn)行溫度、現(xiàn)場設(shè)備或環(huán)境視頻場景的需求，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中、集中存儲(chǔ)和統(tǒng)一管理，使用方便，通過計(jì)算機(jī)、手機(jī)、PAD等終端鏈接支持有權(quán)用戶訪問和接收?qǐng)?bào)警，完成相關(guān)設(shè)備的日常和定期檢查和交付。

2應(yīng)用場所

 適用于新建、擴(kuò)建、改建電信、金融、交通、能源、醫(yī)療衛(wèi)生、文化體育、教育科研、農(nóng)林水利、商業(yè)服務(wù)、公用事業(yè)等行業(yè)配電運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)。

五系統(tǒng)功能

1使用能量月報(bào)；2站監(jiān)控；3變壓器狀態(tài)；4運(yùn)行維護(hù)；5配電圖；6視頻監(jiān)控；

7電力運(yùn)行報(bào)告；8報(bào)警信息；9任務(wù)管理；10用戶報(bào)告；11APP監(jiān)控；

六系統(tǒng)硬件配置

七結(jié)語

 近年來，隨著智能鐵路建設(shè)理念的提出，鐵路電力供電系統(tǒng)現(xiàn)場無人化管理模式是不可避免的發(fā)展方向。鐵路運(yùn)營管理單位為了實(shí)時(shí)處理故障，及時(shí)恢復(fù)電力供電，保證鐵路運(yùn)行的需求，越來越迫切需要通過智能運(yùn)維監(jiān)測技術(shù)和分析判斷解決電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中的各種故障。

 在此背景下，本文介紹的高速鐵路電力智能運(yùn)維管理系統(tǒng)提出了鐵路電力系統(tǒng)智能運(yùn)維管理系統(tǒng)的理念，分享了子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通道，打破了傳統(tǒng)獨(dú)立的信息傳輸模式，通過平臺(tái)主站的深度集成，形成了系統(tǒng)化、規(guī)范化的運(yùn)維管理體系模式。通過集成網(wǎng)關(guān)和共享通信傳輸設(shè)備，系統(tǒng)利用鐵路運(yùn)維傳輸網(wǎng)絡(luò)通道，將各種監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送到運(yùn)維管理平臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，實(shí)現(xiàn)鐵路全線電力在線監(jiān)測、智能預(yù)報(bào)、智能化維修、設(shè)置電力決策、定位等智能化。

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作者簡介：涂志燕，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司,主要從事數(shù)據(jù)中心相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)及應(yīng)用。