轨道交通电力监控系统设计与应用研究 周火德
城市轨道交通电力监控系统的设计及发展
城市轨道交通电力监控系统的设计及发展摘要：结合深圳地铁一期、二期城市轨道交通电力监控系统的设计，详细分析近年来电力监控系统的通信网络架构的变化与发展。
关键词：城市轨道交通；变电所综合自动化系统；通信网络架构中图分类号：c913.32 文献标识码：a 文章编号：1概述城市轨道交通电力监控系统由设置在控制中心的电力监控主站、变电所综合自动化系统（被控站）、供电复示系统、车辆段及停车场接触网隔离开关监控系统（被控站）以及通信通道构成，实施对全线各变电所、接触网设备运行的实时监控和数据采集，及时掌握和处理供电系统的各种事故、警报事件，保证供电的可靠性、安全性；完成对供电系统及设备的事故分析和维护维修调度管理。
2电力监控系统工程设计2.1深圳地铁1号线首期工程电力监控系统设计1）深圳地铁1号线首期工程概述深圳地铁1号线首期工程自罗湖站起始至竹子林站，共13座车站，均为地下站，并在竹子林设车辆段及其它基地、控制中心各一处。
2）深圳地铁1号线首期工程电力监控系统设计深圳地铁1号线首期工程电力监控scada系统采用微机型监控装置，结构形式为1∶n链式结构。
系统由设置在控制中心的主站监控系统、设置在变电所内的全所综合自动化系统以及联系二者的通信通道构成。
其中变电所全所综合自动化系统在被控站完成对变电所供电设备的控制、监视及运行数据的测量。
该系统由控制信号盘（上位plc 监控单元、液晶显示器）、下位监控单元及所内通信网络等部分组成。
控制信号盘上设置液晶显示器和事故、预告音响设备。
下位监控单元装设于各开关柜内，控制开关设备，采集开关位置信号、保护和预告信号，检测电流、电压、有功功率、无功功率、有功电度、无功电度。
控制信号盘上位plc监控单元应配置与外界便携式计算机的接口，用于调试、维护或在通信通道故障时进行所内监控。
对车站内既有牵引混合变电所又有降压变电所的只设一个上位plc监控单元。
3）深圳地铁1号线首期工程变电所综合自动化系统图深圳地铁1号线首期工程变电所综合自动化系统图如图1所示。
城市轨道交通电力监控系统的设计及发展
标，电力监控系统的完善是十分重要和 撑。因此，城市轨道交通电力监控系统 以图像、文本或表格的形式呈现，进行
关键的。
的设计和应用是十分重要的。
监控。车站级监控系统主要是对本站供
电设备进行监控，并形成多级冗余。现
2 城市轨道交通电力监控系统 相关理论概述
城市轨道交通电力监控系统，又称
3 电力监控系统设计与实现
主要是指较高的安全性、可靠性以及自 系统的运行状态，特别是故障信息，进 央级别管理的作用主要在于对全线监控
动化。“两低”主要是指较低的损耗和较 而能够为分析故障原因、处理故障以及 对象的状态、性能等进行实时数据的采
低的维护。为实现城市轨道的运营的目 保障人员安全和财产安全提供重要的支 集、处理和分析，并通过调度员工作站，
在城市轨道交通建设中，应用电力 是综合监控系统。
市轨道交通电力监控系统的实时性和可 监控系统的重要性不言而言。然而，在
城市轨道交通电力监控系统在建设
靠性等均有较好的保障。电力监控系统 监控系统应用的过程中，由于多专业接 初期，电力监控系统还没较为成熟的标ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
的应用构架主要有 RAILSYS 软件平台决 口缺乏统一的规范，因而只有平台化的 准可以参考。同时在计算机等诸多技术
（如城市轨道供电系统主变电所、降压变 现阶段我国城市轨道交通对电力的需求， 我 国 自 主 研 发 的 RAILSYS 软 件 平 台。
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技术与应用 Technology and Application
RAILSYS 软件平台的应用，对于保障城
定，具体的功能也是在 RAILSYS 软件平 建设思路，才能制定从通信、应用以及 的限制，城市轨道交通电力监控系统的
轨道交通电力监控系统设计与应用
轨道交通电力监控系统设计与应用摘要：随着我国现代化建设事业的不断进步发展，城市建设的不断进步，轨道交通也得到了长足发展。
发展轨道交通，提高了运输效率，减轻交通压力，提高行车的安全性。
由于轨道交通涉及到公共安全问题，关系到广大乘客的生命、财产以及公共资源的安全，这就要求轨道交通的监控系统要比普通的监控更安全、更稳定、更加可靠。
本文就针对对轨道交通中的监控系统设计与应用进行分析探讨。
关键词：轨道交通；电力监控系统；设计；应用轨道交通电力监控系统指的是对城市轨道交通情况进行全面监控的电力系统，该系统的监控对象包括城市轨道交通的接触网、变电所、配电所等电力设备，主要任务是监控这些电力设备的实际运行情况，通过远程实时控制和远程实时监视，及时发现电力设备的异常状况，报警异常事件，确保电力设备的正常运行。
并通过实时监控，进一步提高电力设备供电系统及配电系统的自动化程度，提高其电力设备管理水平，实现设备自动化调度，做好电力设备维修工作。
交通电力系统主要通过车站变电所及通信通道系统完成信息传输，这两个系统都属于通信专业系统。
其中，变电所综合系统现场测控装置与通信网相互连接而成，并由此形成主控中心、车站以及现场的综合体系，该体系是一种多层应用体系。
系统各个子系统负责的工作大不相同，车站监控系统与主控制系统主要负责数据分析、数据处理以及数据收集等，也作为系统的使用节点与实时监控关键节点存在，几个子系统形成拓扑结构，接口设备指的是系统中的监控设备。
1轨道交通电力监控系统概述轨道交通电力监控系统就是地下轨道供电系统设置中能有效调控、监管电力系统维持正常状态的控制平台。
它能及时发现轨道交通运行中的不稳定因素，并在第一时间获得有效的解决方案，将安全隐患在还未进一步扩大前扼杀于萌芽状态，以确保城市地下轨道交通的正常运转，为市民的出行提供便利。
轨道交通电力监控系统能对城市地下轨道交通中涉及的全部配电过程进行严密监督与管理，及时将获得的原始数据筛选、分类、整合，大大简化了工作技术人员的工作量，达到实现人力资源与电能资源优化合理配置的目的。
城市轨道交通电力监控系统的设计及发展
城市轨道交通电力监控系统的设计及发展随着城市化进程的加速和人口数量的不断增长，城市轨道交通系统成为了当代城市中不可或缺的交通工具之一。
为了保证城市轨道交通系统的安全、稳定和高效运行，电力监控系统成为了保障城市轨道交通系统安全运行的重要环节。
本文将围绕城市轨道交通电力监控系统的设计及发展展开探讨。
城市轨道交通电力监控系统是为了保障城市地铁、轻轨等交通系统能够正常供电，并在监控范围内保障供电设备的安全、稳定运行的系统。
它主要包括了供电设备监控、线路监控、变电站监控、配电监控等多个子系统，通过对这些系统中的设备进行监测、数据采集和分析，从而保证城市轨道交通系统的安全运行。
城市轨道交通电力监控系统的设计要兼顾安全和稳定性。
通过对供电设备、线路和变电站等进行全方位的监控和数据采集，及时发现供电系统中的异常情况并及时采取措施进行处理，保障城市轨道交通系统的安全稳定供电、安全运行。
在设计上要充分考虑到设备监控的实时性和准确性。
这就要求系统具备快速采集数据、实时监测和报警等功能，保证在出现问题时能够第一时间发现并解决，有效降低事故发生的概率。
在设计时还需要考虑到设备之间的互联互通和数据共享，确保监控系统能够协调运行、快速响应事件。
随着科技的不断发展和城市轨道交通系统规模的不断扩大，电力监控系统也不断得到了完善和提升。
从最初的简单监控到现在的智能化监控系统，城市轨道交通电力监控系统已经发生了翻天覆地的变化。
城市轨道交通电力监控系统从最初的单一监控向多元化方向发展。
传统的电力监控系统只能针对供电设备进行监控，而现在的系统已经能够将线路、变电站等设备也纳入监控范围，并且能够实现对这些设备的智能化监控和管理。
城市轨道交通电力监控系统不仅满足了对设备的监控需求，还能够实现对能源的有效利用。
通过对供电设备的运行情况的监控和数据分析，能够更好地把握能源消耗情况，有效降低城市轨道交通系统的用电成本。
城市轨道交通电力监控系统还向智能化、自动化方向发展。
城市轨道交通电力监控系统研究
城市轨道交通电力监控系统研究摘要：随着经济的不断发展，城市化进程的加快，城市的基础设施逐步完善。
特别是城市轨道交通技术的发展，使城市居民的生活更加便利。
将电力监测系统应用于城市轨道交通运行过程中，可以进一步提高城市轨道交通供电质量，保证城市轨道交通安全稳定运行。
这对城市轨道交通的发展和城市经济的发展有着深远的影响。
的影响。
简要分析了城市轨道交通动力监测系统的设计类型和发展趋势。
关键词：城市轨道交通；电力监控；系统集成1、城市轨道交通电力监控系统相关理论概述城市轨道交通电力监控系统，又被叫做PSCADA系统，主要是指各种变电站的电力设备和电源（例如主变电站的城市铁路供电系统，降压变电站和牵引变电站设备）以及其他信息平台的实时监视，控制，测量和故障检测。
就当前状况来看，PSCADA系统的组成主要由调度系统，集成自动化系统以及通信系统组成。
利用交通电力监控系统能够有效的观察到整个交通系统中电力运行的状况，尤其是在出现故障的过程中，能够及时的发现故障的所在处，并进行及时的处理，保证整个供电系统的安全性。
2、城市轨道交通电力监控系统的发展方式在我国轨道交通系统中，电力监控系统占据着重要的地位，能够保证轨道交通中电力系统稳定安全的运行。
但是在使用的过程中供电系统中由于信息集成技术和网络传输技术等硬件系统因素的影响，中国城市轨道交通工程项目的初步建设需要建立监测系统模型。
综合监控系统在现代城市轨道交通中的应用在电力监控系统的通信技术和信息技术方面取得了长足的进步。
过去，通过现代高度集成的综合监控系统执行了一些与系统无关的功能。
利用大数据分析功能，它在简化电力监控系统的内部人员，协调机器设备和集中化系统设备管理方面发挥了积极的辅助作用。
3、城市轨道交通电力监控系统的设计和应用3.1、轨道交通电力监控系统构架设计及应用电力监控系统的构架设计并不是统一的，它要根据它所监控的城市轨道交通的特点进行一对一的专门化设计。
城市轨道交通电力监控系统的设计及发展
城市轨道交通电力监控系统的设计及发展作者：金春日来源：《科学导报·科学工程与电力》2019年第09期【摘要】电力监控又叫做电力远动系统，该系统是结合了计算机技术、网络技术、自动化技术以及信息化技术为一体新型的集成系统。
通过该系统可以集成多个轨道交通方面的自动化的子系统，通过集成平台的技术支撑对轨道交通实施统一的监控，对各个系统通过信息化的共享以及对各个系统的联动控制，从而提高轨道交通的运行效率。
【关键词】城市轨道交通；电力监控系统；设计；发展引言轨道交通系统的应用，对我国城市轨道交通的正常运行有重要意义，在其应用过程中，能通过对各类电力设备的监控，及时发现异常情况，并发出警报，从而实现自动化管理，提高供电质量。
与此同时，这一系统还能够与车站变电所综合自动化系统进行信息共享，将车站、现场以及主控中心连接到一起，共同形成多层应用体系，大大提升了轨道交通电力系统的智能化、一体化。
1城市轨道交通电力监控系统的概述城市轨道交通电力监控系统，又称PSCADA系统，其主要是指对各类变所（如城市轨道供电系统主变电所、降压变电所以及牵引变电所等）的电所设备以及供电设备等进行实时监控、控制、测量以及发现故障的信息化平台。
目前，PSCADA系统在设计过程中，主要由三部分组成，即在控制中心的调度系统、变电所内的综合自动化系统以及通信通道。
电力监控系统能够实时反映供电系统的运行状态，特别是故障信息，进而能够为分析故障原因、处理故障以及保障人员安全和财产安全提供重要的支撑。
因此，城市轨道交通电力监控系统的设计和应用是十分重要的。
2城市轨道交通电力监控系统的发展方式电力监控系统是城市轨道交通供电系统中的重要组成部分，对城市轨道交通供电系统中各种机械设备的稳定运行起到了监视和把控的作用。
我国早期的城市轨道交通工程项目建设，由于受到信息集成技术以及网络传输技术等硬件系统因素影响，需要对整个电力監控系统进行分离系统模式的设置。
轨道交通中的电力监控系统探讨
轨道交通中的电力监控系统探讨摘要：随着改革开放进程的不断推进，我国经济水平有了很大的提高，各个行业的发展也都取得了很大的进步。
交通的便利对社会的进步有着极其重要的意义，所以我国近些年来也一直在大力发展交通，希望能够促进社会的发展。
轨道交通在交通行业中占有重要的地位，为人们的生活提供了极大的便利。
轨道交通的安全性一直是人们最关心的问题之一，为了保障轨道交通的安全性，我国做出了很多设计，其中轨道交通的电力监控系统是我国轨道交通的最重要的安全保障之一，既能确保电力设备运行的可靠性、安全性，实现供电安全，也能够促进我国轨道交通行业的发展。
笔者将在本文中对轨道交通中的电力监控系统进行探讨，希望能够对轨道交通的工作者在工作过程中有所帮助，同时也希望能够对其他学者在电力监控系统方面的研究有所启发。
关键词：轨道；交通；电力监控系统；设计；应用1.前言随着现代化进程的不断加速，我国的交通事业的发展也越来越快，轨道交通在城市交通中占据着重要的地位，所以为了提高城市轨道交通的安全性，我们必须做好轨道交通电力监测系统的工作。
轨道交通电力监测系统是对轨道交通电力监控系统指的是对城市轨道交通情况进行全面监控的电力系统，该系统的监控对象包括城市轨道交通的接触网、变电所、配电所等电力设备，主要任务是监控这些电力设备的实际运行情况，通过远程实时控制和远程实时监视，及时发现电力设备的异常状况，报警异常事件，确保电力设备的正常运行。
并通过实时监控，进一步提高电力设备供电系统及配电系统的自动化程度，提高其电力设备管理水平，实现设备自动化调度，做好电力设备维修工作。
将该系统应用到轨道交通上能够大大提高轨道交通的安全性，为人们的生命财产提供更坚实的保障。
2.轨道交通电力监控系统的架构与分布轨道交通电力监控系统随着城市发展水平的不断提高得到了进一步发展，应用多年以来，主要采用两级管理的方法实施单条线管理，并采用三级控制方法进行使用。
轨道交通监控系统的的构架要根据不同城市的具体情况进行科学化的设计，不能每一个城市都是一个模式，否则就是对人们不负责的构架设计。
城市轨道交通电力监控系统的设计及发展
城市轨道交通电力监控系统的设计及发展随着城市轨道交通的快速发展，电力监控系统的设计和发展变得越来越重要。
城市轨道交通的电力系统是支撑其正常运行的基础设施之一，而电力监控系统则是保障电力系统安全稳定运行的关键。
本文将从城市轨道交通电力监控系统的概念、设计原则、技术特点和发展趋势等方面进行探讨。
一、概念城市轨道交通电力监控系统是指通过软硬件设施对城市轨道交通电网的运行状态进行实时监测、数据采集和分析，以达到提高电力系统运行效率、减少事故风险和提升安全性能的系统。
其主要功能包括对电网负载情况监测、发电设备运行状态监测、电网故障自动定位和隔离、电能质量监测等。
二、设计原则1. 安全可靠性原则城市轨道交通电力监控系统的设计应具备高安全性和可靠性。
在面对电力系统瞬态过载、短路和其他突发故障时，应能够快速响应并自动隔离，确保轨道交通系统的正常运行和乘客的安全。
2. 实时监测和智能分析原则电力监控系统应能够实时监测电网各个关键节点的运行状态，并对数据进行智能分析，做出准确的预测和判断，及时发现潜在故障隐患。
3. 开放性与互联网思维原则电力监控系统应具备开放性，能够与其他城市轨道交通系统进行信息交互，与互联网思维相融合，实现远程监控和指挥调度。
三、技术特点1. 数据采集和传输技术通过传感器、数据采集器等设备实时采集电网数据，采用无线通讯技术将数据传输至监控中心，并实现分布式数据存储，确保数据的完整性和安全性。
2. 大数据分析和人工智能技术利用大数据分析技术对电网数据进行深度挖掘和智能分析，结合人工智能技术对故障进行识别和预测，提升系统的自动化水平和精准性。
3. 云计算和物联网技术借助云计算和物联网技术，实现电力监控系统与云平台的无缝连接，实现数据的全面管理和远程控制。
四、发展趋势1. 智能化化发展未来城市轨道交通电力监控系统将向着智能化方向发展，实现自动化监控和智能诊断，并逐步实现人工智能技术在系统中的应用。
2. 模块化设计趋势随着信息技术的不断进步，电力监控系统将趋向模块化设计，提高系统的灵活性和可维护性，减少成本和提升效率。
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轨道交通电力监控系统设计与应用研究周火德
发表时间：2019-06-20T15:01:35.313Z 来源：《建筑细部》2018年第24期作者：周火德[导读] 并阐述了城市轨道交通电力监控系统的构架、系统分布，并对软件平台的设计与应用进行了探讨。
南瑞集团有限公司（国网电力科学研究院有限公司） 210061
国电南瑞科技股份有限公司 210061
摘要：轨道交通电力监控系统主要对轨道交通电力系统的各种设备进行数据采集、信息处理、故障报警、报表统计以及历史数据查询等功能，从而及时发现轨道交通运营中存在的故障和安全隐患，确保轨道交通安全运行。
本文主要分析了城市轨道交通电力监控系统的构成和功能，并阐述了城市轨道交通电力监控系统的构架、系统分布，并对软件平台的设计与应用进行了探讨。
关键词：轨道交通；电力监控系统；设计与应用
引言：
由于城市轨道交通的运行环境复杂，在运行过程中受到自然因素、人为因素等影响，电力设备会出现绝缘性能下降、外壳破损等故障。
电力监控系统对整个地铁线路的电力设备进行实时监控，从而确保电力设备处于安全、有效、可靠的状态。
因此，电力监控系统在城市轨道交通中广泛应用。
轨道交通电力监控系统设计关系到地铁电力系统设备的监测和控制功能，直接影响到地铁运行的安全性。
1.轨道交通电力监控系统
轨道交通电力监控系统又称PSCADA系统，是计算机信息技术、通信技术、电力电子技术在城市轨道交通中的具体应用。
该系统主要由电力调度系统、通信通道以及变电所综合自动化系统构成。
电力调度系统是整个监控系统的中心，它由硬件平台、软件系统、数据库系统、数据采集及处理系统等构成；通信通道主要为电力调度系统的前置机和变电所之间提供数据交换通路，满足系统通信要求；变电所综合自动化系统由电力自动化设备和系统构成，它负责处理整个变电所中央信号、通信调度、信息处理、自动化保护以及数据采集、设备监控和时间顺序记录等内容。
轨道交通电力监控系统主要对电力设备运行的数据进行采集、信息处理、监控，为电力调度系统提供数据参考，确保整个轨道交通牵引供电系统和全线电力变配电系统的安全运行。
轨道交通运行过程中，一旦出现异常问题，电力监控系统会及时发出警报，电力调度人员根据警报信息立即锁定故障范围，并安排电力技术人员进行维修，确保整个系统的运行安全。
2.城市轨道交通电力监控系统设计与应用
2.1轨道交通电力监控系统构架设计
城市轨道交通电力监控系统构架一般采用两级管理并配套三级控制法。
两级管理方法是将车站级和中央级共同管理，中央级、车站级和现场管理称为三级控制，又称为分层分布控制体系。
两级管理和三级控制方法相互独立相互联系，将其应用在轨道交通电力监控体系中，能够满足城市轨道交通自动化系统的要求，确保整个系统的可靠性、简化性。
电力监控系统与供电系统的各开关柜、牵引变压器、硅整流器、配电变压器、排流柜、杂散电流监测装置、牵引网电动隔离开关、再生能量吸收装置、钢轨电位限制装置、有源滤波装置等配置的综合测控保护装置、智能采集装置通过通信接口连接实现集中监控。
车站变电所综合自动化系统与本车站的综合监控系统接口，实现电力调度中心与变电所综合自动化系统的数据交换。
2.2系统分布
电力监控系统采用集中管理、分散布置的模式，分层、分布式系统结构。
系统由站内管理层、数据通信层、基础设备层组成电力监控系统可以实现各变电所的设备运行参数，包括变电所内电压、电流、功率、电度量等模拟量、所内各开关、刀闸、设备状态等开关量以及其它智能设备的运行参数的采集，并将信息送往车站综合监控系统，经由车站综合监控系统送至中央级综合监控系统。
另一方面，电力监控系统还要接收变电所级和控制中心级的控制命令，实现变电所电力监控系统的集成。
电力监控主备冗余系统是整个城市轨道交通监控系统的核心系统，它负责采集、分析、处理各个电力设备的运行数据信息，并通过工作站将数据信息转化为文本、图像、图形、表格等直观具体的信息，便于电力调度人员分析和处理数据信息。
电力监控系统通过冗余的通信通道实现与综合监控系统的通信，通过综合监控系统接受电力调度中心的控制命令，并向电力调度中心传送变电所操作、事故、预告、测量等信息。
全线所有变电所电力监控系统通过综合监控系统实现信息汇总，并实现控制中心、变电所控制室对变电所的统一调度管理。
综合监控系统出现故障时，变电所综合自动化系统可以独立运行，并实现变电所综合自动化系统的正常功能。
2.3系统软件设计
变电所综合自动化系统可以实现所内电压、电流、功率、电度量和开关量等信息的采集，并将信息送往车站综合监控系统，接收所级、站级和控制中心级的控制命令，实现变电所电力监控系统的集成。
变电所内一体化监控计算机、车站综合监控室中的值班员工作站完成本站的监视工作，控制中心电力调度工作站完成全线各站电力设备的监视工作。
在正常情况下，由控制中心电调操作员工作站实现电力设备的控制工作，如控制开关及刀闸的合/分，变电所监控工作站只进行监视功能。
当维护和调试时，控制中心下放控制权，由变电所监控计算机实现控制和维护功能。
在控制中心授权的情况下，变电所综合自动化系统具有遥控本车站变电所设备的权限。
具体的控制方式分为单独控制、程序控制。
其它的操作功能包括断路器故障跳闸远方复归、保护投退、保护定值组管理、供电系统控制闭锁功能、遥控屏蔽功能、检修屏蔽、人工置数、设备禁止等。
电力监控系统的功能还包括数据采集与处理、人机界面的显示与操作、报警功能、设备冗余切换、系统自检、通道测试、权限管理功能。
结束语：
供电系统是城市轨道交通正常运行的前提和基础，只有确保供电系统正常运行，才能为轨道交通的通信系统、监控系统和网络系统运行提供保障。
城市轨道交通电力监控系统可以实时对电力设备进行监控，确保整个地铁列车运行的安全性和可靠性。
更强大完善的功能、更高度的集成、更具人工智能等是未来电力监控系统的发展方向。
参考文献：
[1]张晓，张明明.轨道交通电力监控系统设计与应用研究[J].数字化用户，2017，（29）：188-190.
[2]莫家伟.全数字化电力监控技术在轨道交通电力监控系统中的应用[D].上海交通大学，2014.
[3]张殷.轨道交通电力监控系统设计与应用[D].华东理工大学，2014. 作者介绍：姓名：周火德，学历：硕士，职务：高级项目经理。