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
发表时间：
2018-08-13T16:12:06.737Z 来源：《电力设备》2018年第8期 作者： 张振华
[导读] 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。
（天津凯发电气股份有限公司 天津 300392）
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。
2
轨道交通电力监控系统的特点
在轨道交通的整个运行中，基于调度设备机电部分的统一性，当运行中出现某个故障时，该系统会在第一时间通过各系统之间的逻辑
关系以及联锁关系对突发事件进行处理。在这一点上，分立监控系统无法完成，这也是分立监控系统的唯一缺陷，基于该系统存在的缺点
中不难看出，可以把各个子系统进行综合与系统进行集成化的管理是当今调度系统亟需解决的重大课题。此外，作为轨道交通中的各个子
系统的不断加强，为监控系统的发展打下了坚实的基础，如今随着我国现代化的计算机技术、网络通信系统以及数据的大力发展，为我国
电力监控系统各项技术的很好实现起到了保障性的作用。
作为对电力运行实施的监控系统来讲，其主要是通过计算机软件以及硬件设施来实现轨道交通的自动化功能。其中，不管是电力监控
设备还是机电监控设备、以及通信监控还是行车的调度指挥监控，这些系统功能的全部实现都将建立在以计算机系统为统一的网络平台
上，它将以某个统一的软件体系作为结构，以此对该系统的运行进行支撑。基于综合的监控系统，必须按照两级调度和三级控制的原则执
行。但整个监控系统主要分为以下几部分构成，即中央监控系统、骨干网（
M13N）、车站监控系统和前置接口（FEP）。因此对轨道交通
的全线各个资源都实现了信息的共享与互通性。由此可鉴，该监控系统不仅对分立系统在调度指挥中的不足进行了很好的克服作用，同时
也实现了未来轨道交通调度管理自动化发展的趋势。
3
轨道交通电力监控系统的设计及应用
3.1
轨道交通电力监控系统构架设计及应用
对于轨道交通工程来说，对于电力监控系统的运用至关重要，在系统建构过程当中，要根据城市实际状况来设计与施工，在系统中主
要是对车站以及中央管理相互协调和相互制约。轨道交通工程中，监控系统有其自身特点，所包含内容十分复杂，同时这项技术所应用范
围主要是在一些大型工程当中，其中随着轨道交通工程的发展，对于自动化技术应用越来越多，我国电力工程实际发展和运行过程中，需
要从各个方面进行满足，举例来说，对于轨道交通来说，表现较为突出的是南瑞公司中所采用的
RT21-SCADA电力监控系统，这项技术中
通过分层来进行体系建设，同时对系统运行整个可靠性有着提升作用同，通过一些抗干扰措施也能够对系统进行提高。
3.2
平台化系统的设计及应用
对于轨道交通工程中的电力监控系统来说，平台化技术通过多年实践表明，对于这项技术的应用范围以及平台发展十分适用，因而对
于系统平台化的应用需要从计算机或者是网络等方面进行相关信息的获取，例如，
RAILSYS实时软件平台适用于多种不同的计算机操作系
统，其中所包含的虚拟化操作技术，能够支持多网络的分布式运行、业务动态加载等。其次，平台化系统的设计中，对于数字库子系统的
建立也需要进行控制和管理，这种系统主要会建立在内存的基础上，同时也需要保证数据的建立能够包含网络访问或者是网络语言的建
立，同时在设计系统过程中，对于技术中总线或者是相关技术的运用需要根据接口相关标准，同时根据轨道交通实际状况进行系统处理，
在工程实际发展中，对于轨道交通过程中一些技术情况进行相应的处理和控制，从而建立相应的数学模型，支持工程系统的运用。
3.3RAILSYS
软件平台的实际应用
RAILSYS
软件平台目前在我国城市轨道交通电力监控系统的应用中，已经获得了较为良好的效果。这一软件平台中所包含的综合监控
系统架构设计，主要遵循两级管理、三级控制的体系。从其设计到应用，充分考虑到了规范化、开放性、可靠性、分层分布等特点，大大
提升了系统的可靠性及灵活性。
在其实际应用中，主要采用1+N的容错运行模式，充分满足了当前轨道交通中对电力设备实时监控的需求。并通过对关键节点硬件冗
余配置热备运行的采用，尽可能的保障了电力监控系统的可用性。同时，
RAILSYS软件平台，能够支持混合计算机硬件平台，适用于多种
操作系统。其运用多层体系系统构架，系统可扩展性较大。并实现了实时数据库及商用数据库的有效结合。
结语
综上所述，监控系统在城市轨道交通线路中，对所有电力和机电设备进行监控，是分层分布式计算机集成系统，在城市交通中起到了
集中操作，管理运营。在我国地铁自动化系统的大趋势下，监控系统得益于计算机、通信和网络等技术的飞速发展，已经成为国际主流技
术。我国的城市轨道交通的发展，需要结合国内现状，循序渐进，逐步完善。通过提高地铁运营管理人员的工作效率，统一运营管理、维
护，采用更贴切的集成方案运营，优化管理、节能增效，使监控系统实现真正意义上的综合。
参考文献：
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莫理莉.智能建筑中电力监控系统应用研究[D].华南理工大学，2011.
作者简介：
张振华（1981.6-），男，天津人，河北工业大学应用数学专业 硕士，工程师，单位：天津凯发电气股份有限公司，研究方向：软件
或轨道交通
城市轨道交通-供电系统ppt课件
一、牵引供电系统的组成
• 牵引供电系统主要由牵引变电所和牵引网两大部 分组成。
• 牵引变电所的主要设备是变压器和整流器。 • 牵引网主要由接触网、馈电线、轨道和回流线组
成。
.
城市轨道交通设备
牵引供电系统的组成
2 5
1 2
7 6
1
2
2
3
7
4
6
5
1-牵引变电所 2-馈电线 3-接触网 4-电动列车 5-钢轨 6-回流线 7-电分段
• 主变电所有两路独立的110kV，由主变电所变压 为内部供电系统所需的电压级，一般为10kV或 35kV。由主变电所所构成的供电方案为集中式供 电。
• 我国上海、广州、香港即为此种供电方式。
.
2．分散式供电
• 沿城市轨道交通线路沿线直接由城市电网引入 多路电源，电源电压等级一般为10KV，供给各 牵引变电所。
• （2）馈电线：从牵引变电所向接触网输送牵引电 能的导线
• （3）回流线：用以供牵引电流返回牵引变电所的 导线
• （4）钢轨：作为回路的一部分
.
城市轨道交通设备
四、接触网
• 接触网的工作特点：
–（1）没有备用 –（2）经常处于动态运行状态中 –（3）结构复杂，技术要求高 • 接触网分为架空式接触网和接触轨式接触网
.
城市轨道交通设备
接触网应满足以下基本要求
• 1.强度高、安全可靠
• 2.有较均匀的弹性，在各种气候条件下均应受流 良好
• 3.性能好、运行寿命长，接触线等部位要有良好 的耐磨性
• 4.结构轻巧，零部件互换性强，便于施工、维护 和抢修
• 5.采用耐腐蚀和防污秽技术措施
.
五、架空式接触网
城市新型轨道交通电力监控系统分析与探讨
牵引降压混合变电所 自动化系统还应提供一面隔离开关控制柜（ 具体功
能 要 求见 表 １ ｏ 表１ 具体 功 能要 求 分析 表
序 号 设备 及 技 术 性 能 参 数 及 要 求
供 电设备监控对象 的状态、 性能数据进行 实时收集和处 理， 当中心系统或通 信网络发生故障时 ， 系统可对车站范围内的供电设备进行控制。
１
Ｐ Ｌ Ｃ
１ 工程概 况
上海轨道交通１ １ 号线（ Ｒ ３ 线） 北段一期工程主线起点为嘉定的嘉定北站 ， 终 点为江 苏路站 ；支线 自嘉定 新城站至安亭站 ，线路一期 工程主线长约 ３ １ ． ７ １ ９ ｋ ｍ， 设ｌ ６ 座车站； 支 线 从 嘉定 新 城 站 出岔 ， 至 终点 站 安 亭 站 ， 支线 线 路 长约１ ２ ． ８ ０ ４ ｋ ｎ， ｉ 设４ 座车站。 一期工程设赛车场车辆段和嘉定停车场各 １ 座。 全 线 设 置 主变 电所 ２ 座， 控 制 中心 １ 座 。 电动 车组 受 电 方式 为 通 过ＤＣ １ ５ ０ ０ Ｖ 架 空 接 触 网受 电 方式 。供 电 系统 采用 集 中 １ １ ０ — ３ ５ ｋ Ｖ 两 级供 电方式 ， 分 别 由嘉定 新 城主变 电所和隆德路主变电所 向一期工 程ＡＣ ３ ５ ｋ Ｖ ／ Ｄ Ｃ １ ５ ０ ０ Ｖ 牵引变 电所及 ３ ５ ／ ０ ． ４ Ｋ Ｖ降压 变 电所 供 电 。一 期 工程 设 置 １ ７ 座 牵 引 降压 混 合 变 电所 ， １ ２ 座 降
需求 。
４
接触 器
１ 套
２ ． １ ． ５系统 故 障诊 断功 能
所 内任何监控单元发生故障 ， 均应报警 ， 单个监控单元的故障 ， 不影响整
个 网络 的运 行 ， 故障 标志 达 到模块 级 。 系 统具 有容 错 、 自检 、 失 电保 护 、 来 电自 恢 复功 能并 具 有 良好 的人 机界 面 。
地铁车站自动扶梯智能监控系统的设计及应用
地铁车站自动扶梯智能监控系统的设计及应用摘要：本文介绍了一种用于自动扶梯的智能监测系统，在底层，利用传感器收集自动扶梯的运行和维修数据，与此同时，还使用了一台智能摄像机来采集周围的地铁图像，在最上面一层，由 CPU将收集到的资料及图像经过处理后，呈现在地面上。
现场使用证明，该系统可以有效的减少轨道交通中的乘客受伤，减轻维修人员的工作负担。
关键词：地铁车站；自动扶梯；智能监控系统；设计；应用引言根据不完整的资料，目前我国城市轨道交通中，电梯乘客受伤的比例约为60%。
由于电梯的移动部分必然会与乘客直接接触，因此，电梯事故发生率是普通电梯的15倍。
由于电梯事故的发生，以及电梯设备的停机或故障，对旅客的出行及车站的经营都产生了较大的影响。
为了确保乘客在自动扶梯上具备一定的安全性，要在互联网技术的基础上，建立一种智能监测系统，而这些正是地铁车站自动扶梯智能运营维护的前提。
1自动扶梯智能监控系统的组成与功能自动扶梯是地铁站台上的重要交通方式，它的安全与舒适直接关系到列车的运行品质。
针对目前我国城市轨道交通中存在的问题，提出了一种针对城市轨道交通中自动扶梯的智能化监测系统。
本文主要介绍了自动扶梯的两个主要功能，即自动扶梯的在线监测和自动扶梯的视频分析。
自动扶梯在线监测功能，指的是利用增设的传感器，来采集自动扶梯主要电器部件及机械结构的运行状况，实施运行状况的实时监测；该功能在具体应用过程中能够有效的实现电气部件以及机械结构故障的分析，同时还能够进行相应的智能诊断和预警，通过对装置的异常振动，异常噪声，电压异常等进行监控，对组件的亚健康状况进行早期预警。
它的主要功能是：（1）远距离监控--监控全方位，能将设备状况、故障及维修等详细资料整合到一起，提升监控效果；（2）预测性的维修，能够及时的检测到潜在的危险，增强安全性能；（3）智能运营维护报表-提供资料，分析，建议；（4）客流量监控，为旅客提供客流量资料，并对重要设备进行核实。
西安地铁2号线综合监控系统集成设计
西安地铁2号线综合监控系统集成设计地铁是城市轨道交通的一部分，随着社会、经济及科技的高速发展，为了缓解城市交通的紧张状况地铁应运而生。
地铁是在城市中修建的快速，且大量用电力牵引的轨道交通，它的线路通常设在地下隧道内，有的也在城市中心以外的地区从地下转到地面或高架桥上。
地铁与城市其他交通工具相比，具有以下特点：1)地铁是在人口密集区的地下封闭隧道中运行的，而在郊外人口不密集区则是在高架或地面封闭环境中运行的，其占用地面面积较少，能够避免城市地面拥挤，节约城市用地；2)地铁的客运量为4～6 万人／小时以上，其运输能力比一般地面交通工具大7～1O 倍；3)地铁列车以电力作为动力，对空气污染程度比较小。
而其他的地面交通工具一般采用的是汽油、柴油等，不仅消耗能源，还会造成大量污染。
地铁综合监控系统作为保证地铁正常运行的管理系统具有非常重要的作用，这里提出了主要针对西安地铁2 号线的综合监控系统设计方案。
1 地铁综合监控系统地铁综合监控系统集成了地铁各专业自动化系统，它采用统一的计算机硬件和软件平台。
无论是电力监控还是设备监控，无论是行车调度还是通信监控，它们都是建立在一个统一的计算机网络平台上，由统一的软件系统支持。
地铁综合监控系统实现了电力监控系统(SCADA)、环境与设备监控系统(BAS)、火灾自动报警系统(FAS)、屏蔽门(PSD)等系统的集成，实现了信号系统(SIG)、自动售检票系统(AFC)、广播系统(PA)、视频监控系统(CCTV)、乘客信息系统(PIS)和时钟系统(CLK)的互联。
图1 为地铁综合监控系统组成框图。
电力监控子系统可实现控制、遥信及信息处理、遥测及数据处理、遥调以及模块操作等功能，而环境与设备监控系统则实现监控、正常显示、故障显示。
城市轨道交通供电系统
城市轨道交通供电系统一、城市轨道交通供电系统介绍城市轨道交通供电系统是为城市轨道交通运营提供所需电能的系统，不仅为城市轨道交通电动列车提供牵引用电，而且还为城市轨道交通运营服务的其他设施提供电能，如照明、通风、空调、给排水、通信、信号、防灾报警、自动扶梯等，应具备安全可靠、技术先进、功能齐全、调度方便和经济合理等特点。
在城市轨道交通的运营中，供电一旦中断，不仅会造成城市轨道交通运输系统的瘫痪，还会危及乘客生命与财产安全。
因此，高度安全可靠而又经济合理的电力供给是城市轨道交通正常运营的重要保证和前提。
城市轨道交通的用电负荷按其功能不同可分为两大用电群体。
一是电动客车运行所需要的牵引负荷。
二是车站、区间、车辆段、控制中心等其他建筑物所需要的动力照明用电，诸如：通风机、空调、自动扶梯、电梯、水泵、照明、AFC系统、FAS、BAS、通信系统、信号系统等。
在上述用电群体中，有不同电压等级直流负荷、不同电压等级交流负荷，有固定负荷、有时刻在变化的运动负荷。
每种用电设备都有自己的用电要求和技术标准,而且这种要求和标准又相差甚远。
城市轨道供电系统就是要满足这些不同用户对电能的不同需求，以使其发挥各自的功能与作用。
二、城市轨道交通供电系统的组成城市轨道交通供电系统一般包括外部电源、主变电所（或电源开闭所）、牵引供电系统、动力照明供电系统、电力监控系统。
其中，牵引供电系统包括牵引变电所和牵引网，动力照明供电系统包括降压变电所和动力照明配电系统。
城市轨道交通供电系统中一般设置三类变电所，即主变电所（分散式供电方式为电源开闭所）、降压变电所及牵引降压混合变电所。
主变电所是指采用集中供电方式时，接受城市电网35kV及以上电压等级的电源,经其降压后以中压供给牵引变电所和降压变电所的一种地铁变电所，是专为城市轨道交通系统提供能源的枢纽。
降压变电所：从主变电所（电源开闭所）获得电能并降压变成低压交流电，为车站、隧道动力照明负荷提供电源。
视频监控系统在城市轨道交通中的应用
。
一
１ ３— 科ຫໍສະໝຸດ 技论 坛 Ｉ ｌ『 科 视频监控系统在城市轨道交通中的应用
王 丽
（ 中铁 四局集 团电气化工程有限公司 ， 安徽 蚌埠 ２ ３ ０ ） ３０ ０
摘 要： 对视频监控 系统的发展 、 构成及应用做 了介 绍。详细介绍了上海轨道 交通 ２号线西西延伸 工程视频监控 系统的构成及应用。 关键词 ： 频监控 ； 网方式； 视 组 实现 功 能
位 于这 ６ 个传输节点 的管理 中心的值班员能对 公安指挥中心及对前端图像的选择相互独立 ， 互 ．５ ２ 本线任意 的图像进行观察 ， 图像的选择应不 不干扰 。２ ＿ 轨道公安指挥中心及另外几处上 其对 受其它调度员、值班员所选图像 的任何影响 ， 轨 层管理指挥 中心采用统一的上层视频 网控制终 视频解码设备 ， 可 道公安指挥中心等非本线 的 ６ 个管理 中心的值 端、统一的命令格式及统一 的 班员能同时选看 已被本线控制中心监视器上选 对全路 网内各轨道交通线的图像进行调看和控 看的任意 图像。 各车站的硬盘录像机的回放输出 制。 ．６ ２ ．可与其他如紧急告警按钮、 ２ 乘客紧急电 信号的总输出为 ６ 路，其中 ｌ 路为模拟信号 ， 接 话 、 电梯 电话 、 入侵报警系统、 门禁 系统、Ａ Ｆ Ｓ系 其余供本线运营 统或设备进行联动。 控制中心 、 轨道公安指挥 中 、 心 公安分控中心、 主 ２ 图像显示功能 ． ３ ＣＣ、 ＣＣ Ｏ Ｃ 备 ０ Ｃ使用。轨道交通公安指挥 中心 车站安防分控点、 公安分控中心 、 运营控制 中心 、 公安指挥中心不同的监视器可以显示相同 最多接收 ４ 幅图像。 Ｊ Ｄ １ Ａ跨站 监 控 的画面 。 也可显示不同画面。任—值班员或调度 由于运营管理的需要 ， 上海 ２ 号线西西延伸 员选择观看某一 幅厕面时， 不受其他 人 员对该画 １系统组 网方式 监视器 匕 显示正常图像及 １１ ．总体组 网方式 线的虹桥东站及虹桥西站需实现两站统一管理 、 面的任何选择的影响。 虹桥西站值班员可通过控制终 线路名、 站名、 区域号、 期和时间。 日 上海 ２ 号线西西延伸采用“ 模拟 ＋ 数字” 组 跨站监控的功能。 网方式在各车站均设有模拟视频矩阵 ， 所有前端 端经传输 系统提供 的控制通道控制虹桥东站 的 ２４录像功能 ． 在控制中心、 车站 、 各 停车场设数字硬盘 录 摄像机图像经均衡及字符叠加处理后直接进入 视频切换矩阵， 将东站的 ６ 幅图像通过光端机传 并通过西站矩阵将图像切换在监 像机 ， 所有前端摄像机 图 对 像进行全天不问断录 视频矩阵 ，以模拟信号输出至本站各监视器端； 送至虹桥西站 ， 上传至控制中心 的图像信号经编码器转 变为数 视器 匕 进行跨站监控 。 像。 所有录制的图像均可根据需要设置不 同的权 限作本管辖区域 的本地 （ 通信设备室 、 车站安 防 字 以太网信 号后通过传输系统提供的以太 网通 ２ 现 功能 实 ２１ ． 优先级别设置 分控点和站长室 ） 及远程（ 公安分控中心、 运营控 道传送至控制中心 ， 接入 ２ 号线东延伸 电视监控 在公安分控中心、车站安 防分控点的值班 制 中心和轨道公安指挥中心 ， 留申通地铁集 团 预 系统 ， 并通过 ２ 号线东延伸电视监控系统设置的 解码器重新还原成模拟视频信号， 而后输出至相 员的电视监控操作终端拥有特别紧急键。 当有若 总部、申通地铁集 团 Ｏ Ａ网及其他预 留单位 ） 实 并可按 日 时间、 期、 通道号等信息对所有 应 视器及大屏 ； 监 － 传送至公安分控 中心 的图像通 干个 值班人员同时要使用某个球型彩色摄像机 时 回放， 只有具有最高优先级的值班 录像进行检索和选择 。回放图像 分辨率不小于 过光端机经由光纤进行视频信号传输。 了车站 控制和调看 图像时， 除 本地的视频控制键盘外， 图像的选择和控制信号 人员可以控制该球型彩色摄像机， 其他各方的人 ７ ４ ５ ６ 帧速不低于 ２ 帧 ， ， ０ ×７， ５ 秒 在回放 的同时 通过车站通信服务器进行联系。 上海 ２ 号线西西 员 只能观看该球型彩色摄像机摄取 的图像 ， 同时 不影响正常录制 ，图像保存时间大于 １ 天 × ４ ５ ２ 录像回放实现优先级。 回放图像显示时间、 延伸利用 ２ 号线东延伸 电视监控系统 的中心设 网络应 向观看该图像的其余较低优先级的各方 小时。 备实现图像 向 Ｃ Ｃ 、 Ｏ Ｃ 公安指挥 中心等上层管理 场所提供信息显示 。 各可控摄像机的控制优先级 地点等信息 ， 并能存入外接存储设备。当硬盘录 像机故障时 ， 系统会发 出报警信号并向故障集中 指挥中心转发和上传功能。 可按使用要求设置 ， 可根据实际需要更改。 并 告警系统告警 。 １ ． ２公安分控中心组网 ２ 图像选择及控制 ． ２ ２ 车站值班员可以选择本地的任意摄像 ２１ ２ ． ５系统设备安防功能 上海 ２ 号线西西延伸在虹桥西站设置公安 当设置 于某个安防分控点或某个安防分控 分控中心 ， 管辖本站、 虹桥东站及诸光路站； 其功 机 ； 公安分控中心站值班员可以选择所管辖车站 将需要 的视频信号单幅或合成输 中心或控制中心、 上层单位的电视监控系统服务 能是监视本站和所管辖车站的治安状况 ， 同时未 的任意摄像机， 设立公安分控 中心 的普通车站警务 室则不具备 出至车站值班员 和公安分控 中心值班员的监视 器 ， 计算机等设备 出现故障时 ， 该处的电视监控 电视监控功能 。 各普通车站向公安分控中心提供 器上 ， 进行时序循环切换监视 ， 或人工固定监视， 控制盘对图像的调看功能不受任何影响； 当上述 调光 设备 同时出现故障时， 只能影响本地值班员对图 ４ 幅实时图像画面。 每个公安分控中心分别管辖 并根据权限设置对各可控摄像机进行变焦 、 ３至 ４个普通车站， 公安分控 中心采用由 ９块 １ 和云台转动等操作 。 ９ 设备维护人员可以通过维护 像 的调用 ， 其余各安防分控点、 分控中心、 控制中 上层单位对其余各处图像的调用功能不受任 液晶显示屏组成的电视墙 ，显示实 时监控画面 ， 键盘选择本站的任意摄像机 ， 将需要的视频信号 心、 进行 何影响。 同时采用录像 回放工控机对管辖 区域 内车站录 单幅或合成输出至设备机柜内的监视器上 ， 或人工 固定监视 ， 并对各可 目 ， 前 我国各城市的轨道交通正处在建设发 像资源进行调用。 各普通车站至公安分控中心站 时序循环切换监视 ， 没有形成完整的轨道交通 网， 基本上是 的图像传输方式采用光端机调制 、光纤传输方 控摄像机进 行变焦 、调光和云 台转 动等操作 。 展 阶段 ， －． ２列车司机监视采用在各站 台机车停车位处 每条线都有各 自独立 的控制 中心， 各线之 间实行 式， 各公安分控 中心站单设一台矩阵 ， 用于对电 ２２ 单独管理 。视频监控系统也是每条线 视墙监控图像进行切换。 分别设置 ｌ台４ Ｐ Ｐ屏 的方式。站 台上下行两 单独运营、 ２Ｄ 而且大多数采用的是数字控制 的模拟 １ － ３上层 网 传输 和 视 频 侧的摄像机图像送至相关站台机车停车位 的监 单独 监控， 供列车驾驶员监视相应站台情况 。 ． ３ ２ ．运 视频监控系统。随着城市轨道交通的发展 ， ２ 轨道 上海 ２ 号线西西延伸利用 ２ 号线东延伸电 视器 ， 视监控系统 的中心设备实现图像 向上层网的上 营控制中心总调 、 客调 、 行调、 防灾调和轨道公安 交通必将形成—个完整的交通网， 需要—个统一 传功能。控制中心各调度员、 上层视频网各用户 指挥中心值班员 （ 通过既有的视频控制终端） 可 的调度和控制中心来对 整个轨道交通网进行统 统筹管理。目前采用的数字控制 的模拟 应能对全线任意的图像进行观察，各调度员 、 值 以根据权限选择本线任意车站 的摄像机 ， 将需要 筹运营、 随着数字 班员对图像 的选择应不受其它调度员 、 值班员所 的视频信 号单幅或合成图像输出至相应 的监视 视频监控系统将成为联网的一大障碍。 并可根据权限设置对各可控摄像机进行变 视频监控 系统设备 的不断发展与完善 ， 在城市轨 选图像 的任何影响。本线 的图像可送至控制中 器上 ， 因 心、 轨道公安指挥中心、 上海轨道交通网络运营 焦 、 调光和云台转动等操作。其余几处上层 管理 道交通中采用数字视频监控系统 已具备条件 ， 将发挥更 协调和应急 中心、 申通地铁集 团总部 、 申通地铁 指挥中心值班员 只可 以观看已传送 至控制 中心 此建立一个统一的数字视频监控系统 ， 集团 Ｏ Ａ网以及其他预 留单位共 ６个传输节点 ， 图像。２２ ．． ４车站、 运营控制中心、 公安分控中心 、 大 的安全保障作用 。 责任编辑： 宋义 在社会信息化 日 益发展 的今天 ，信息 、 网 络 、 以及多媒体技术 已经渗透到我们生活的 通信 各个领域 ， 视频监控以其直 观、 方便和 内容丰富 等特点， 受到人们 的青睐。视频监控经历了一对 闭路 电视监控 时代和 以 Ｐ Ｃ为核心的多媒体 监控时代 ， 前正在发展 以网络为依托以数字视 目 频压缩、 传输、 存储 和播放 为核心 的第三代视频 监控系统 。 上海轨道交通 ２ 号线西西延伸段 电视 监控 系统作为一种视频 图像通信 系统 ，具有直 观、 实时的图像监视 、 录、 记 跟踪及控制等功能 ， 按其具体应用的不同可以在功能上划分为 ： 运营 电视监控系统和公安电视监控系统 。
轨道交通供电系统智能运维平台研究与应用
轨道交通供电系统智能运维平台研究与应用摘要：随着轨道交通工程的持续发展，为提升轨道交通企业的运营效率与设备的可靠性，依托设备在线监测与人工智能技术，构建以设备控制为核心、全维度、智能化的设备运营管理与管理系统，已成为轨道交通企业转型发展的必然趋势。
基于此，本文通过分析轨道交通对于供电系统智能化需求，分析了供电系统智能运维平台的应用原则和主要结构，并对其进行具体设计，以满足日益高涨的行业需求。
关键词：轨道交通供电系统；智能运维平台；供电近几年，我国城镇化进程加快，城市居民数量急剧增加，为解决城市居民出行问题，需要进一步加快城市轨道建设。
根据中国城市轨道交通线路概况2020年显示，截至2020年，全国共有40个城市开通了轨道交通系统，总里程数为6333.2公里。
2021年，全国各大城市新开设轨道交通线路28条，累计增加里程数量为1025.3公里，相较于前一年，增长了23.58％。
因此，为了确保轨道交通的正常运营，给人们带来更多的绿色、有效的交通工具，作为轨道交通能量来源的电力系统的安全运营就显得非常关键[1]。
1当前城市轨道交通供电系统运维现状城市轨道交通供电系统主要包括了各供电装置、动力电缆、接触网轨、供电监控的系统。
供电供应的稳定、持续工作，对于轨道交通平稳运行和安全性具有举足轻重的作用。
由于城市轨道交通供电系统设备维护工作复杂，专业繁多，设备分布广泛，维护频率、费用和要求也在不断提高，因此，现有常规维修和维护方式，已经无法适应当前日益高涨和不断提升的轨道安全运行要求[2]。
当前，城市轨道交通供电系统存在以下几点问题：（1）各个系统之间没有相互联系，缺乏功能集成，无法构建一个全方位的监测平台；（2）运行数据整体上呈分布式，缺乏灵活的数据分析应用；（3）没有对设备运行进行闭环控制。
因此，为了保证轨道交通安全、可靠、稳定的运行，需要对当前轨道交通供电系统的运行和维修状况进行深入研究，构建一个全新的能够实现智能化运维平台成为当务之急。
上海轨道交通4号线电力监控系统和变电站综合自动化系统
上海轨道交通4号线电力监控系统和变电站综合自动化系统高占奎1) 白利军2)(1)中铁电气化局集团第一工程有限公司,200071,上海;2)新华控制工程有限公司,200245,上海∥第一作者,工程师) 上海市轨道交通4号线(明珠线二期),全长22.032km,设17座地下车站、1座停车场。
其供电系统采用集中供电方式,共设置2座110kV/35kV 主变电所、1座35kV/10kV中心降压变电所、8座牵引降压混合变电所以及10座降压变电所。
其电力监控系统(SCADA)由控制中心调度主站系统、各变电所内的变电所综合自动化系统和通信通道三部分构成,主要是对主变电所、牵引降压混合变电所和降压变电所实施实时监控,完成变电所事故分析处理和维护维修调度管理等工作。
整个系统是维系地铁各个系统供电安全、可靠运行的重要保障之一。
1 系统结构1.1 电力监控系统的结构控制中心调度主站系统采用冗余的100M以太网体系结构,网络通信协议采用TCP/IP协议。
在正常情况下,两个网同时工作,传送不同的系统信息。
当其中一个网络发生异常或故障时,系统自动将全部需传送的信息切换到另一个网络上。
控制中心调度主站系统主要包括SCADA前置机,数据库服务器(采用共享磁盘阵列实现服务器的冗余,采用RAID5逻辑磁盘组实现磁盘冗余),操作员工作站,报表工作站,维护工作站,网关等主要节点和打印机。
上述节点机主要采用64位Unix机,网关和统计报表工作站采用32位工控机。
全部节点计算机采用L CD液晶显示器。
系统结构如图1所示。
位于停车场的供电复示系统,通过通信系统提供的以太网通道与控制中心调度主站系统通信。
1.2 变电站综合自动化系统的结构变电站综合自动化系统采用分层、分散布置的模式。
各变电站系统共分为站控层(控制信号屏CP)、间隔层(不同电压等级的测控保护一体化装置)以及站内的光纤以太网通讯网络。
控制信号屏是变电站系统的核心,是电力监控调度中心与变电站各智能装置联系的纽带,既完成各变电站系统的当地监视和控制功能,又完成与调度中心的数据交换功能。
视频监控系统在轨道交通中的应用分析
建设投资
模 拟视频技术 模拟＋ 数字传输技术 数字视频技术
高 较高 较高
技术先进 性
系统复杂 图像编解码
传 统
复杂 不需要 无
较先进
复杂 需要 一般
先进
简单 需要 好
４ 视 频 监 控 技 术 分 析
视频监控技术可分为视频监视技术三种 ４ ． １ 模拟视频监视技术 图像质量 将车站摄像机 的模拟信号通 过车站矩阵送 入模拟视频 复用 光发 使 用范围 送器变成光信号 ． 利用 光纤将视频信号传输 到控制 中心对应 的模 拟复 用光接收器 ． 还原 成多路独立 的模 拟信号 ． 经视 频矩阵切换 到监视器 在轨道交通 中的应用
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图 ５ 车站监控子 系统网络图
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２ ０ １ ３年
第 ５期
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上。
清 晰 受 限 很少
清晰 受 限 多
本地稍差 广 逐渐增加
４ ． ２ 模拟采集＋ 数字传输视频监视技术 它仍然是一种基于视频 切换矩 阵的模拟视频解决方 案 ． 只是视频 信号在从车站到控 制中心的视频信号 传输过程 中采用 了数字压 缩编 码技术 在 车站 ． 从摄像机采集 的视频信号通过视频 电缆输 入到车站 视频矩 阵 ． 车站值班员通过视频矩阵 的输 出选择所需要 的图像 从 车 站摄像 机采集 的视频信号经视频分 配器后 １ 路进入视频矩阵 ． １ 路 通 过车站 的视频 编码设备转换成数字信号 ． 再通过通信传输 网络传 到控 制 中心 ． 经控制 中心 的视频解码器设备将数字视频信号转成模拟视频 信号 ． 输 出给综合显示大屏幕及 中心控制设备 各个调度值班员能够 利用控 制终端 或控制键盘任意选取各站 的图像 ４ ． ３ 数字视频监控技术 数字视频监控系统是一种基于计算机技术 、 视频采集技术和数字 压缩处理技术为一体 的智能化数字监控系统 ． 在车站设置数字视频服 务器 ． 所有前端 的摄像机采集的模拟视频信号均经过压缩编码后接入 交换机和视频服务器 ． 车站值班员通过 鼠标或键盘甚至触摸屏的操作 即可完成车站级 的监视 ． 同时 ． 数 字视频服务 器将输入 的视频 图像通 过光传输网络将车站视频信号送到控制中心 ． 控制中心的监视工作站 通过系统网络服务器就可以监视、 切换 、 控制 系统 内的任一摄像点 ． 很 容易实现中心一级的监视 ４ ． ４ 三种视频 监控技 术的比较ｆ 见表 １ ） 模拟视频技术 目前在轨道交通 已很少使 用 ． 其 占用 光纤资源多 ． 光纤辅助设备复杂 ， 导致管理维护困难 ． 扩容难度大 ． 同时由于技术落 后． 不符合视频技术发展方向
六号线---电力监控系统施工方案
第一节、电力监控系统调试方案一、变电所综合自动化系统设备安装变电所综合自动化系统设备的安装包括供电系统设备的微机综合保护测控单元安装、中央信号屏的安装、通讯处理装置的安装和所内通信网络的构建.供电系统设备的微机综合保护测控单元在这些设备出厂前已由各厂家安装于设备柜体上，现场主要为网络线的敷设和设备的调试。
自动化系统设备的安装与变电所的整体进度保持一致同步进行,并且在变电所作保护调试时作相应的配合工作，监视后台（中央信号屏)的数据与所作保护调试结果是否一致。
二、控制中心电力监控系统安装上海市轨道交通6号线控制中心电力监控系统主要设备包括：工作站、服务器机柜、配电盘(箱)、打印机、UPS机柜及接口设备等。
1. 服务器机柜、配电盘(箱）、UPS机柜安装服务器机柜、UPS机柜和配电盘固定于安装好的基础支架上，用紧固螺栓将盘底部与基础支架连接牢固.安装后，盘面应对齐、顺直。
机柜、配电盘应可靠接地。
2.工作站、打印机及相关接口设备的安装调度员工作站，打印机等安装在调度大厅的设备依据施工图放在操作台柜内，台面上安放VDU设备（CRT、键盘和鼠标).三、供电车间复示系统供电检修车间复示系统主要设备包括：工作站、打印机、UPS机柜及接口设备等。
其安装方式与控制中心电力监控系统设备安装类同.四、线缆敷设、接续1. 变电所综合自动化系统根据招标文件，变电所综合自动化局域网通信电缆主要采用多模软光缆.2. 环网变电站中央信号屏至通信机械室采用单模软光缆，由施工单位按照施工图全线敷设接线.由于车辆段及停车场为户外，采用的是户外光缆。
3。
控制中心电力监控系统控制中心电力监控系统电缆包括设备用电源电缆、通信电缆（屏蔽双绞线）及光缆。
通信电缆及光缆敷设于架空地板下预先安装好的金属线槽或管线内；电源电缆(带铠装)敷设于架空地板下(具体敷设方式根据设计图纸确定)，穿墙及楼板采用镀锌钢管防护，在电缆竖井内敷设于电力专业安装的桥架内。