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最新鐵路電力線(xiàn)路自動(dòng)化技術(shù)探析論文
摘要:隨著(zhù)社會(huì )的進(jìn)步，人們的交通方式選擇越來(lái)越多，現如今，隨著(zhù)鐵路這一交通方式的出現，人們的出行也變得越來(lái)越便利，人與人之間的空間距離隨著(zhù)交通方式的改變變得越來(lái)越近。隨著(zhù)自動(dòng)化技術(shù)的運用到鐵路中，鐵路運輸能力變得越來(lái)越強。文章首先簡(jiǎn)要闡述了鐵路電力線(xiàn)路自動(dòng)化技術(shù)，然后分析了鐵路電力線(xiàn)路自動(dòng)化的組成，并結合實(shí)際工程案例，對高速鐵路電力系統供電特點(diǎn)與電力線(xiàn)路自動(dòng)化系統設計應用進(jìn)行了討論，提出了線(xiàn)路故障分析與判斷的解決措施，提高了鐵路運輸的效率。
關(guān)鍵詞:視頻監控自動(dòng)化;調度自動(dòng)化技術(shù);故障數據分析
最近幾年，隨著(zhù)改革開(kāi)放春風(fēng)吹來(lái)，科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，我國的鐵路運輸行業(yè)在國家的帶領(lǐng)和發(fā)展下得到了蓬勃發(fā)展，鐵路事業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)了經(jīng)濟的騰飛，帶動(dòng)了人民走向小康之路。如今自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展使鐵路電力線(xiàn)路更加具有保障，使鐵路運輸走向迅速發(fā)展的道路。
1.鐵路電力線(xiàn)路自動(dòng)化的簡(jiǎn)介
鐵路線(xiàn)路自動(dòng)化是電力自動(dòng)化的一門(mén)分支，其是有計算機科學(xué)技術(shù)、微電子學(xué)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )學(xué)、通訊技術(shù)等多門(mén)學(xué)科相互融合的一門(mén)學(xué)問(wèn)，具有專(zhuān)業(yè)多樣化的特點(diǎn)。鐵路電力線(xiàn)路通過(guò)多門(mén)學(xué)科的相互融合達到對鐵路線(xiàn)路的一系列管理、控制以及檢查，通過(guò)這樣的途徑對鐵路線(xiàn)路進(jìn)行管理，使鐵路運輸在繁忙的運輸中變得有條不紊，井然有序，使鐵路運輸在穩定中發(fā)展。同時(shí)，當鐵路運輸中某個(gè)環(huán)節出現問(wèn)題，自動(dòng)化鐵路電力線(xiàn)路系統能夠迅速檢測出問(wèn)題的所在，并通過(guò)相關(guān)的系統分析檢測，得出處理方案，相關(guān)工作人員能夠根據系統顯示的問(wèn)題迅速做出響應，盡快修復鐵路電力線(xiàn)路中存在的故障，提高鐵路的運行穩定性，能夠大幅度地降低鐵路電力線(xiàn)路故障帶來(lái)的損失。
2.鐵路電力線(xiàn)路自動(dòng)化的組成
2．1視頻監控自動(dòng)化技術(shù)。鐵路電力線(xiàn)路組成結構復雜多樣，其中鐵路電力視頻監控系統在鐵路電力系統中舉足輕重，因為其肩負著(zhù)整個(gè)鐵路電力系統的監控作用。鐵路電力自動(dòng)化視頻監控系統主要是由鐵路通信、鐵路前端供電設施以及調度設備3大部分組成。其中鐵路通信主要是對鐵路相關(guān)視頻信息的收集和整理，鐵路前端供電設施對視頻監控系統進(jìn)行供電，使鐵路通信系統手機的相關(guān)信息能夠迅速傳輸到鐵路調度設備進(jìn)行數據的分析整理。
2．2配電所微機保護和綜合自動(dòng)化技術(shù)。在現代化的鐵路運輸系統中必不可少的是完備的通信和相關(guān)保護技術(shù)，主要是由通信設備、監控設備以及完善的應急保護設備共同組成。其中，通信設備負責鐵路電力線(xiàn)路的相關(guān)通訊需求，使分散的鐵路系統能夠得到統一的通訊指令，以防止某些意外情況的發(fā)生導致相互之間通訊的阻斷。監控設備起到對正鐵路電力系統的監控功能，其主要組成部分有監控單原子、直流電源供電系統、脈沖電度表顯示器、自動(dòng)啟動(dòng)關(guān)閉裝置以及必要的系統保護機制，其中所有的組成部分都由以太網(wǎng)相互連接形成一個(gè)有機的整體，共同工作，當鐵路電力系統某個(gè)部分出現故障，相應的部件就能夠迅速檢測出故障部位以及檢測出問(wèn)題的所在，同時(shí)啟動(dòng)迅速斷電裝置，當相應的故障被排除解決之后，迅速啟動(dòng)系統，回復供電需要。
2．3調度自動(dòng)化技術(shù)。鐵路運輸四通八達，要是沒(méi)有相應的、合理的鐵路調度和運營(yíng)，則很難使鐵路運輸在繁忙的運輸中做到井然有序，所以合理規范的鐵路電路自動(dòng)化調度技術(shù)是完成鐵路龐大的交通運輸的一大重要保證。一般來(lái)說(shuō)，現在最為先進(jìn)的鐵路電力線(xiàn)路自動(dòng)化調度系統是由鐵路站終端裝置、相關(guān)的通信通道以及鐵路站調度信息系統3大部分組成，其相互之間的協(xié)調合作使鐵路調度更加有效率［1］。
3工程案例
3．1某高速鐵路電力系統供電特點(diǎn)分析。
某高鐵線(xiàn)路是以客運為主的運輸線(xiàn)路，這條以客運為主的高鐵運輸線(xiàn)路沿途設有15個(gè)車(chē)站，線(xiàn)路全長(cháng)為600km左右，據相關(guān)數據統計得知，該鐵路線(xiàn)路全年最高運輸能力可達到近100萬(wàn)人次，運輸能力之高是因為應用了自動(dòng)化鐵路電力線(xiàn)路。據相關(guān)官方數據說(shuō)明，該高鐵電力線(xiàn)路系統是由低壓配電裝置形成的網(wǎng)絡(luò )回路以及鐵路沿線(xiàn)合理設置的變電所和高壓電力裝置3大主要部分組成的。該電力系統主要供應了鐵路沿線(xiàn)相關(guān)的供電需要，使鐵路運輸在長(cháng)途的運輸中能夠得到相關(guān)電力保障和水的供應，這樣更便于鐵路運輸能夠達到更加長(cháng)遠的距離，不會(huì )因電力系統的不足而被限制。由上文可知，在整個(gè)鐵路運輸系統中，先進(jìn)的鐵路電力系統是鐵路運輸的重要保障，其中自動(dòng)化的鐵路電力系統更是成為當下鐵路運輸的主力軍。自動(dòng)化技術(shù)在鐵路電力系統中有著(zhù)不可小覷的優(yōu)勢，那便是自動(dòng)化的鐵路電力系統更有利于相應的電力管理，減少電力系統的故障，確保鐵路運輸過(guò)程中穩定的電力供應，促進(jìn)了鐵路事業(yè)的穩定的發(fā)展，為鐵路運輸安全運行提供了有力保障［2］。
3．2電力線(xiàn)路自動(dòng)化系統設計與應用。
3．2．1電力遠動(dòng)系統概述。該高鐵的自動(dòng)化電力線(xiàn)路系統主要是運用了多種高科技技術(shù)，主要融合了現階段高端的監控技術(shù)，自動(dòng)化的檢測技術(shù)，多種計算機硬件和軟件配套設施，將這些先進(jìn)的技術(shù)護通過(guò)整合應用到現今的鐵路電力系統，實(shí)現了鐵路的整體化和管理一體化。該系統主要是通過(guò)計算機強大的數據處理能力，將鐵路中復雜的數據進(jìn)行統一的規范化處理分析，實(shí)現對鐵路電力系統各種參數的實(shí)時(shí)性檢測和分析，這樣位于遠端的額終端處理系統便能夠統一地對鐵路電力系統進(jìn)行監控，避免某些特殊因素導致供電不穩定，這樣就能夠更好地保證鐵路運輸系統穩定地運行，減少某些故障帶來(lái)的損失。
3．2．2系統應用情況�，F階段的鐵路電力系統均配備有相應的監控系統，以防止出現某些預料之外的故障，系統能夠自動(dòng)檢測出故障的位置，所以，在鐵路相關(guān)線(xiàn)路均布置有遠端監控設備，監控設備主要的功能是監控電力線(xiàn)路的運行狀況，其監控的主要的內容有:
(1)相應開(kāi)關(guān)的使用狀態(tài)，避免一些開(kāi)關(guān)處于某些不正常的狀態(tài)。
(2)開(kāi)關(guān)故障遙感裝置，主要是感應開(kāi)關(guān)故障的位置，一遍能夠迅速判斷相應的故障并且進(jìn)行排除解決。
(3)電源的遠程監控控制，這個(gè)主要是控制電力線(xiàn)路的電壓，避免某些不正常的電壓狀況。與之相似的還有電流的遠程遙感監控控制。
4線(xiàn)路故障的分析發(fā)生時(shí)的數據分析及故障判斷
4．1快捷的故障數據分析。
當前最為常見(jiàn)的供電方式就是連續型供電方式，就是在鐵路沿線(xiàn)設置多個(gè)鐵路電力供電所，采取多個(gè)供電所連續供電的方式使供電系統能夠穩定供電�，F階段使用的電力線(xiàn)路保護措施通常是熔斷保護，即在短路工作或不穩定的情況下，電力系統便會(huì )啟動(dòng)該系統，以防止造成更大的損失;失壓保護即在某些狀況下，電壓可能存在不穩定的情況，長(cháng)時(shí)間的電壓不穩定導致電力線(xiàn)路會(huì )受到損傷，為了使電力線(xiàn)路能夠使用長(cháng)久，電力系統便能夠對線(xiàn)路進(jìn)行失壓保護;過(guò)流保護，與家庭常見(jiàn)的過(guò)載保護也是一樣的，在某些突發(fā)情況下可能會(huì )出現電流過(guò)大，長(cháng)時(shí)間的電流過(guò)大使線(xiàn)路處于高溫的狀態(tài)，高溫對于材料來(lái)說(shuō)無(wú)疑是一種致命的傷害，為了避免電力線(xiàn)路的過(guò)流現象導致不可挽回的后果，電力系統專(zhuān)門(mén)設置了過(guò)流保護裝置，很多情況下能夠減少過(guò)流下帶來(lái)的不必要的損失;當然還有一種是自動(dòng)重合裝置，當電力線(xiàn)路重新處于穩定的狀態(tài)時(shí)，電力系統的自動(dòng)重合裝置便會(huì )啟動(dòng)使電力線(xiàn)路重新處于工作狀態(tài)。當高壓線(xiàn)路處于故障的狀態(tài)時(shí)，各個(gè)配電所便會(huì )分析各配電段的線(xiàn)路狀況，根據各個(gè)線(xiàn)路相對應裝置的反應情況作為數據參考，經(jīng)過(guò)系統的自動(dòng)分析處理得到相對應的故障檢查結論，相關(guān)人員根據故障的結論對相對應電力線(xiàn)路進(jìn)行故障的排除，維修故障線(xiàn)路。一般來(lái)說(shuō)，相應的故障有以下不同的情況:
(1)某些線(xiàn)路發(fā)生瞬間性的故障時(shí)，在這種情況下，電力線(xiàn)路在判斷到故障的出現時(shí)，相應的應急保護措施便會(huì )自動(dòng)采取，所以，在發(fā)生瞬間性故障時(shí)，系統會(huì )根據故障部位做出過(guò)流或熔斷保護措施，所以在這種情況下故障點(diǎn)以及其他的正常部位都能夠感受到過(guò)流電的存在。
(2)當線(xiàn)路發(fā)生永久性的故障時(shí)，主動(dòng)供電系統會(huì )迅速做出相應的故障響應，即可進(jìn)行熔斷保護，此時(shí)線(xiàn)路上便會(huì )出現斷路的狀況，各個(gè)故障部位便會(huì )出現故障時(shí)刻指標，系統根據相應的故障數據判斷，自動(dòng)鎖定永久性故障點(diǎn)位。
4．2關(guān)于故障判斷。當電路出現故障時(shí)，電路會(huì )自動(dòng)出現相應的保護措施，但是系統更為主要的是在做出保護后能夠進(jìn)行相應的故障排查和鎖定，為后續故障解決作出依據。一般來(lái)說(shuō)，線(xiàn)路上的各個(gè)開(kāi)關(guān)都會(huì )有相應的電流感應，系統可以根據各個(gè)開(kāi)關(guān)位置的電流感應對電力線(xiàn)路進(jìn)行故障判斷，另外系統可以根據線(xiàn)路傳輸到系統接收位置的電流時(shí)間差，計算相應故障位置于系統電流接收處的位置，從而判斷出故障點(diǎn)位。
5結語(yǔ)
綜上所述，隨著(zhù)自動(dòng)化技術(shù)在鐵路電力線(xiàn)路的應用，我國鐵路事業(yè)已經(jīng)取得了很大的成就。鐵路電力線(xiàn)路系統借助自動(dòng)化信息技術(shù)有效地保障了鐵路沿線(xiàn)的電力供應，有效地保障了鐵路供電的穩定性和安全性，很大意義上提高了鐵路運輸的效率，提高了生產(chǎn)效率，為社會(huì )主義建設提供了強有力的支持，使我國的鐵路運輸事業(yè)在世界遙遙領(lǐng)先。
參考文獻:
�。�1］趙永林．鐵路電力線(xiàn)路自動(dòng)化技術(shù)的應用研究［D］．濟南:山東大學(xué)，2006．
�。�2］阿勇．鐵路電力線(xiàn)路自動(dòng)化解決方案的研究［J］．內蒙古煤炭經(jīng)濟，2010(02):51～53，43．
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