監控系統工程運用及展望范文

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1接觸網隔離開關監控方案

1.1主站設置方案

1.1.1主站位置根據隔離開關距所亭（牽引變電所、分區所、開閉所）及車站通信機械室的距離遠近，監控主站設置在各所亭控制室內或車站通信機械室旁（表1）。如新建玉林至鐵山港鐵路項目的接觸網監控主站設計采用了2種方案，其中所亭附近的接觸網電分相處的監控主站設置于所亭控制室內，始、末電分相及車站絕緣關節處等距所亭較遠的接觸網隔離開關主站設置于車站通信機械室旁。

1.1.2主站設備監控主站可以采用單獨的監控盤通過綜合自動化系統接入遠動，或直接通過獨立的通信接口納入遠動系統，或利用綜自系統直接納入遠動系統（圖1）。3種方案（表2）在工程應用中均有采用，由于方案一接口分界明確，設計施工較為容易，故應用較多，如京滬高速鐵路、新建玉林至鐵山港鐵路項目等。

1.2子站設置方案

1.2.1子站安裝方式根據接觸網隔離開關當地監控箱的安裝方式，可采用落地式安裝及柱上安裝2種方案（表3）。這2種方案在工程應用中均有采用，落地式安裝方式較少，如京九線；柱上安裝方式采用較多，如滬高速鐵路、膠（州）新（沂）鐵路電氣化工程、蕭甬線電氣化改造工程等。

1.2.2子站控制開關數量子站可以控制一個或多個隔離開關（表4），在線路級別較高，安全性要求較高的項目中，采用一對一控制方式較多。

1.3通信網絡

主站及子站之間的通信網絡分為有線和無線2種方式（圖2）。

1.3.1無線通信方式無線通信方式指接觸網監控主站與接觸網監控子站間的通信方式采用無線數據傳輸。該方式具有施工難度小、周期短、投資省的特點，同時可避免影響既有鐵路的正常運營。尤其在鐵路樞紐站場內隔離開關設置比較分散，且施工難度大，采用無線通信方式可大大減少工程難度及投資。以京滬上海樞紐電氣化改造為例，僅京滬線相關樞紐站場共設計接觸網隔離開關7臺，均需遠動控制，分布在南翔編組場、南翔機務段、黃翔聯絡線10km的范圍內。如采用傳統的有線遠動控制方式，控制電纜需在10km的范圍內穿越編組場眾多的股道，且樞紐地下管線復雜，極不利于電纜溝開挖和電纜鋪設。因此該樞紐地區接觸網隔離開關采用無線控制技術，實現開關的遠方操作。另外，在一些改造工程中，為了保證不影響既有線的運營，也采用了該方案，如改建鐵路北同蒲段韓家嶺至朔州段應急擴能改造工程。但是，無線通信方式需要向當地鐵路局無線科提出無線信道的頻道申請，并向當地政府無線電管理委員會備案，才能獲得專有頻率。而且，由于電氣化鐵路的運行環境惡劣，電磁干擾，設備拒動等問題時有發生，故該方案目前具有一定的局限性。

1.3.2有線通信方式無線通信方式指接觸網監控主站與接觸網監控子站間的通信方式采用有線數據傳輸。（1）通信介質。鑒于接觸網監控主站及被控站之間的距離、可靠性、安全性等因素，通信介質可采用控制電纜或光纜2種方式（表5）。這2種方案在工程中均有廣泛應用。（2）通信網絡結構。接觸網監控主站與子站之間的通信網絡可采用點對點及環形2種方案（表6），它們在工程中均被廣泛采用。

2接觸網隔離開關監控終端的發展趨勢

隨著國家“十二五”規劃的要求，智能化電網、智能化變電站均被提上日程，對設備的智能化也提出了更高的要求。智能高壓開關設備打破了傳統高壓開關的概念，將一次主設備和二次智能組件集成到一起，具有信息采集、測量、控制、保護、計量和在線狀態監測及診斷等功能，有利于實現產品的自動控制及故障預測診斷，提高產品的運行可靠性。電氣化鐵路的設計、運營理念也在飛速發展，下面就遠動技術、視頻監控技術、太陽能供電技術、操作機構防盜等方面做一簡單的展望。

2.1隔離開關的遠動操控為保證電氣化鐵路的安全可靠供電，提高鐵路運輸的調度管理水平，縮短接觸網故障停運時間，降低運營人員的勞動強度，接觸網隔離開關全面遠動操控是提高牽引供電系統的自動化水平和工作效率的必不可少的環節。因此，采用先進的有線、無線網絡通訊技術（無線跳頻技術、Wi-Fi技術、3G網絡技術），電動操作機構箱內具有接觸網隔離開關監控子站的功能是解決隔離開關全線遠動操作最有效的方式，使接觸網線路中各處的隔離開關均可實現遙控、遙信、遙測的功能。

2.2配置無線、有線視頻監控裝置由于電氣化鐵路接觸網隔離開關均設置于野外，無人監視，因此設備不但要具有遙控、遙信、遙測的功能，還應具有遙視的功能，這樣可使遠方的調度指揮人員準確了解現場的實際情況，一目了然，避免指揮失誤而造成行車安全事故。為此，給接觸網隔離開關加裝一種遠程視頻監控系統，使接觸網線路中各處的隔離開關均可遙視，進而從整體上提高系統安全性和效率。

2.3配置太陽能供電裝置在一些比較偏遠的地區，鋪設電纜困難，造價較高，太陽光照又比較充足的條件下，可以采用性價比高的太陽能光伏發電系統，滿足開關的用電需求，達到最好的經濟效益及環保要求。

2.4配置操作機構防盜系統由于鐵路接觸網沿線隔離開關電動操作機構及監控箱發生盜竊和破壞的案件不斷發生，給各鐵路局等單位造成巨大經濟損失，對行車安全造成很大的危害。為了有效的預防和防止電動操作機構及監控箱設備偷盜和破壞案件的發生，提高產品智能化，可以給鐵路沿線隔離開關加裝電動操作機構防盜保護器系統，提高技術管理水平和防范措施的落實，對保證電力系統安全生產具有重要意義。

3結論

隨著國內電氣化鐵路事業的飛速發展，為滿足運營急需，保證站場安全可靠，要求牽引供電系統更加快捷、可靠、靈活地供電，將接觸網隔離開關納入遠動監控系統是實現這一目標的重要保障手段之一。依據工程具體情況，合理、有效地采用接觸網隔離開關監控方案對電氣化鐵路自動化有著至關重要的作用。同時，應積極謹慎的推廣、應用接觸網隔離開關監控新型技術。

作者：方怡何常紅單位：中鐵電氣化勘測設計研究院有限公司鐵道第三勘察設計院集團有限公司