浅谈电力智能运维系统在高速铁路的应用

摘要：高速铁路电力智能运维管理系统采用终端感知层、系统网络层、系统平台层三层网络架构模式，利用铁路专用运维传输网络通道，通过集成网关、共享通信传输设备，实时分析运维管理平台上的各种监测数据，建立了统一的智能运维建设标准和一体化共享运维管理平台，实现了铁路全线电力在线监测、智能预报报警、故障智能判断定位，大大提高了铁路电力设施的运行维护管理效率，充分保证了供电的可靠性。

关键字：高速铁路；铁路电力；在线监测状态；智能化运维管理

一引言

 伴随着铁路建设的快速发展和运行维护工作量的增加，运行维护管理的重要性日益突出，传统的铁路电力运行维护管理模式已经难以满足智能运行维护管理的需要。

 随着科学技术的发展，越来越多的智能监测技术已经在铁路电力系统中得到应用。但由于缺乏统一的信息化建设标准和集成共享的信息平台，存在诸多智能监测设备重复配置、标准不统一、无法共享数据、智能监测子系统相互孤立形成信息孤岛等问题，难以发展铁路运维服务的数据综合应用。

二系统构成

 系统由三部分组成:智能运维管理主站、通信传输网络、数据采集和通信管理终端，即终端感知层、系统网络层、系统平台层的三层网络架构模式，如图1所示。

1智能化运维管理主站

 电力智能运维管理系统主站一般根据运营单位的要求集中设置在供电段，主要包括两个并行运行的监控调度工作站，用于管理和调度整个系统的运行；为数据库系统的高性能运行提供硬件支持和保障的数据库服务器；信息集成网关，具有多个通信输入/输出端口，作为在线监控系统和主站平台之间的数据和命令交换；用于接收卫星对时的GPS时钟；UPS电源、打印机、调度台等设备和系统服务软件为计算机系统供电，系统具有可扩展功能。

图1高速铁路电力智能运维管理系统构成图

2通讯传输网络

 近年来，随着铁路通信网络建设的逐步加强，为铁路电力智能运维管理系统的发展提供了便利。系统通过专门的铁路运维传输网络通道，将各种子系统终端的监控数据传输到运维管理平台进行实时分析处理。与采用GPRS等移动通信网络接入方式相比，受环境影响较小，网络可以得到更好的保障。

图2维护通道示意图

 现场设置的通信管理单元设备与通信传输网络设备之间的连接可以采用以下方案:对于10kV配电站、通信信号变电站等有通信机械室的房屋，终端设备与通信传输设备之间为室内布线，布线距离小于100。ｍ，采用FE（e）电接口连接；室外布线或室内布线距离大于1000的区间箱变终端设备与通信传输设备之间的距离ｍ，FE采用单模光纤，工作在1310nm窗口。（o）连接光接口。

3数据采集和通信管理终端

 数据采集和通信管理终端主要由各种在线监测子系统的电气监测模块和统一的通信管理单元组成，设置在铁路变配电站、箱式变电站等电力设施上。

三系统设计方案

 系统软件包括系统应用服务和数据服务软件，提供多种功能模块，包括基本信息管理服务、数据采集和存储服务、运行监控和报警的服务、运行分析服务和数据分析服务。

 系统软件系统遵循分层和模块化结构，主要由多层模型组成，如表示层、业务层和数据层。每一层都遵循标准的数据接口和交换方法，使系统结构符合通用性和可扩展性原则。运维平台服务器上部署了系统的数据层和业务层，表示层通过WEB客户端、移动APP和SNS(微信)等多个访问接口和客户端应用界面实现。系统软件平台架构如图3所示。

图3系统软件平台架构图

四AcrelCloud-1000变电站运维云平台方案综述

1概述

 AcrelCloud-基于因特网的1000变电站运维云平台＋、大数据、移动通信等技术开发的云管理平台可以满足用户或运维公司监控多种变电站电路的运行状态和参数、室内环境温度和湿度、电缆和母线的运行温度、现场设备或环境视频场景的需求，实现数据集中、集中存储和统一管理，使用方便，通过计算机、手机、PAD等终端链接支持有权用户访问和接收报警，完成相关设备的日常和定期检查和交付。

2应用场所

 适用于新建、扩建、改建电信、金融、交通、能源、医疗卫生、文化体育、教育科研、农林水利、商业服务、公用事业等行业配电运行维护系统。

五系统功能

1使用能量月报；2站监控；3变压器状态；4运行维护；5配电图；6视频监控；

7电力运行报告；8报警信息；9任务管理；10用户报告；11APP监控；

六系统硬件配置

七结语

 近年来，随着智能铁路建设理念的提出，铁路电力供电系统现场无人化管理模式是不可避免的发展方向。铁路运营管理单位为了实时处理故障，及时恢复电力供电，保证铁路运行的需求，越来越迫切需要通过智能运维监测技术和分析判断解决电力系统运行过程中的各种故障。

 在此背景下，本文介绍的高速铁路电力智能运维管理系统提出了铁路电力系统智能运维管理系统的理念，分享了子系统之间的数据通道，打破了传统独立的信息传输模式，通过平台主站的深度集成，形成了系统化、规范化的运维管理体系模式。通过集成网关和共享通信传输设备，系统利用铁路运维传输网络通道，将各种监测数据发送到运维管理平台进行实时分析，实现铁路全线电力在线监测、智能预报、智能化维修、设置电力决策、定位等智能化。

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作者简介：涂志燕，现任职于安科瑞电气股份有限公司,主要从事数据中心相关产品的研发及应用。