铁路电力线路自动化技术探究

范国峰

摘 要：铁路作为人们主要的出行方式，在铁路电力线路中引进自动化技术，可以实现远程调度和监控管理，实现铁路电力线路自动化是铁路电力线路的发展趋势。本文简要介绍了铁路电力线路自动化，分析了铁路电力线路中的视频监控自动化技术、配电所微机保护和综合自动化技术和调度自动化技术。

关键词：铁路电力线路 自动化技术 调度

中图分类号：U224 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（a）-0117-01

近年来，我国的铁路行业取得了显著的成就，铁路电力线路自动化是铁路行业不断发展的重要保障，随着铁路向着大密度、高速化的方向快速发展，人们对于铁路出行安全性的要求越来越高，铁路系统要逐步实现铁路电力线路自动化。

1 铁路电力线路自动化的简介

铁路电力线路自动化是指利用计算机科学技术、网络技术、通信技术以及微电子技术，对铁路系统中的电力线路进行管理、控制和监测，不断提高铁路电力系统的管理、调度、维护和运行水平，推动铁路电力线路的安全稳定经济运行。当出现自闭贯通电力线路故障时，通过自动化技术及时处理故障线路，缩小故障线路范围，尽快恢复线路供电，提高铁路电力线路的运行稳定性，减少铁路电力线路系统的损失。

铁路电力线路自动化技术主要包括：视频监控自动化技术、配电所综合自动化技术、调度自动化技术等[1]，根据铁路电力线路的不同情况，自动化技术的实现方式也不同。

2 视频监控自动化技术

铁路电力线路中的视频监控自动化系统主要由铁路通信网络、铁路电力前端设备和调度主站组成，系统的编码格式以H264为标准。铁路电力线路中的视频监控自动化系统主要能够完成铁路运行环境监控、电子地图、视频录像、实时监控、视频调度以及电力线路报警等多种功能。视频监控自动化系统中的通信网络主要采用了2M点对点的专线通信方式，铁路电力前端设备由环境监控装置、摄像机、数字录像机组成，铁路电力线路中每个配电所中配置6台摄像机、2台数字录像机和多个报警器和传感器，在铁路控制室配置2台可控机枪，在高压配电所配置1台可控机枪，在配电所外部配置3台智能一体化的快球[2]。铁路电力线路中的视频监控自动化系统主要包括以下几个方面。

（1）铁路电力线路调度系统和视频监控自动化系统的接口方式。

铁路电力线路调度系统和视频监控自动化系统之间的接口采用了主站接口方式，铁路电力线路调度主站和视频监控自动化系统中的路由器相连接，相互传递数据，铁路电力线路调度系统和视频监控自动化系统协同工作，可以实现多种功能，例如，视频监控自动化系统可以向调度系统传输铁路电力线路的图像数据，铁路调度系统可以和视频监控自动化系统同屏幕显示出视频图像画面；视频监控自动化系统可以将报警信息传递给调度系统，铁路调度主站接到报警信息后立即进行处理；调度系统通过遥控命令传达给视频监控自动化系统，可以实现同步切换监控视频画面的功能。

（2）IP调度电话[3]。

视频监控自动化系统中的调度电话是采用了VoIP技术的铁路电力线路电话调度系统，IP调度电话改善了传统铁路电力线路中调度电话系统的功能，实现了灵活的铁路系统电力线路组网功能，系统节点可以灵活扩展，并且网络维护比较简单。视频监控自动化系统中的IP调度电话能够利用简单的路由技术，在系统中实现全网拨号、主备切换、迂回呼叫等功能。

（3）通信网络方案。

铁路电力线路系统需要传输大量的视频图像数据，因此对于通信带宽有很高的要求，系统可以将视频监控通信网络和铁路系统中远动通信网络分开。视频监控通信网络采用2M数字通信专线和TCP/IP协议；远动通信网络、IP调度电话和配电所综合自动系统公用2M数字通信环网。

3 配电所微机保护和综合自动化技术

在铁路电力线路系统中由通信、监控、保护组成微机保护一体化装置，集中组屏、分散监控，铁路电力线路系统中的监控单元、直流电源、脉冲电度表、自动装置、微机保护等都使用了以太网，系统中的通信介质采用5类双绞线，铁路电力线路中的自动化车站终端和铁路系统配电所中的自动化系统共享一个专用通信通道，通过光缆和铁路系统中的以太网接口接连，通过2M数字铜线专线和铁路系统主站进行通信。

铁路电力线路配电所综合自动化系统实现了和铁路系统调度主站自由通信、通信设备管理、故障录波、信号复归、保护投退、保护管理方式、SCDAD等多种功能，铁路电力线路配电所综合自动化技术可以和视频监控自动化系统相互配合，实现无人操作和监控的铁路电力线路自动化运行要求。

4 调度自动化技术

铁路电力线路调度自动化系统主要包括三个部分：铁路站端装置、通信通道和铁路主站自动化调度系统，铁路电力线路调度自动化系统主要以水电段和供电段为整个铁路电力系统的中心，以车站开关、信号电源、变配电所为铁路控制基本节点，系统可以实现SCADA、电力线路自动化、监控车站开关、监控电源线号、管理和监控变配电所等多种功能。

铁路电力线路调度自动化系统以调度主站作为调度铁路电力线路指挥中心和数据处理中心，系统可以收集和处理多种铁路站端系统和设备传输的数据信息，提供多种交互型的人机接口和监控管理功能，并且下铁路电力线路中其他系统发送多种控制调度命令，实现整个铁路电力线路系统的远程调度、故障处理和运行监控。铁路站端系统和设备主要是指FIU、STU、RTU、综合自动化系统和配电所微机保护系统以及铁路系统中其他自动化设备。铁路电力线路调度自动化系统采用了Unix-Windows2000混合平台，通过两台铁路电力交换机组成双以太网的网络结构，实现了系统冗余设置、GPS时钟、在线UPS、扩展接口、交互型视频子网等结构设计。

5 结语

铁路电力线路自动化技术可以提高铁路电力系统的安全运行稳定性，提高铁路供电的安全可靠性，提高铁路系统工作人员的工作效率，提高铁路电力线路自动化系统的监控和管理水平。自动化技术在铁路电力线路中的应用可以创造更好的社会效益和经济效益，实现铁路电力线路自动化是铁路电力系统的发展趋势。

参考文献

[1] 陈义雄，刘敬军.铁路10kV电力远动系统[J].中国铁道科学，2002（4）.

[2] 刘云.铁路自闭线故障区段定位与隔离的研究[D].华中科技大学，2006.

[3] 赵宁.铁路电力配电网智能监控系统的研究[D].河北工业大学，2005.endprint