低压智能监控系统在地铁系统中的应用研究

胡伟军

摘要：地铁的出现缓解了城市交通拥堵的巨大压力，地铁成为各大城市的标志性项目。虽然地铁得到了广泛应用，但是地铁低压系统的监控技术及管理工作仍是不可忽视的重点工作，如地铁低压系统中的设备运行情况、故障信息、相关维护问题等都需要我们及时解决。本文从不同角度探究了低压智能监控系统在地铁系统中的应用。

关键词：地铁；低压智能监控方案；地铁低压系统

现代信息技术的飞速发展推动了科技的进步，地铁的正常运行也离不开信息技术的支持，尤其是地铁低压监控系统的智能化延伸，需要现代信息技术作后盾，以提高地铁的工作效率。

1 地铁低压系统及监控系统的相关分析

1.1 地铁低压系统的相关分析

1.1.1 用电负荷分类

在一般情况下，地铁用电负荷可分为3个等级。

首先是一级负荷，主要包括不间断电源、应急的照明设备、消防报警设备、电梯设备、车站公共区及各项照明系统，通讯、信号、电力监控，防排烟、综合监控、自动售检票系统以及车站内的电扶梯、屏蔽门、消防水泵、车站废水泵、区间废水泵、防水门等系统用电。

其次是二级负荷，主要包括一些房屋内部的照明设备、常用的通风设备、排水泵、日常用的电梯以及运行中生产和维修所用设施、试验设施、停车库及检测停车库照明系统、雨水排放泵、列车维修车间系统等用电。

最后是三级负荷，主要包括一些地铁车站的风机设备、空调设备、广告照明设备、打扫卫生用到的设备等用电。

1.1.2 地铁低压系统的组成

这一系统主要由3个部分组成，分别是降压变电所、0.4kV开关柜、环控电控柜。降压变电所主要针对两台变压器设置了两个相对独立的电源，进而完成供电任务。0.4kV开关柜主要针对低压系统设备配电。环控电控柜主要针对地铁内包含的通风系统的控制和管理，使用的电源是上文提到的第二个组成结构提供的。

1.2 地铁监控系统的相关分析

在地铁监控系统中，低压智能监控系统的主要任务是实时监控变电所的进线断路器、三级负荷总开关、母联断路器的工作现状，并把采集到的信息及时上传，从而达到对其进行实时的监控、检测和通信，同时还可以对其他系统的数据进行有效的收集和传递。每个回路监控需求主要有以下方面。

首先需要把进线及母线分开层次，也就是对其进行远程控制、远程监测以及远程查看设备状态的监控。远程控制主要是负责地铁中断路器闸的分与合、开关部位母线联接自投功能开关以及断路器还原等控制；远程监测是对各项有功或无功电流、功率、电度进行控制；远程查看是对地铁中各工作环节、监测环节、断路器运行状态、电压状态等实施远程检查。

其次是要落实三级负荷总开关的远程操控。一是实现远程控制，断路器分/合闸控制；二是实现远程监测，对电压、电流的检查监测；三是达到远程查看运行状态的目的，也就是对地铁的断路器故障报警状况、跳闸报警、工作及测试位、工程储备状况、现场及远程状态等进行查看。

再次是实现变电所内其他回路的远程操控。一是需要实现变电所回路的远程控制；二是实现远程监测，对照明系统的回路三相或单相电流电度监测；三是对地铁断路器的连接或断开、跳闸系统的保护报警等进行查看。

1.3 不同监控方案的比较

首先是集中式控制方案，也就是通过对控制线连接的形式，在低压柜中装设模拟仪表和变送器设备，从而实现对制动控制元件的集中配置。

其次是分层分布控制方案。这种控制方式主要可以分为工作场所和现场智能场所两种。后者的内部设置了微型处理器，就是将信息的收集、处理、通讯及优化等结合为一个整体进行镶嵌式智能装设或分散装设在低压柜或环控电控柜中。

最后是通过两种监控方式的对比我们可以发现，分层分布控制方案明显比较安全可靠且操作简便、抗干扰的能力较强，所以这种控制方式更适合应用于地铁降压所的低压智能监控系统。

1.4 低压智能监控系统的相关分析及其在地铁中的应用

地铁低压智能监控系统主要由3个部分组成，分别是车站级工作站、现场智能模块、现场工作总线。为了提高其运行的安全性，可以将冗余配置运用到低压智能监控分层分布系统中，利用5种双绞屏蔽线对其进行传递。地铁车站以及周边区间中的低压系统主要由车站级工作站对其实施制动管理和监控。如果将冗余配置运用到降压所低压控制中，通过两台控制器互相冗余，即使有一台控制器出现故障，系统也可以保持正常的运行状态。

在通常情况下，现场智能模块被设置在低压配电柜及环控电控柜单元内，其主要任务是完成低压监控系统的远程监控。通过利用现场冗余总线可以实现其互相连接的需求，还可以有力保证电控系统与环控设备的有效通信，即使出现单点的故障缺陷，也不会使整个数据受到牵连而无法传输，确保总线上传输功能的良好。冗余控制器的使用实现了网络交换机与通信协议转换接口以及车站级综合监控系统之间的协调联系，从而准确对控制指令及现场数据进行传达接收。

2 结语

地铁的正常运行离不开监控系统的支持，无论地铁运行过程中是否发生意外，地铁低压智能监控系统都能实现对地铁运行的安全监控、智能检测以及信息上传等，还能实现低压系统的智能检测管理，及时发现、分析、解除故障，在一定程度上降低了地铁维修和运营成本，具有较为广阔的发展前景。