初论地铁电力监控系统存在的问题及解决对策

刘辉 重庆市轨道交通（集团）有限公司

1 地铁站里监控系统的问题分析

电力监控系统就是以围绕计算机系统软硬件建立监控网络来监控现场的设备集合，它是具有信息采集、实时监控、自动预警及自我调整功能的综合性监控设备。目前，地铁电力监控系统仍然存在着各种各样的问题，分析这些问题并提出相应的对策对地铁的发展和人们的出行都有重要的意义。首先从系统的数据处理和协议转换中的难点讨论，一方面，地铁电力监控系统中，监控系统需要把各监控区的数据收集和整理，庞大的数据不易于整理；另一方面，电力监控系统还需要把各种系统的接口进行连接，这就涉及到计算机中的协议转换，协议转换过程中会存在介质不同、接口不同、系统数据类型不同的问题，通信效率也会受到前端的处理系统的影响，使系统得出的结果不准确，不利于高铁的安全。负责电力监控系统的数据转换的部件称为前端处理器，这种处理器可以将电力监控各系统中的不同格式转换为统一的格式，其次他还有处理数据的功能，可以将不同数据提交到不同的服务器上，前处理器的处理能力和实时性会受到系统扩张的影响，对地铁的运营产生潜在隐患，所以电力监控系统的重要影响部分就是前处理器，所以对系统进行优化可以从它的前处理器入手。第二个方面就是地铁站里监控系统中人机整合比较困难，在现在的信息技术的影响下，人机互动技术不断提升并有很大的影响力，当然也需要用到监控系统中，由于电力监控的范围非常大，监控所传来的数据也是非常的多，单靠人操作机器进行整理是非常困难的，所以这需要系统算法的升级以实现系统的自动界面整合。信息技术的提高使得软件系统的质量不断提升，软件质量的提升会直接提升系统的性能，但是包含新算法软件的开发需要有高级技术的计算机专业人员，在开发过程中需要的人力物力非常巨大，因此想要开发一种高强度人机界面系统非常困难。最后一个问题就是系统的时钟同步的延迟，这是导致地铁站里监控系统时效性差的重要原因之一。在地铁站里监控系统中我们为达到地铁的时效性首先要做的就是及时的同步总系统时钟和其他时钟之间的信息，但是由于一些物理因素或者逻辑因素的影响经常导致这一点难以达到，比如监控的规模、算法的重叠及电路的阻碍等。当电力系统监控的区域扩大到一定程度时，微小的时钟同步延迟就可能导致数据的丢失问题，由于系统的时钟延迟，还可能使得一些潜在危险不能被及时的发现而导致安全问题。

2 地铁电力监控系统的特性分析

除了问题分析我们还对地铁站里监控系统进行了特性分析，首先在整体上分析，地铁电力监控系统基本是按照两级管理（控制中心和车站），三级控制（控制中心、车站和现场）方式进行管理和监控的，两级管理和三级控制之间不仅相互联系而且相互独立，控制中心级监控系统就是对全线重要监控设备、性能信息进行处理和分析的核心部分；车站级电力监控系统负责实时监控和处理所在车站供电设备的性能和状态，当总控制系统出错时可以进行自我管理；现场级测控设备最多，它负责接口的信息采集、汇总和传送。第二我们分析电力系统的目的性，地铁电力监控系统的目的决定了它的功能，遥测、通信、遥控和遥调就是它的目的。电力监控系统通过各项功能对城市的地铁交通编配电所、接触网等电力设备并进行实施控制，以保证地铁电力监控系统的正常运行。我们还可以对其相关性、动态性和适应性进行了分析总结，系统中的相关性决定了系统的功能形态，比如变电站综合自动化系统、调度主站系统通信和通道三部分的相互联系和影响决定了地铁电力监控系统的功能，上面所述的通信通道的相互切换体现了地铁电力监控系统的动态性。它的适应性则包括系统的容错能力、自诊断自恢复能力、软件的在线编辑与改进和地铁电力监控系统通信借口的标准化等等。系统需要超强的容错能力来保证系统的可靠性，我们可以采用算法中的冗余配置、模块化设计和自定义函数等措施实现软件的容错功能，还需要增加开放性标准，比如随时的软件更新、硬件更新、数据库系统更新，接口的标准化也有助于硬件的拆卸和链接，易于在出现问题时进行更改。地铁电力监控系统的复杂性和有序性的分析中我们得出结论，系统结构功能和层次的动态演变总体上体现着一种有序性和复杂性，这些都对地铁电力监控系统问题进行优化有着不可或缺的影响。

3 地铁电力监控系统的完善策略研究

首先我们可以在前端处理器（FEP）的提高上入手，确保地铁电力监控系统最重要的特点-实时性。目前，前处理器的改进一直都在协议转换方面下功夫，就是实现多种协议间结构的转化；其次还提供更多功能的网络口和串口，方便外来系统的接入和使用；最后给前端处理器加上自我诊断功能和冗余检测功能，来调高数据传输的正常性。第二，我们应该逐步完善人机界面，根据系统的差异性，提高界面的适配性，用有效的现在科技进行人机界面整合，我们从中可以把图形化人机界面利用嵌入式技术对综合监控系统进行嵌入，实现系统复视管理和统一操作。第三，我们需要提高系统的可靠性和容错性，字面化意思就是当系统发生错误是系统自身可以进行适应，由于系统涉及整个地铁交通，一旦发生错误会造成巨大的损失，但是可靠的、容错性强的系统则不然，我们可以从通过计算机算法中的冗余方式达到这种目的，拿南京的地铁线来看，他们就采用了后备线控方式提高系统的可靠性。最后我们可以通过提高系统的可扩展性来优化地铁电力监控系统，地铁网和其他事物是一样是时刻在变化的，想要做到最好就需要不断地改变发展，随着科学技术的进步，地铁软硬件系统都会不断地更新，像现在人工智能的发展，在不久的将来人工智能系统应用到地铁电力监控系统领域，地铁将会变得更加经济、时效、安全。

4 总结

通过对地铁电力监控系统问题探讨，我们分析了当前电力监控系统的优缺点，取长补短，在各个层面提出不同方案。地铁作为一种交通工具经济实惠并且方便快捷，这些特点都离不开电力监控系统的存在。我们发展完善地铁技术就是为人们造福，为社会做贡献。现在我国的地铁技术突飞猛进，飞速发展的同时问题也就有越多地铁电力监控系统存在问题，我们需要时刻总结学习，这样才能提高创新技术，不断发展。