自动化技术在铁路电气工程中的应用探究

2019-04-04黄成玉公超

科学与财富 2019年6期

黄成玉公超

摘要：近年来，自动化技术不断进步，在一系列行业中得以普遍地应用。在铁路电气工程中应用自动化技术能够实现理想的效果，不仅提高了铁路建设质量，而且提高了铁路建设效率，因而能够推动铁路电气工程的发展。为此，本文分析了铁路电气工程中的一些自动化技术，以及自动化技术在铁路电气工程中的具体应用。

关键词：铁路;电气工程;自动化技术;应用

自动化技术属于一种综合技术，其涵盖很多先进技术，像是电子技术、信息技术、计算机技术、控制技术、网络通信技术等等。自动化技术即是这一系列技术的统一，计算机及其控制属于自动化技术的中心环节。在持续拓展自动化技术应用范围的影响下，自动化技术不断发展和成熟。

1铁路电气工程中的一些自动化技术

1.1馈线自动化技术

当今，铁路电气工程中经常应用一种馈线自动化技术，能够划分馈线自动化技术为集中控制、综合控制、分布式控制。

1.1.1集中控制

此馈线方式需要全部建成通信系统、主站、终端，以及都具备优良的运行状态，主站会通过通信系统收集终端信息，通过网络拓扑分析之后精确定位故障，在探究故障位置之后下达指令，结合远程遥控和开关隔离出故障范围，进而确保无故障范围通电的正常。

1.1.2综合控制

此馈线方式的原理类似于集中控制，尽管能够处理故障问题，可是其效率低，难以实现非常高的适用性。

1.1.3分布式控制

此馈线方式能够迅速地区别非故障范围和故障范围，分开主站与终端任务，从而使故障处理效率大大提升。

1.2测控终端技术

铁路电气工程中应用测试终端技术具备十分显著的优势，其能够科学分配子站与主站的运行压力，还可以自动检测系统面临的故障问题，在故障被检测到之后，能够自主隔离和处理故障。测试终端不会受到复杂天气的影响，在雨雪雷电等条件下，能够稳定运行，這有助于铁路供电稳定性的提升。

1.3通信技术

铁路电气工程中的通信是非常关键的一个组成部分，其中的光纤通信技术应用十分普遍，此技术的信息载波是光波，其传输信号的方式是光导纤维，因此能够使光波在光纤中长距离传输，从而提高信息传输的有效性和实时性。

2自动化技术在铁路电气工程中的具体应用

2.1信号电源监控

信号电源监控也被叫做SMC，其指的是通过网络通信技术、微电子技术、计算机技术远程监控铁路自动闭塞信号设备，从而检测其运行状态，记录存在的异常和故障信息。从本质上来讲，SMC即是铁路信号电源中SCADA 技术的应用。一个完整的信号电源监控系统应具备的主要功能包括：电压电流及开关状态的远程监视;高低压开关远程控制;电压异常报警;过流检测及故障录波等。

2.1.1系统结构

信息电源监控系统的主要组成部分是通信通道、主站层、监控设备。为了使系统的性能提升，能够结合信号电源监控与SCADA一体化方案，此监控系统可以让工作者及时把握信号供电设备的工作情况，解决缺少针对性管理的问题，能够明确故障隐患，且迅速进行处理，以保障供电的稳定性。并且，此系统能够记录出现故障的电流和电压波形，进而引导工作者把握故障的出现过程，从而探究导致故障的因素。除此之外，当存在越级跳闸的情况下，系统可以实时发现，如此一来，工作者勿需长途奔波处理上一级故障，能够提高工作效率与减小劳动量。

2.1.2主站功能

在铁路电力调度自动化系统中，SMC属于高级应用，其能够实现下面的功能：一是工作监视功能。能够在计算机屏幕上直观呈现信号电源接线图，结合查看，工作者可以及时明确开关状态、电流和电压参数;能够呈现信号电源电流与电压改变趋势的曲线;能够以列表方式呈现开关位置变换事件顺序的记录结果。二是事件报警功能。在系统接收了场地监控设备传回的电流与电压不正常报警信息之后，报警画面可以自动弹出在计算机屏幕上，且呈现相应的报警信息。与此同时，还能够具备声光效果，进而提示值班工作者查看与解决故障问题。三是故障录波功能。能够检索与呈现过流故障录波结果，以及具备平移、缩小、放大波形等功能，能够在移动光标的基础上测量波形选定点的瞬时值，且下达人工录波指令。四是图形管理功能。能够划分图形管理功能为下面几个组成部分：一级是管理布局图，二级是管理供电臂示意图，三级是管理车站图，能够在一级图中调取二级图，需要便捷和简单地绘制图表。除此之外，还能够在二级图上控制高压侧开关。五是读取与整定参数，重点涵盖下面一些内容：读取与整定场地监控设备的站址;遥测越限及录波启动的整定值。

2.2铁路线路自动化

铁路线路自动化又被简称为FA，其指的是应用有关技术对线路分段开关实施远程监控以及故障定位和隔离，且记录故障信息。可以说，FA属于铁路电力调度自动化系统的一种子系统。

2.2.1处理短路故障

线路中恢复供电与隔离故障具备两种方式，其中之一是场地控制，另外一种是远程遥控。场地控制重点结合场地中的自动重合器与分段器进行，全部过程控制勿需通信;远程遥控是结合主站遥控进行，应结合通信信道传输信号。场地控制中应用的控制模式为V-T方式，也就是电压——时间模式，其运行原理是：在线路失压的情况下，自动分段器出现跳闸的现象，在检测至一边存在电压，能够延迟一段时间之后合闸，如果在实现设计的时间之内存在失压现象，那么会迅速跳闸，且进行自锁。

2.2.2远程遥控

远程遥控的控制模式重点结合通信网络进行，其是遥控线路当中的负荷开关，进而有效地隔离故障，且使非故障范围的供电恢复。经过探究能够明确的是，如此的控制模式较为简单，开关的动作次数比较少，对系统形成的冲击不大，然而要求实施远程通信，因此投入比较大。

2.2.3处理小电流故障

在线路有这种故障的情况下，零序电流由故障点两边向故障点流动，此电流初始的极性相反，如果故障点在线路末端，那么此故障点前面的FTU检测的是最大的零序电流值。结合这种现象，能够准确地判断小电流故障的范围。

3结语

综上所述，将自动化技术科学地应用于铁路电气工程中，能够实现铁路电气工程整体技术能力的强化，从而有效地保障铁路运营的稳定性以及安全性。在以后的一段时间中，需要注重分析自动化技术，不但改进与完善固有的自动化技术，而且对一系列新型的自动化技术予以开发，进而在铁路工程建设中提供更好的服务。

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