【自動化技術論文】鐵路電氣工程中自動化技術的應用

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1、【自動化技術論文】鐵路電氣工程中自動化技術的應用 摘要：隨著我國鐵路尤其是高速鐵路開行規(guī)模和覆蓋范圍的持續(xù)增加，自動化技術在鐵路電氣工程中的應用越來越廣泛，并且發(fā)揮的作用也越來越關鍵。在當前鐵路運行規(guī)模、速度的精度、要求不斷提高的情況下，自動化技術應用面臨的需求也在逐步提高，這就要求深化對自動化技術在鐵路電氣工程中的應用研究，以保證技術的先導性。文章在分析自動化技術在鐵路電氣工程中應用的重要性的基礎上，就自動化技術應用的實際情況進行介紹分析，以明確自動化技術在鐵路電氣工程中的應用方向和價值。 關鍵詞：自動化技術；鐵路；電氣工程；應用 自動化技術泛指在人類

2、生產(chǎn)、生活和管理活動中應用的一種憑借技術裝置減少人工干預，進而達到提高效率、效益和效果的先進技術。從內涵上來講，自動化技術是包括計算機技術、網(wǎng)絡通信技術、信息技術、電子技術、控制技術等技術內容在內的一系列技術的綜合體，是現(xiàn)代化技術中的典型代表。在自動化技術的眾多內容中，計算機技術和控制是自動化技術的核心所在，也是實現(xiàn)自動化功能的關鍵。近年來，隨著我國鐵路尤其是高速鐵路建設工程數(shù)量和規(guī)模的持續(xù)提高，自動化技術在鐵路電氣工程發(fā)展中的應用也越來越普遍，而關于自動化技術在鐵路電氣工程中的應用研究也成為適應現(xiàn)代化鐵路建設的科學策略。 1.鐵路電氣工程中經(jīng)常涉及的自動化技術

3、 就目前鐵路電氣工程建設與運行的實際情況來看，經(jīng)常涉及和使用的自動化技術主要有電力自動化技術、測控終端技術、通信技術、鐵路電氣線路自動化技術等，其技術模式和功能可以概括為以下幾方面。 1.1電力自動化技術 電力自動化技術主要應用于電力機車的供電系統(tǒng)，功能在于對供電系統(tǒng)進行嚴格的監(jiān)控。在電力自動化系統(tǒng)中，借助計算機網(wǎng)絡技術對供電系統(tǒng)中的變電所、接觸網(wǎng)回路、電力機車等進行實時監(jiān)控，并實現(xiàn)對系統(tǒng)的遠程控制。例如，電力自動化系統(tǒng)可以通過監(jiān)控設備對變電所內的輸入、輸出回路的功率因素、線電壓、電流等信息進行自動檢測，并將檢測信息通過通信系統(tǒng)上傳到監(jiān)控中心，實現(xiàn)遠程監(jiān)測。同時

4、，當遠程監(jiān)測的數(shù)據(jù)中表現(xiàn)出系統(tǒng)異常的情況時，監(jiān)控管理軟件可以自動分析故障產(chǎn)生的原因，并快速找到問題所在，借助相應的控制網(wǎng)絡進行遠程的控制，調整參數(shù)或控制回路通斷，進而縮短故障處置時間和成本。 1.2測控終端技術 作為鐵路電氣工程中應用優(yōu)勢比較突出的自動化技術類型，測控終端技術是通過遠程測控終端機來進行設備運行信息的采集、控制、傳輸、存儲，并根據(jù)鐵路系統(tǒng)的運行壓力對主站、子站的需求進行自動化的分配。當然，在功能上，測控終端技術還有自動檢測故障的功能，一旦鐵路系統(tǒng)運行中出現(xiàn)故障，測控終端就會自動將故障進行有效的隔離，確保整個電氣系統(tǒng)運行的持續(xù)性、穩(wěn)定性和安全性。再者

5、，測控終端技術支持下的終端設備具有良好的穩(wěn)定性，受外界因素的影響比較小，這對于處于惡劣天氣狀態(tài)下的鐵路正常運行來說無疑是最為可靠和安全的。 1.3通信技術 通信技術是將信息從一個點傳送到另外一個點，實現(xiàn)信息交互與反饋的自動化技術類型。在快速發(fā)展的自動化技術中，通信技術發(fā)揮的是基礎和關鍵作用，也是保證鐵路運行速度持續(xù)穩(wěn)定提高的重點技術所在。隨著通信技術的發(fā)展，以光導纖維為載體的通信技術的開發(fā)與應用愈加普遍，而這也是實現(xiàn)自動化技術在長距離運行環(huán)境中有效應用的重要保證。 1.4鐵路電氣線路自動化技術 鐵路電氣自動化技術是實現(xiàn)鐵路電氣線路

6、自動化的技術類型，其在內容上主要包括遠程監(jiān)控線路分段開關、故障信息記錄、定位故障地點3項。作為鐵路電力調度系統(tǒng)的下屬系統(tǒng)，鐵路電氣線路系統(tǒng)是對鐵路電力線路故障進行精準定位，及時進行故障隔離、遠程控制的重要手段。在實際的鐵路電力調度系統(tǒng)運行中，鐵路電氣線路自動化技術可以保障電氣線路系統(tǒng)的故障產(chǎn)生在一定的范圍內，并對故障進行定位，大大提升了故障排查的效率，節(jié)省了故障處理的時間。在應用方面，鐵路電氣線路自動化技術主要應用于短路故障和遠程遙控，其中對短路故障的處理主要有兩種方式：當通信信道良好時，通過網(wǎng)絡進行遠程遙控，對故障發(fā)生區(qū)域進行隔離，對其他區(qū)域恢復供電；當通信信道斷開或者沒有建設的情況下，主要

7、通過現(xiàn)場控制，用電壓-時間的控制方式對故障區(qū)域進行隔離。 2.優(yōu)化自動化技術在鐵路電氣工程中應用的策略 隨著我國鐵路系統(tǒng)尤其是高速鐵路系統(tǒng)的逐步建設和完善，自動化技術面臨的技術和功能需求正在發(fā)生明顯的變化。在這樣的情況下，鐵路部門要根據(jù)電氣工程建設和運行的實際情況，采取科學合理的自動化技術研發(fā)與應用措施，以適應動態(tài)發(fā)展變化的需求。具體來說，要從以下4個方面做好自動化技術的應用。 2.1優(yōu)化鐵路電氣工程自動化運行網(wǎng)絡系統(tǒng) 在鐵路電氣工程項目建設和運行過程中，鐵路部門要根據(jù)實際情況構建符合實際鐵路施工和運行需要的網(wǎng)絡系統(tǒng)，以保證設備控

8、制和技術監(jiān)管等方面的功能系統(tǒng)能夠被納入到統(tǒng)一的管控體系中，充分保證電氣工程自動化運行網(wǎng)絡系統(tǒng)的功能優(yōu)勢，并對系統(tǒng)中分散、孤立的電氣設備進行有效的關聯(lián)，構建互聯(lián)互通的網(wǎng)絡系統(tǒng)。同時，為保證鐵路電氣工程運行中自動化技術應用環(huán)境的持續(xù)優(yōu)化，鐵路部門要對信息數(shù)據(jù)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫中的信息進行及時的梳理、更新，去除冗余的系統(tǒng)設置，保證系統(tǒng)信息處理的高效性、穩(wěn)定性。 2.2注重鐵路電氣工程專屬自動化技術的開發(fā)與應用 雖然自動化技術的內容比較豐富，但并不是所有的技術都適合鐵路電氣工程。因此，要堅持自動化技術應用的鐵路電氣工程范疇，以鐵路電氣工程建設和運行為參考開發(fā)和應用自動化技術，確

9、保自動化技術開發(fā)與應用的實效性和目標性。同時，鐵路電氣工程建設中的自動化技術開發(fā)與應用要保持足夠的開放性和持續(xù)性，既能夠從相關領域自動化技術應用的先進經(jīng)驗中汲取新思想、新方法，也能夠根據(jù)自動化技術在鐵路電氣工程中應用的實際情況開發(fā)更好的自動化技術。 2.3完善電力自動化網(wǎng)絡系統(tǒng) 保障電力設備及系統(tǒng)運行的安全、可靠、穩(wěn)定是鐵路電氣工程建設的重點，也是自動化技術在鐵路電氣工程中應用的側重點。為發(fā)揮網(wǎng)絡技術在電力自動化網(wǎng)絡系統(tǒng)建設方面的優(yōu)勢，鐵路部門要借助網(wǎng)路技術對高壓供電、變電站、接觸網(wǎng)、電力機車的整個電路回路進行有效的監(jiān)控管理。例如，可以通過網(wǎng)絡技術對電網(wǎng)中的高壓

10、設備進行線電壓、相電壓的監(jiān)測與控制，確保電力自動化系統(tǒng)能夠更好地發(fā)現(xiàn)和解決電力系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的問題。同時，隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，科學技術的不斷進步，變電站的電力設備數(shù)量和種類變得越來越多、結構也越來越復雜，基于此，為保證電網(wǎng)運行的安全性和穩(wěn)定性，鐵路部門要投入大量的資金、人力、物力來支持電力自動化網(wǎng)絡系統(tǒng)的建設。同時，要加大科研經(jīng)費的投入，保證鐵路電氣工程中電力系統(tǒng)的電力設備運行的有效性。 2.4完善鐵路通信網(wǎng)絡建構 遠程遙控是自動化技術在鐵路電氣工程中應用的重要體現(xiàn)，也是彰顯自動化技術鐵路電氣工程應用優(yōu)勢的重要方面。然而，該項功能實現(xiàn)的前提和基礎是通信網(wǎng)絡足

11、夠完善，即通信網(wǎng)絡能夠滿足鐵路電氣線路中故障監(jiān)測的需要。在上述分析中明確，當通信信道斷開或者沒有建設的情況下，主要通過現(xiàn)場控制的方式對故障區(qū)域進行隔離，這就突出了通信網(wǎng)絡建設在鐵路電氣自動化技術應用方面的基礎性作用。因此，為保證自動化技術的充分應用，應當不斷完善鐵路通信網(wǎng)絡，通過建構更加完備、發(fā)達的網(wǎng)絡系統(tǒng)來支持自動化技術的廣泛、有效應用。 3．結語 自動化技術作為鐵路電氣工程建設與運行中的重要技術類型，在保證鐵路電氣工程建設精準性和運行科學性等方面發(fā)揮著基礎性作用。面對持續(xù)提高的鐵路電氣工程建設要求，鐵路部門除了要關注自動化技術開發(fā)的現(xiàn)實情況以外，還要根據(jù)自動化技術應用的實際情況進行必要的技術研發(fā)與應用，使自動化技術在推動鐵路電氣工程發(fā)展方面的優(yōu)勢功能得到切實發(fā)揮。當然，隨著鐵路電氣工程建設規(guī)模和進度的持續(xù)推進，自動化技術在鐵路電氣工程中應用的逐步推廣，加大自動化新技術的開發(fā)與應用也將是鐵路電氣工程建設中的重點項目內容。