牽引變電所是鐵路機車供電的來源,，是保障鐵路運行的基本環(huán)節(jié)，經(jīng)過多年的改造和發(fā)展,，牽引變電所在我國大部分的鐵路線路中已經(jīng)得到了合理的覆蓋,，無人值班牽引變電所在鐵路運行中的應(yīng)用也得到了較大的普及,，進(jìn)而提高了牽引變電所的運行效率,。隨著數(shù)字化,、智能化的發(fā)展，四遙（遙控,、遙測,、遙信、遙調(diào)）功能已經(jīng)基本可靠,，通過增加遙視功能,，可逐步實心牽引變電所的無人化建設(shè)條件。在從“無人值班"向“無人值守"的轉(zhuǎn)變過程中,，不僅要解決設(shè)備和技術(shù)上的問題,，還要深入分析日常運行和維護(hù)過程中出現(xiàn)的問題，以對無人值守牽引變電所實現(xiàn)科學(xué)管理,。

1無人值班牽引變電所的運行模式

可以了解無人值班牽引變電所的運行模式,，需對“無人值班"能夠正確理解，“無人值班"并不是可以脫離鐵路工作人員的管理,，而是借助技術(shù)設(shè)備,，通過人與機器之間的合理協(xié)調(diào)來保障牽引變電所的正常運行。在部分情形下,，牽引變電所在經(jīng)過無人值班的改造之后,，還需要配備現(xiàn)場值班人員，以確保設(shè)備隱患能夠可以被檢測出來,，從而保證牽引變電所的安全運行,。按照目前牽引變電所的設(shè)計,，其運行模式在層級上可以分為四級。上層是總調(diào)度所,，其下一層可以分為若干個調(diào)度臺,。調(diào)度臺下屬操作臺和巡檢隊負(fù)責(zé)各個牽引變電所的具體工作。

操作隊可以設(shè)在對應(yīng)的調(diào)度所和供電段,，其作用主要是負(fù)責(zé)本轄段無人值班變電所的遙控,、遙測，填寫運行日志和事故異常,、處理記錄,，并對異常現(xiàn)象進(jìn)行分析判斷,，確保供電調(diào)度能夠?qū)崟r掌握運行情況,。巡檢隊一般設(shè)在變電所所在地的供電車間，其負(fù)責(zé)定期巡查所轄變電站內(nèi)的設(shè)備,、設(shè)施和工具等,，在常規(guī)年檢時，配合檢修車間辦理安全措施,。在一些位置比較偏僻的變電所,，還應(yīng)當(dāng)設(shè)立達(dá)到運維要求的值守人員，以便在巡檢人員無法及時達(dá)到時,，處理各項臨時故障,。操作隊和巡檢隊需要堅持24小時值班制度，并接受供電調(diào)度的指揮,。

2智能巡檢機器人應(yīng)用探索

2015年10月,，國自“輪式智能機器人巡測運維管理系統(tǒng)"在上海鐵路局杭州供電段新上虞牽引所正式投入使用，實現(xiàn)人工巡檢到機器人智能巡測的跨越,。該智能巡測運維管理系統(tǒng)核心采用一套國自輪式移動機器人,，巡測覆蓋了室外變壓及室內(nèi)二次設(shè)備區(qū)域，實現(xiàn)牽引變電所單機器人室內(nèi)外全覆蓋巡視,。智能巡測機器人工作主要包括：任務(wù)下達(dá),、表計識別、紅外測溫,、自主充電,、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析,、故障判斷,、微氣象等內(nèi)容。機器人系統(tǒng)在運行過程中也逐步暴露了一些問題,，如在電纜夾層處,，由于輪式機器人的局限性,，導(dǎo)致無法進(jìn)入，需要補充額外的攝像頭進(jìn)行監(jiān)測,，同時在一些高壓設(shè)備內(nèi)部增設(shè)了局部放電檢測設(shè)備,，所有設(shè)備數(shù)據(jù)統(tǒng)一接入智能機器人系統(tǒng)進(jìn)行分析。目前,，智能巡測運維管理系統(tǒng)通過自主或遙控方式,，代替人員對設(shè)備進(jìn)行巡視檢測，并與供電專業(yè)綜合自動化控制系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)聯(lián)動,，警報數(shù)據(jù)進(jìn)行實時共享,，綜自系統(tǒng)數(shù)據(jù)與現(xiàn)場機器人檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行校核，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的故障及趨勢問題,，真實實現(xiàn)無人值守,。上虞牽引變電所機器人的應(yīng)用為國內(nèi)鐵路智能巡測系統(tǒng)，保障鐵路供電系統(tǒng)地面設(shè)備的可靠與穩(wěn)定,，大幅降低管理及維護(hù)成本,，為鐵路供電系統(tǒng)的智能維護(hù)提供了創(chuàng)新型的技術(shù)手段。

2018年10月,，根據(jù)中國鐵路總公司發(fā)布的《牽引供變電所實施無人值班值守工作的指導(dǎo)意見》（工電函﹝2018﹞101號）所要求的內(nèi)容,，杭州供電段在杭黃鐵路新建線中對富陽牽引變進(jìn)行了新一步的探索應(yīng)用，建設(shè)了以智能巡檢機器人為主的輔助監(jiān)控系統(tǒng)平臺,。該系統(tǒng)平臺通過標(biāo)準(zhǔn)接口,，采集所內(nèi)輔助設(shè)備信息,，實現(xiàn)信息共享與告警聯(lián)動功能,，并將監(jiān)控和警報信息上傳。輔助監(jiān)控系統(tǒng)包含以下子系統(tǒng)：環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng),、安全防范及門禁系統(tǒng),、火災(zāi)消防警報子系統(tǒng)、監(jiān)控子系統(tǒng)（含紅外線測溫）,、SF6氣體監(jiān)測及機器人巡檢系統(tǒng)等,。

牽引變電所采用分層分布式輔助監(jiān)控系統(tǒng)，通過通信網(wǎng)絡(luò)連接現(xiàn)場智能傳感設(shè)備,，實現(xiàn)變電所的安全防范,、環(huán)境監(jiān)測、火災(zāi)探測警報及聯(lián)動控制,、監(jiān)控（含紅外線測溫）,、SF6氣體監(jiān)測及機器人巡檢等功能于一體的安全監(jiān)視和智能控制功能，以滿足鐵路運營對牽引供電系統(tǒng)安全生產(chǎn)的要求,，完成牽引變電所亭內(nèi)監(jiān)控,、環(huán)境,、安防、火災(zāi)探測等數(shù)據(jù)的集中采集處理,，實現(xiàn)各子系統(tǒng)內(nèi)的智能聯(lián)動控制,，并將輔助監(jiān)控系統(tǒng)信息通過上傳至供電段及路局調(diào)度大樓主站，為決策層針對設(shè)備狀態(tài)檢修提供可靠及時的決策依據(jù),，實現(xiàn)具有革新意義的管理體系,。

3提升無人值守牽引變電所運行水平的措施

3.1智能化系統(tǒng)建設(shè)改造

目前在無人值守牽引變電所的改造運行中，智能化系統(tǒng)無法得以完善的主要原因是在投入初期對資金的需求量比較大,，并且還需要對相關(guān)的硬件進(jìn)行升級改造,。據(jù)有關(guān)人員進(jìn)行分析，在采取4人值班的情況下,，其在1-1.5年內(nèi)的資金消耗與一套完整智能機器人巡測系統(tǒng)投入相當(dāng),，但是在智能機器人巡測系統(tǒng)投入的情況下，其運行效率將會大大提高,，并且其使用壽命可以保持10年以上,。這就要求管理部門的人員要能夠從長遠(yuǎn)角度出發(fā)，不斷加大投入力度,，根據(jù)牽引變電所實際運行的需要,，逐步對軟件系統(tǒng)和相關(guān)的硬件設(shè)施進(jìn)行升級和完善，以便更好的達(dá)到無人值守的運行要求,。

3.2完善智能化巡檢制度

在對牽引變電所進(jìn)行無人值守的改造過程中,，對于智能化管理工作提出了更高的要求，因此,，需根據(jù)改造實施階段的不同,，對管理制度進(jìn)行合理的調(diào)整。首先在制度內(nèi)容的制定上,，要根據(jù)無人值守制度的特點,，改進(jìn)原來的規(guī)章制度中與現(xiàn)行工作流程不相符的部分，減少因流程不符給工作人員帶來的重復(fù)工作或者操作不同的情形,，切實提高工作人員日常巡檢和維修的效率,。其次是要根據(jù)改造工作實施的步驟，及時對工作人員開展相關(guān)的培訓(xùn)工作,，使其能夠在原有知識層次的基礎(chǔ)上深入了解無人值守模式下對檢修工作提出的要求,，充分掌握檢修工作所需的基礎(chǔ)知識，快速處理檢修工作中出現(xiàn)的問題,。后還要制定出針對無人值守模式運行下統(tǒng)一驗收標(biāo)準(zhǔn),，使工作人員能夠明確自身工作所應(yīng)達(dá)到的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，減少后期隱患的產(chǎn)生。

4安科瑞AcrelCloud-1000變電所運維云平臺

4.1概述

基于互聯(lián)網(wǎng)＋,、大數(shù)據(jù),、移動通訊等技術(shù)開發(fā)的云端管理平臺，滿足用戶或運維公司監(jiān)測眾多變電所回路運行狀態(tài)和參數(shù),、室內(nèi)環(huán)境溫濕度,、電纜及母線運行溫度、現(xiàn)場設(shè)備或環(huán)境場景等需求,，實現(xiàn)數(shù)據(jù)一個中心,，集中存儲、統(tǒng)一管理,，方便使用,，支持具有權(quán)限的用戶通過電腦、手機,、PAD等各類終端鏈接訪問,、接收警報，并完成有關(guān)設(shè)備日常和定期巡檢和派單等管理工作,。

4.2應(yīng)用場所

適用于電信,、金融、交通,、能源,、醫(yī)療衛(wèi)生、文體,、教育科研,、農(nóng)林水利、商業(yè)服務(wù),、公用事業(yè)等行業(yè)變配電運行維護(hù)系統(tǒng)的新建,、擴建和改建。

4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)可分為四層：即感知層,、傳輸層,、應(yīng)用層和展示層,。

感知層：包含變電所安裝的多功能儀表,、溫濕度監(jiān)測裝置、攝像頭,、開關(guān)量采集裝置等,。除攝像頭外，其它設(shè)備通過RS485總線接入現(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)RS485端口,。

傳輸層：包含現(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)和交換機等設(shè)備,。智能網(wǎng)關(guān)主動采集現(xiàn)場設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù)，并可進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換,，數(shù)據(jù)存儲,，并通過交換機把數(shù)據(jù)上傳至相應(yīng)的服務(wù)器端口,，網(wǎng)絡(luò)故障時數(shù)據(jù)可存儲在本地，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù),，保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失,。

應(yīng)用層：包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，若變電所數(shù)量小于30個則應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器可以合一配置,。服務(wù)器需要具備固定IP地址,，以接收各智能網(wǎng)關(guān)主動傳送過來的數(shù)據(jù)。

展示層：用戶通過手機,、平板,、電腦等多終端的方式訪問平臺信息。

4.4系統(tǒng)功能

4.4.1用能月報

用能月報支持用戶按總用電量,、變電站名稱,、變電站編號等查詢所管理站所的用電量，查詢跨度可設(shè)置為月,。

4.4.2站點監(jiān)測

站點監(jiān)測包括概況,、運行狀態(tài)、當(dāng)日事件記錄,、當(dāng)日逐時用電曲線,、用電概況。

4.4.3變壓器狀態(tài)

變壓器狀態(tài)支持用戶查詢所有或某個站所的變壓器功率,、負(fù)荷率,、等運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，支持按負(fù)荷率,、功率等升,、降序排名。

4.4.4運維

運維展示當(dāng)前用戶管理的有關(guān)變電所在地圖上位置及總量信息,。

4.4.5配電圖

配電圖展示被選中的變電所的配電信息,，配電圖顯示各回路的開關(guān)狀態(tài)、電流等運行狀態(tài)及信息,，支持電壓,、電流、功率等詳細(xì)運行參數(shù)查詢,。

4.4.6監(jiān)控

監(jiān)控展示了當(dāng)前實時畫面（直播）,，選中某一個變配電站，即可查看該變配電站內(nèi)信息,。

4.4.7電力運行報表

電力運行報表顯示選定站所選定設(shè)備各回路采集間隔運行參數(shù)和電能抄表的實時值及平均值行統(tǒng)計,。

4.4.8警報信息

對平臺所有警報信息進(jìn)行分析。

4.4.9任務(wù)管理

任務(wù)管理頁面可以發(fā)布巡檢或消缺任務(wù)，查看巡檢或消缺任務(wù)的狀態(tài)和完成情況,，可以點擊查看任務(wù)查看具體的巡檢信息,。

4.4.10用戶報告

用戶報告頁面主要用于對選定的變配電站自動匯總一個月的運行數(shù)據(jù)，對變壓器負(fù)荷,、配電回路用電量,、功率因數(shù)、警報事件等進(jìn)行統(tǒng)計分析,，并列出在該周期內(nèi)巡檢時發(fā)現(xiàn)的各類缺陷及處理情況,。

4.4.11APP監(jiān)測

3.12APP支 電力運維手機支持“監(jiān)控系統(tǒng)"、“設(shè)備檔案",、“待辦事項",、“巡檢記錄"、“缺陷記錄",、“文檔管理"和“用戶報告"七大模塊,，支持一次圖、需量,、用電量,、、曲線,、溫濕度,、同比、環(huán)比,、電能質(zhì)量,、各種事件警報查詢，設(shè)備檔案查詢,、待辦事件處理,、巡檢記錄查詢、用戶報告,、文檔管理等,。

4.5系統(tǒng)硬件配置

5結(jié)束語

無人值守牽引變電所運行的模式是未來高速鐵路發(fā)展的大趨勢,，其能夠較大提高我國鐵路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的完善,，在原有鐵路建設(shè)水平的基礎(chǔ)上對鐵路功能進(jìn)行再一次的升級，為人們的日常生活和社會發(fā)展提供更加有效的支持,。在無人值守牽引變電所的日常運營中,，將會出現(xiàn)與傳統(tǒng)運營管理不同的特點，只有深入研究這些問題產(chǎn)生的根源,，采用科學(xué)的方式進(jìn)行合理的解決,，才能提高無人值守牽引變電站管理水平的不斷提高。

參考文獻(xiàn)

[1]劉方.鐵路牽引變電所基于智能移動機器人智能運維管理體系建設(shè)構(gòu)想[J].中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司杭州供電段.

[2]楊軍勤.既有牽引變電所改造施工難點及對策分析[J].中小企業(yè)管理與科技(中旬刊),2019(02):133-134.

[3]賈晉杰.綜合自動化牽引變電所運行可靠性的提升方法[J].電子技術(shù)與軟件工程,2018(16):115.

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用設(shè)計,2022,05版.