摘要：高速鐵路電力智能運維管理系統(tǒng)采用終端感知層、系統(tǒng)網(wǎng)絡層、系統(tǒng)平臺層三層網(wǎng)絡架構模式，利用鐵路專用運維傳輸網(wǎng)絡通道，通過集成網(wǎng)關、共享通信傳輸設備，實時分析運維管理平臺上的各種監(jiān)測數(shù)據(jù)，建立了統(tǒng)一的智能運維建設標準和一體化共享運維管理平臺，實現(xiàn)了鐵路全線電力在線監(jiān)測、智能預報報警、故障智能判斷定位，大大提高了鐵路電力設施的運行維護管理效率，充分保證了供電的可靠性。

關鍵字：高速鐵路；鐵路電力；在線監(jiān)測狀態(tài)；智能化運維管理

一引言

 伴隨著鐵路建設的快速發(fā)展和運行維護工作量的增加，運行維護管理的重要性日益突出，傳統(tǒng)的鐵路電力運行維護管理模式已經(jīng)難以滿足智能運行維護管理的需要。

 隨著科學技術的發(fā)展，越來越多的智能監(jiān)測技術已經(jīng)在鐵路電力系統(tǒng)中得到應用。但由于缺乏統(tǒng)一的信息化建設標準和集成共享的信息平臺，存在諸多智能監(jiān)測設備重復配置、標準不統(tǒng)一、無法共享數(shù)據(jù)、智能監(jiān)測子系統(tǒng)相互孤立形成信息孤島等問題，難以發(fā)展鐵路運維服務的數(shù)據(jù)綜合應用。

二系統(tǒng)構成

 系統(tǒng)由三部分組成:智能運維管理主站、通信傳輸網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)采集和通信管理終端，即終端感知層、系統(tǒng)網(wǎng)絡層、系統(tǒng)平臺層的三層網(wǎng)絡架構模式，如圖1所示。

1智能化運維管理主站

 電力智能運維管理系統(tǒng)主站一般根據(jù)運營單位的要求集中設置在供電段，主要包括兩個并行運行的監(jiān)控調度工作站，用于管理和調度整個系統(tǒng)的運行；為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的高性能運行提供硬件支持和保障的數(shù)據(jù)庫服務器；信息集成網(wǎng)關，具有多個通信輸入/輸出端口，作為在線監(jiān)控系統(tǒng)和主站平臺之間的數(shù)據(jù)和命令交換；用于接收衛(wèi)星對時的GPS時鐘；UPS電源、打印機、調度臺等設備和系統(tǒng)服務軟件為計算機系統(tǒng)供電，系統(tǒng)具有可擴展功能。

圖1高速鐵路電力智能運維管理系統(tǒng)構成圖

2通訊傳輸網(wǎng)絡

 近年來，隨著鐵路通信網(wǎng)絡建設的逐步加強，為鐵路電力智能運維管理系統(tǒng)的發(fā)展提供了便利。系統(tǒng)通過專門的鐵路運維傳輸網(wǎng)絡通道，將各種子系統(tǒng)終端的監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭\維管理平臺進行實時分析處理。與采用GPRS等移動通信網(wǎng)絡接入方式相比，受環(huán)境影響較小，網(wǎng)絡可以得到更好的保障。

圖2維護通道示意圖

 現(xiàn)場設置的通信管理單元設備與通信傳輸網(wǎng)絡設備之間的連接可以采用以下方案:對于10kV配電站、通信信號變電站等有通信機械室的房屋，終端設備與通信傳輸設備之間為室內布線，布線距離小于100。ｍ，采用FE（e）電接口連接；室外布線或室內布線距離大于1000的區(qū)間箱變終端設備與通信傳輸設備之間的距離ｍ，F(xiàn)E采用單模光纖，工作在1310nm窗口。（o）連接光接口。

3數(shù)據(jù)采集和通信管理終端

 數(shù)據(jù)采集和通信管理終端主要由各種在線監(jiān)測子系統(tǒng)的電氣監(jiān)測模塊和統(tǒng)一的通信管理單元組成，設置在鐵路變配電站、箱式變電站等電力設施上。

三系統(tǒng)設計方案

 系統(tǒng)軟件包括系統(tǒng)應用服務和數(shù)據(jù)服務軟件，提供多種功能模塊，包括基本信息管理服務、數(shù)據(jù)采集和存儲服務、運行監(jiān)控和報警的服務、運行分析服務和數(shù)據(jù)分析服務。

 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)遵循分層和模塊化結構，主要由多層模型組成，如表示層、業(yè)務層和數(shù)據(jù)層。每一層都遵循標準的數(shù)據(jù)接口和交換方法，使系統(tǒng)結構符合通用性和可擴展性原則。運維平臺服務器上部署了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)層和業(yè)務層，表示層通過WEB客戶端、移動APP和SNS(微信)等多個訪問接口和客戶端應用界面實現(xiàn)。系統(tǒng)軟件平臺架構如圖3所示。

圖3系統(tǒng)軟件平臺架構圖

四AcrelCloud-1000變電站運維云平臺方案綜述

1概述

 AcrelCloud-基于因特網(wǎng)的1000變電站運維云平臺＋、大數(shù)據(jù)、移動通信等技術開發(fā)的云管理平臺可以滿足用戶或運維公司監(jiān)控多種變電站電路的運行狀態(tài)和參數(shù)、室內環(huán)境溫度和濕度、電纜和母線的運行溫度、現(xiàn)場設備或環(huán)境視頻場景的需求，實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中、集中存儲和統(tǒng)一管理，使用方便，通過計算機、手機、PAD等終端鏈接支持有權用戶訪問和接收報警，完成相關設備的日常和定期檢查和交付。

2應用場所

 適用于新建、擴建、改建電信、金融、交通、能源、醫(yī)療衛(wèi)生、文化體育、教育科研、農林水利、商業(yè)服務、公用事業(yè)等行業(yè)配電運行維護系統(tǒng)。

五系統(tǒng)功能

1使用能量月報；2站監(jiān)控；3變壓器狀態(tài)；4運行維護；5配電圖；6視頻監(jiān)控；

7電力運行報告；8報警信息；9任務管理；10用戶報告；11APP監(jiān)控；

六系統(tǒng)硬件配置

七結語

 近年來，隨著智能鐵路建設理念的提出，鐵路電力供電系統(tǒng)現(xiàn)場無人化管理模式是不可避免的發(fā)展方向。鐵路運營管理單位為了實時處理故障，及時恢復電力供電，保證鐵路運行的需求，越來越迫切需要通過智能運維監(jiān)測技術和分析判斷解決電力系統(tǒng)運行過程中的各種故障。

 在此背景下，本文介紹的高速鐵路電力智能運維管理系統(tǒng)提出了鐵路電力系統(tǒng)智能運維管理系統(tǒng)的理念，分享了子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通道，打破了傳統(tǒng)獨立的信息傳輸模式，通過平臺主站的深度集成，形成了系統(tǒng)化、規(guī)范化的運維管理體系模式。通過集成網(wǎng)關和共享通信傳輸設備，系統(tǒng)利用鐵路運維傳輸網(wǎng)絡通道，將各種監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送到運維管理平臺進行實時分析，實現(xiàn)鐵路全線電力在線監(jiān)測、智能預報、智能化維修、設置電力決策、定位等智能化。

參考文獻：

[1]王志坤，章楚添，劉小強．鐵路電力智能運維管理系統(tǒng)設計方案研究[J]．2019(20)建筑工程技術與設計：5191．

[2]王向東．鐵路電力智能狀態(tài)在線監(jiān)測運維管理系統(tǒng)設計[J]．2020(20)建筑工程技術與設計：3530．

[3]王志坤．設計和實現(xiàn)鐵路變臺在線監(jiān)控系統(tǒng)[J]．2019(4)電工技術：111-112．

[4]劉智．在自閉貫通線路故障診斷中，分布式行波測距的應用[J]．2019,30(z1)電氣化鐵路：79-82．

[5]何安宏，肖徐兵．基于智能技術和大數(shù)據(jù)技術的配電網(wǎng)絡運維控制平臺[J]．2018(11)自動化應用：97-98．

[6]崔?。诟哞F電纜測溫中，分布式光纖測溫系統(tǒng)的應用[J]．2018(2)百科論壇電子雜志：310．

[7]張汝山、吳碩、涂勤昌等等．高空分辨率分布式光纖測溫系統(tǒng)的設計及應用[J]．2015年光學儀器(1)：79-82．

[8]白潔．設計和實現(xiàn)電網(wǎng)遠程運維管理系統(tǒng)[J]．2019年(7)山東工業(yè)技術：185．

[9]葛琳珺．設計和實現(xiàn)電力企業(yè)設備運維管理系統(tǒng)[D]．長沙：2017年湖南大學．

[10]楊翰超.高速鐵路電力智能運行管理系統(tǒng)的設計與應用[J].2021(08)自動化應用:56-59.

[11]2022.5版企業(yè)微網(wǎng)設計與應用手冊.

作者簡介：涂志燕，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司,主要從事數(shù)據(jù)中心相關產(chǎn)品的研發(fā)及應用。