铁路电力自动化系统在铁路建设中的应用分析

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　　【摘  要】随着国家经济的蓬勃发展，人们的交通出行、货物往来愈加频繁，国家对铁路建设也愈发重视，近年来加大了对铁路运输发展的投入。相较于其他运输方式，如公路运输、航空或者航海，铁路运输更为经济，且拥有很好的可靠性，更加节约能源。铁路电力自动化技术作为其中的一项核心技术，它在维持铁路的高速运行及设备的能源供给方面具有不可替代的作用，也为我国的铁路建设提供了新的发展思路。
　　【关键词】电力;自动化;铁路建设;系统分析
　　引言
　　电力工程及其自动化技术是当前社会环境中较为先进且应用较为广泛的技术类型之一，将其应用到铁路施工中，不仅能够有效提高铁路施工的质量和效率，而且还能够让建设完成的铁路工程系统展现出更高的自动化、智能化特点，实现铁路系统的现代化建设。因此，为了能够让电力工程及其自动化技术在铁路施工建设中切实发挥出应有的作用，还需要对相关的问题引起重视，积极采取针对性的施工优化措施。
　　1电力自动化系统的应用
　　在供电系统的应用上需要对其进行严格的监控。首先，通常采用计算机网络技术，对变电所、接触网回路、电力机车进行实时监控，同时对系统进行远程控制。例如：系统可以借助变电所内的监控设备，检测该变电所的输入、输出回路的功率因素、线电压、电流等信息，通过通信系统上传至监控中心，从而实现远程监测，当出现异常情况时，监控管理软件自动分析故障原因，可以快速找到问题，再运用控制网络进行远程控制，调整参数或控制回路通断，减少故障处置时间及成本。所以，在铁路电力系统中运用自动化手段很重要。
　　随着当前电力工程及其自动化技术的快速发展进步，其表现出较强的综合性、适用性、先进性等特点，对铁路工程施工建设中也取得较为广泛的应用。如：在当前铁路系统中应用电力工程及其自动化技术，能够实现系统化的运行管理，让火车运行的效率和安全性都得到较大程度地提升。与此同时，在对该项技术应用过程中，能够实现对铁路牵引供电的自动化管控，对其供电调节、故障诊断等有着较为积极的作用，切实保证铁路供电系统的安全可靠性，保证铁路系统得以正常地运转。根据其表现出来的优势，当前铁路管理部门和施工部门需要对电力工程及其自动化技术的应用引起重视，在实际施工建设中结合后期应用需求，对该项技术的应用不断进行优化和改进，从而让铁路系统变得更加稳定、高效。
　　2铁路电力供电系统实现自动化的关键环节
　　2.1馈线技术
　　馈线自动化是现阶段铁路电力工程中常用的自动化技术手段，基于技术特点分析，馈线模式可分为几种类型，即集中式、分布式以及综合式等几种控制模式。第一，集中控制模式。该馈线模式下，主站以及通信系统和相关终端设施均已建成，而且可以保持安全稳定的运行状态。其中，主站利用通信系统收集终端设施信息，并且经网络拓扑进行综合分析，精确定位故障位置。故障定位以后下达指令，采用远程遥控等方法利用开关隔离故障区域，从而确保无故障区能够正常通电。第二，综合控制模式。该种馈线模式下，其基本原理与集中控制模式一致，虽然对故障问题能够有效地进行处理，但是实践中其效率相对较低，而且适用性差。第三，分布控制模式。实践中可以看到，该种馈线模式下短时间内可以快速区分故障与非故障范围，将主站与终端任务相互分离开来，以此来有效提高故障问题的处理水平。
　　2.2以太网方式
　　以太网作为铁路电力自动化系统组网方式之一，在信息网络领域有着广泛的应用。目前，正以高速的速度发展着，准备遍布数据通信的任何一个地方借助于工业交换机和通信系统中的通道形成了一个组网，这个组网可以让信号数据在各个设备之间进行传输。这种以太网方式主要有以下几个特点。
　　（1）宽带大，传输速度快，因为有了以太网构架的帮助，所以组网中的传送带宽是和以太网一样的。所以带宽大，传输速度也快。（2）可靠性高。在铁路电力自动化系统组网中，使用工业以太网，就可以有效地组成一个环形冗余的网络。这样操作起来就会更方便，可以快速地解决问题，系统的恢复时间也比较短，有着较高的可靠性。（3）扩展性能好。在其他的系统组网中，只能用于信号数据的传输。而在以太网方式中，还可以用于视频和语音的传输。语音、视频等可以借助于编码器转换的帮助，变成相关的信息数据被接入网络中。从而可以突破以前的传统，形成一个“视频、语音、数据”的三者合一。
　　2.3构建完善网络监管系统
　　将电力工程及其自动化技术应用到铁路施工中，对各个施工环节都有着更高的质量要求，单纯地依靠传统的监管方式，对整体应用质量无法达到有效地管控，因此在此基础上构建网络监管系统具有较高的必要性。在具体的构建和完善中，首先需要优化和调整资源结构，保证电力工程及其自动化技术在应用到铁路施工中后能够与实际需要相吻合，以确保其在实际施工中的应用价值;其次在电力自动化施工现场建立完善的网络监管系统，实现远程化监控，并且保证施工建设中不同建设区域所使用的系统具有统一性，有助于实现不同监管系统之间的系统化关联，实现对整个铁路施工过程的统一化监管。实质上，在施工建设过程中建立起铁路系统内部的信息数据网络，既能够对施工的实际情况进行监管，又能够给后期运维管理带来帮助，对现代铁路建设的整体质量提升有较大的帮助。
　　2.4加强对数据信息的应用
　　在当前大数据时代背景下，铁路工程施工建设也需要重视对大数据信息的应用。首先，在施工建设的初期，需要结合实际现状来建设相应的数据对接系统，提升信息共享、传输、接收等的时效性，通过规范化、系统化的电力工程施工建设，确保铁路电力工程数据能够进行安全的传递。其次，由于当前施工建设中信息数据的传输会受到通道速率的影响，影响到信息数据整体运用的有效性，尤其是一些重要的信息数据可能会因此被耽误。因此，在实际的应用中可以采用变化数据优先传送的模式，以此来确保重要信息获取的及时性。在这种运行模式之下，系统会将变化数值较大的数据信息优先传送到主站，然后对相应的信息进行动态监测和分析，观察其周期性变化趋势，然后对系统运行的安全性和稳定性做出评价。
　　2.5数字通道方式
　　数字通道方式主要是借助于通信传输接入系统提供的数字接口的方式，来完成电力自动化系统的组网工作。而其中的数字接口主要是采用RS-232/V.24等型号的。数学通道的组网方式和音频专线中的星型组网方式比较相像，不过数字通道的组网方式还需要有一个多路串口机。但也正是多路串口机的存在，导致了一些弊端的产生。当接口选用串口的形式时，那么通信之间的距离就会被缩短。而在直连的情况下，规定通信设备和电力设备两端的间距是不允许超过16m。如果超过了这个规定的间距，就需要用MODEM来使得传输距离变长。然而接口的传输速率是有限的，不能超过64kibt/s。在这样的情况下，铁路电力化系统没有再将这些组网方式纳入使用范围内了。即使一些地区在以前采用了这种组网方式，也会在这几年里进行慢慢的改造和升级。
　　结束语
　　铁路交通是我国实现经济发展和社会进步的重要环节，自动化技术的应用对铁路建设至关重要，它需要我们进行更深入的研究，从而使电力供电系统性能更加完善、更加可靠，为铁路实现跨越式发展奠定良好的基础。
　　参考文献：
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　　[3]刘德明，谭立宇.铁路电力自動化技术在铁路建设中的应用分析[J].硅谷，2011，（9）：21.
　　（作者单位：中铁建电气化局第三工程有限公司）
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