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城市轨道交通接触网智能运维模式探讨

丁震
  
学术与研究
2023年65期
南京地铁运营有限责任公司 江苏省南京市 210012

摘要:随着我国城市轨道交通的快速发展,接触网系统作为轨道交通的重要组成部分,其运维管理显得尤为重要。接触网智能运维模式的研究与应用,对于提高接触网设备的安全性、可靠性和稳定性,降低运维成本,具有重要意义。因此,探讨城市轨道交通接触网智能运维模式。

关键词:城市轨道交通;接触网;智能运维

引言

智能运维技术在轨道交通领域具有广阔的市场发展前景,相关制造行业逐渐形成了市场和服务价值高于制造的理念,随着智能传感器、大数据和人工智能等技术的发展,城市轨道交通接触网智能运维系统应用范围将不断扩大。

一、城市轨道交通接触网智能运维模式的意义

城市轨道交通作为现代城市交通的重要组成部分,其安全、高效、稳定的运行对于缓解城市交通压力、促进经济发展具有重要意义。随着我国城市轨道交通规模的不断扩大,接触网运维工作面临着越来越高的要求。接触网智能运维模式的探讨和实践,对于提高接触网运行安全性、降低运维成本、实现绿色可持续发展具有深远意义。首先,接触网智能运维模式有助于提高运行安全性。通过智能运维模式,可以实现对接触网设备的实时监测、故障预警和快速定位,有效降低事故发生的风险,确保列车运行安全。其次,智能运维模式有助于降低运维成本。传统的接触网运维方式依赖大量人力物力,且工作效率较低。接触网智能运维模式采用先进的技术手段,实现对接触网设备的自动化、智能化检测和维护,减少了人工干预,降低了运维成本。同时,智能运维系统可以根据设备运行状态进行有针对性的维修,避免过度维修和资源浪费。再次,智能运维模式有助于实现绿色可持续发展。城市轨道交通接触网智能运维模式可以通过节能技术、新能源应用等手段,降低能源消耗,减少环境污染。最后,智能运维模式有助于推动行业技术进步。接触网智能运维模式的探讨和实践,可以促进相关技术的研究与发展,如物联网、大数据、人工智能等。这些技术的应用和推广,有助于提高城市轨道交通接触网运维的整体水平,推动行业技术进步。

二、城市轨道交通接触网运维中存在的问题

2.1接触网设备状态监测与诊断困难

城市轨道交通接触网设备分布在广阔的运营区域内,监测和诊断接触网设备的状态具有较大的挑战。传统的人工巡检方式耗时耗力,且难以覆盖到所有设备,导致设备隐患无法及时发现。此外,接触网设备故障具有一定的隐蔽性,故障原因复杂多样,诊断难度较大。

2.2运维管理分散,效率低下

目前,城市轨道交通接触网的运维管理分散在各个子公司或部门,信息孤岛现象严重,导致数据共享和资源整合困难。此外,传统的运维管理模式依赖于人工操作,工作效率低下,且容易出错。

2.3运维成本高,资源浪费严重

城市轨道交通接触网运维成本较高,包括人工成本、设备维修成本和故障处理成本等。由于接触网设备规模庞大,运维成本逐年攀升。同时,由于接触网设备故障率较高,导致资源浪费严重。

三、城市轨道交通接触网智能运维模式

3.1状态监测技术

状态监测在接触网设备中的应用具有重要意义。通过传感器、摄像头等设备采集接触网设备的状态信息,如电气参数、机械应力、温度等,实时监测接触网设备的运行状态,有助于及时发现潜在问题,防止事故发生,提高城市轨道交通系统的运行效率。一方面,状态监测技术可以实现对接触网设备电气参数的实时监测。通过传感器采集设备的电压、电流、功率等参数,可以判断设备是否存在过载、短路等异常情况,从而及时采取措施进行调整和维护。此外,监测机械应力也是状态监测技术的重要内容。通过传感器采集接触网设备的应力变化,可以了解设备的疲劳程度,为设备的维修提供依据。另一方面,状态监测技术还可以监测接触网设备的温度变化。温度是反映设备运行状态的重要指标,过高或过低的温度都可能导致设备损坏或性能下降,实时了解设备的运行温度,发现异常情况,避免因温度问题导致的设备故障。

3.2接触网悬挂检测模块

悬挂装置检测针对刚性、柔性接触网,可通过在不同设备不同部位配置安装相应测量功能的传感器实现状态监测和参数测量。或配置高清数字相机实现悬挂零部件的高清成像、光照补偿模块、触发模块等。可清晰分辨汇流排、中间接头、绝缘子、腕臂、定位器、定位线夹、悬吊安装底座、中心锚节、分段绝缘器、吊弦、线岔状态等部件的细节特征。现多家地铁都已应用弓网在线监测系统,安装与电客车顶,动态监测接触网状态及受电弓运行情况。对于悬挂装置中零部件外观变形、连接松动、脱落、绝缘子破损等异常情况,采用系统自动进行识别的方式是未来努力的方向,这样将有效的补充甚至替代人工巡视和检测,达到智能运维的目的。

3.3远程控制

远程控制功能在接触网智能运维系统中的具体体现。首先,远程控制功能可以让运维人员坐在控制中心就能对接触网设备进行实时监控和操作,减少了现场人员进入轨行区检查操作的频次。通过远程控制,运维人员可以对部分接触网设备进行远程检查或操作,确保接触网设备的正常运行。其次,远程控制功能可以提高接触网设备的故障处理速度。当接触网设备出现故障时,运维人员可以通过远程控制功能迅速排查设备状态,定位故障点,并采取相应措施进行处理。这样一来,故障处理时间大大缩短,进一步降低了因设备故障导致的列车晚点率。最后,远程控制功能还可以实现接触网设备的定期巡检。通过远程监控系统,运维人员可以实时了解接触网设备的运行状态,发现潜在的设备隐患。针对这些隐患,运维人员可以及时进行远程调整或维修,确保接触网设备的安全稳定运行。

3.4数据分析与决策

接触网智能运维系统在收集到大量数据后,通过运用先进的数据分析技术,对这些数据进行深入挖掘和统计分析。这些分析结果为运维管理提供了有力的科学依据,有助于决策者更好地制定出符合实际情况的运维策略。首先,接触网智能运维系统能够实时监测各项关键指标,如设备运行状态、故障预警等,通过对这些指标的分析,可以为决策者提供关于系统运行状况的清晰认识。这样,决策者就可以及时发现潜在的问题,并采取针对性的措施进行调整和优化,确保接触网系统的安全稳定运行。其次,接触网智能运维系统还能够对历史数据进行分析和挖掘,总结出运维过程中的规律和趋势。这些规律和趋势对于预测未来运维需求和制定长期运维规划具有重要意义。例如,通过对历史故障数据的分析,可以找出故障发生的原因和规律,从而采取预防性措施,降低故障发生的概率。

四、应用案例

在南京地铁供电接触网专业,已经试用了一种接触网智能监测系统,由感知层、网络层与应用层组成。感知层为由安装在线路中的采集传感器组成,包括棘轮补偿状态监测装置、定位器状态监测装置、温湿度监测装置。网络层提供无线数据的接入和命令的下发服务、数据存储服务和云计算服务。应用层包括PC端应用和移动端应用,主要提供数据展示和报警提醒服务。用于实时监测接触网定位器、张力补偿装置等关键零件的运行状态及环境状态,实时分析判断接触网导高、拉出值、线索偏移等各项参数,根据预先设定的报警阈值,对接触网出现的异常变化和故障进行实时报警,为检修维护和故障分析处理提供依据。

结语

总之,城市轨道交通接触网智能运维模式具有显著的优势,有助于提高接触网的运行安全、降低运维成本、延长设备使用寿命。随着智能运维技术的不断发展和应用,城市轨道交通接触网的运维管理将更加高效、智能和安全。

参考文献

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[2]方俊,乔素华,谯都督.城市轨道交通智能运维现状分析及发展建议[J].铁路技术创新,2020(3):54-59.

[3]常占宁.基于大数据的牵引供电智能运维系统研究与实践[J].电气化铁道,2020,32(增刊1):68-71,75.

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