PSCADA系统轨道交通论文

2022-05-01

【摘要】电力监控系统(PSCADA)是地铁中较实用的监控系统,其具有良好的应用前景。本文主要围绕电力监控系统(PSCADA)的基本原理及其在地铁中如何具体实现这两个方面作分析说明。【关键词】电力监控系统;PSCADA;地铁1.前言传统来讲,地铁和轻轨的自动化系统是由很多独立的系统实现的。下面小编整理了一些《PSCADA系统轨道交通论文(精选3篇)》,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。

PSCADA系统轨道交通论文 篇1:

新一代地铁变电所PSCADA系统组网方案探讨

摘  要:通过挖掘现有地铁变电所综合自动化系统(PSCADA)系统组网方案存在的通信规约不统一、系统不开放、运维效率低等问题,结合电力系统自动化领域唯一的全球通用IEC 61850标准进行新一代PSCADA系统组网方案探讨。分别从网络结构框架、通信规约统一化、通信速率、故障弱化、运行维护等方面去对比新旧PSCADA系统组网方案的优劣,希望探讨出的新一代地铁变电所PSCADA系统组网方案能够更加可靠、高效、经济、智能。

关键词:地铁变电所;PSCADA;组网方案;IEC 61850

0  引  言

近二十年來,计算机、网络通信、传感器(物联网)技术取得了突飞猛进的发展,技术的进步促进了很多行的产业结构的更新换代。而随着城市化进程的发展,地铁在城市轨道交通中扮演的角色也越来越重要,它的安全、稳定、经济的运行,直接关系到人民的生命财产安全。但是,由于地铁线路的增加、延长,运维成本的上升,原来的地铁变电所PSCADA越来越不能满足地铁供电的新需求,急需进行技术创新,探索出更可靠、更高效、更经济、更智能的PSCADA系统。

1  地铁变电所PSCADA系统概述

地铁变电所综合自动化系统(PSCADA),主要是对地铁车站、停车场、车辆段、主变电站和变电所35kV中压交流系统、1500V(750V)直流供电系统、0.4kV交流系统、接触网系统进行监控[1]。它的主要功能有:数据采集和处理;遥测、遥信、遥控、遥调;界面显示;事故和预告告警;故障录波和事故追忆等,达到实施监视控制,保证供电稳定的目的。随着信息技术的发展,PSCADA系统的技术方案在不断地寻求进步和完善,良好的组网方式及设备选型对PSCADA系统的安全可靠提高十分关键。

2  现有地铁变电所PSCADA系统组网方案

地铁变电所综合自动化系统目前采用总控式的网络结构,其网络结构图如图1所示。

整个组网方案可以分成三部分组成:(1)35kV交流室的继电保护测控装置与所内的公用测控装置直接通过网口(103规约)接入到网口交换机;(2)1500V直流室继电保护测控装置与负极柜通过串口汇集到一个串口服务器,转换成网口通信后接入到网口交换机;(3)其余分散的串口通信装置(如:温控器、交直流屏装置、0.4kV开关柜、轨电位、电度表)则直接接入到通信管理装置进行规约转换。

从数据流向来看,整个PSCADA系统的中心是“通信管理装置”。一方面,它向下通过交换机和串口通信端子采集变电所内数据;另一方面,它向上接入车站级综合监控系统局域网与中央级OCC系统通信,负责数据的上传与下达[2]。此外,它还负责所内PSCADA系统的人机界面数据处理。所有的数据处理都由“通信管理装置”进行采集、规约转换、上传下达,这样的网络结构不满足设计的故障弱化原则。当它出现问题时,不管是所内PSCADA监控还是OCC监控都将失效,整个地铁变电所将处于无监控状态,操作只能在开关柜上就地进行,增加了运行风险。

另外,现有的“通信管理装置”不但有RTU功能,还集成了规约转换的功能,这使得网络变得更加复杂,现场施工布线难度大。而且将远传、当地监控、规约转换集中到一台装置上来实现,导致现场任何一个与之相关的改动,都会对“通信管理装置”进行操作。这对日常的运行维护或者后期改造升级工作来说,都将扩大工作影响范围,也让变电所在进行“通信管理装置”维护工作时处于了无监控状态。

从通信介质来看,现有的网络结构,除了35kV交流室的继电保护测控装置采用网络103规约通信外,其余装置的还是采用90年代的串口通信。整个网络数据存在传输速率慢,上传数据不完全等问题。这也导致现有的PSCADA系统无法进行一些面向运维的高级功能扩展,无法降低地铁变电所的运维成本。同时,整个系统也存在着多个通信规约,无法简单便捷地与其他系统进行数据交换,造成信息孤岛。所有的数据需要经过“通信管理装置”进行规约转换,这就导致了现有地铁变电所PSCADA系统的开放性较差,在后期改造、扩展上难度很大。

3  新一代地铁变电所PSCADA系统组网方案

从目前地铁工程建设实施的经验以及国内外变电所设备运行维护的经验来看,新一代地铁变电所综合自动化系统的关键在于实现通信接口标准化、提高设备间的互操作性、研发面对运维的高级应用功能这三方面进行[3]。最终,构建出一个开放、安全、稳定、高效、经济、智能的新一代地铁变电所综合自动化系统。

IEC 61850规约于2003年由国际电工委员会发布,已成为国际先进标准。它通过对变电所自动化系统中的对象进行统一建模,采用面向对象技术和独立于网络结构的抽象通信服务接口(ACSI),并支持TCP/IP协议,是一个开放的,代表了未来变电所综合自动化技术发展方向的通信协议,IEC 61850标准强调了变电站自动化系统中信息的数字化,包括在站控层和间隔层实现基于高速以太网的实施通信,也包括在过程层实现基于网络的通信。这种基于以太网的通信架构的采用,统一了通信系统的物理介质,减少了因为不同的物理介质而导致的互联问题,同时在过程层中采用以太网进行二次电气量的数字化传输,将大大减少变电站的接线工作,方便工程设计和维护[4]。

同时,国内电网行业于2004年将IEC 61850标准作为电力行业标准并开始在智能变电站中运用,该标准对电网智能化变电站技术进行了规范和统一,新建和改造了大量的新一代变电所,为地铁变电所综合自动化的发展积累了大量的经验。基于IEC 61850规约,考虑现有的PSCADA系统网络结构存在的问题以及地铁变电所运行维护的需要,构建新一代地铁变电所PSCADA系统组网方案,结构如图2所示。

变电所内装置采用IEC 61850规约(非IEC 61850规约装置将由“规约转换装置”转换成IEC 61850规约装置),通过网线直接接入系统,站控层通信规约统一为IEC 61850。数据汇集到开放的网口交换机,各个客户端软件可以直接通过网线接入到交换机与所内二次装置通信,获取数据,无需通过规约转换。由于所内监控后台与“RTU远动装置”都可以直接通过交换机获取数据,实现了所内PSCADA系统与OCC监控系统的解耦。这种通信方式取消了通信管理机这个中间环节,数据采集更直接,实时性更好。同时,因为采用IEC 61850规约通信,二次保护装置需要建模,通信获得的数据更全面,故障定位模块化,同时也会对数据的有效性进行判断,减少误报情况。站内数据的采集还可以扩展到对过程层网络(网络化保护)的通信状态GOOSE信息(保护闭锁、跳闸、通信状态等),可以对保护之间的配合回路与动作过程进行监视,避免因电缆虚接、断裂、绝缘降低等原因出现拒跳、误跳情况。

基于IEC 61850规约的PSCADA系统,不但在数据采集、网络简化、功能应用上具有优势,而且对于工程建设、调试、改造、扩建更加方便快捷。通过配置系统描述文件SCD,可以做到自动生成数据库,保证装置、后台、远动等系统的信号保持一致,缩短现场调试工作量。

4  结  论

基于IEC 61850规约的新一代地铁变电所PSCADA系统组网方案,它能大幅度改善信息技术和自动化技术的设备数据集成,减少工程量、现场验收、运行、监视、诊断和维护等费用,节约大量时间,增加了PSCADA系统使用期间的灵活性。它解决了变电所综合自动化系统产品的互操作性和协议转换问题,还使变电站自动化设备具有自描述、自诊断和即插即用的特性,极大地方便了系统的集成,降低了变電站综合自动化系统的工程费用,可以在地铁行业进行工程尝试推广。

参考文献:

[1] 王惠.浅谈地铁电力监控系统 [J].工业控制计算机,2013,26(10):35-36.

[2] 靳东.铁路供电PSCADA系统数据流分析及方案设计 [D].成都:西南交通大学,2015.

[3] 王文怡.基于IEC 61850标准的地铁变电所综合自动化设计方案探讨 [J].城市轨道交通研究,2013,16(4):54-57+91.

[4] 刘卫东,林彦凯.IEC 61850标准在地铁变电站自动化系统的应用 [J].电气化铁道,2008(1):37-39.

作者简介:徐钦炜(1988-),男,汉族,江西赣州人,工程师,本科,主要研究方向:城市轨道交通供电系统;赖沛鑫(1988-),男,汉族,广东揭阳人,工程师,本科,主要研究方向:轨道交通智能变电站运维系统应用;陆学文(1988-),男,布依族,贵州都匀人,工程师,本科,主要研究方向:城市轨道交通供电管理技术;廖权保(1990-),男,汉族,广东梅州人,工程师,本科,主要研究方向:轨道交通智能变电站数字化电流保护应用;余龙(1981-),男,汉族,四川眉山人,高级工程师,硕士,主要研究方向:城市轨道交通供电系统。

作者:徐钦炜 赖沛鑫 陆学文 廖权保 余龙

PSCADA系统轨道交通论文 篇2:

电力监控系统(PSCADA)在地铁中的应用

【摘 要】电力监控系统(PSCADA)是地铁中较实用的监控系统,其具有良好的应用前景。本文主要围绕电力监控系统(PSCADA)的基本原理及其在地铁中如何具体实现这两个方面作分析说明。

【关键词】电力监控系统;PSCADA;地铁

1.前言

传统来讲,地铁和轻轨的自动化系统是由很多独立的系统实现的。这些独立系统都是由控制中心独立具备各自的专业服务器、操作站、外用设备、不同结构的通信网格及各不相同的监控软件,通过整合来独立完成的。车站的各种设备都是由监控网络和监控站各自监控的。另外,各个子系统所需要的硬件和软件设备都各不相同,大多都跟设备供应商联系在一起,设备维护的种类越多,其工作量也相对的越大。因此,综合监控系统(ISCS)是地铁中最实用的系统,它可以为地铁的信息的相互交互及资源互相共享提供更好的发展前景,这也能提升地铁的安全使用、可靠操作及快速响应。

随着当代信息技术的不断高速发展,地铁综合监控系统(ISCS)也将随之不断的发展、改进。电力监控系统(PSCADA)的特点就是安全持续稳定运行,要根据实际应用基础上的特点来进一步推进其稳定的发展。

2.SCADA系统简述

所谓SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统,在电力系统中被称为远动系统,是在系统设备的远程状态监视、远程控制的需求基础上发展起来的。在地铁中的应用主要体现在其供电系统主变电所、牵引变电所、降压变电所等不同类别变电所内的高压设备、中压设备、直流设备、低压设备、交直流电源屏、排流柜、轨道电位限制装置等对象进行监控,实现对各种设备的控制、信息采集、数据分析处理、远方维护、统计报表、事故报警、画面调阅、历史数据查询等功能,简单来说就是系统数据的采集和监视控制系统。随着社会的进步,SCADA系统的应用领域越来越广,为现代发展各领域的数据采集和监视控制带来很多方便。

随着SCADA系统的普及推广,该系统的技术也越来越成熟,其中电力系统在应用该领域内的技术上取得了可喜的成绩,这也加速了SCADA系统在电力系统领域的推广速度。在地铁综合监控系统(ISCS)中有一个很重要的子系统,它就是PSCADA(Power Supervisory Control And Data Acquisition)系统,目前,它已成为电力调度必不可少的工具之一。PSCADA系统作为综合监控系统中非常重要的一个子系统,这与它自身的特点是分不开的。总的来说,该子系统有快速收集信息,显示准确,运行状态及故障等都可以迅速判断及显示,为系统的运行提供了极大的便利。它在提高电网运行的安全性、操作性、减少运行负担等各方面拥有不可忽视的特殊意义。

SCADA系统更早的运用于铁道电气化远动系统,铁路电气化能够安全可靠地用电,铁路运输调度管理技术的提升,很大部分取决于SCADA系统的运用。

SCADA系统运用在铁道电气化远动系统的时间较早,由于SCADA系统技术的成熟发展,这也使得远动系统在实际运行过程中用电的安全可靠,运输调度的合理科学。总之,铁道电气化远动系统高效运行,SCADA系统功不可没。

3.电力监控系统(PSCADA)具体实现探讨

电力监控系统(PSCADA)作为总控系统的极为重要的子系统,它对地铁供电系统主变电所、牵降变电所、降压变电所等不同类别变电所内的高压66~110KV设备、中压10~35KV设备、直流750V或直流1500V设备、低压400V设备、交直流电源屏、排流柜、轨道电位限制装置等对象进行监控,实现对各种设备的控制、信息采集、数据分析处理、远程维护、统计报表、事故报警、画面调阅、历史数据查询等功能。通过采集、监视、控制等关键环节,以进一步保障系统能够正常的运行。而电力监控系统(PSCADA)本身则受控于变电所的监控PC,同时也受控于工作站的工作人员,以保证该子系统的正常运行、维护。

电力监控系统(PSCADA)的实现,需要具备两个有实际意义的原则:

一是对中低压变电站实现自动化系统,真正实现全体自动化,不需要值班,在增加效率的同时,节约人力成本。

二是系统考虑构建成本。建设高压变电站无論在技术上还是投资上,都是需要非常大的投入。因此在建设之前,应该对项目进行充分的可行性分析,从技术、经济、系统兼容、运行可靠、日常管理等不同方面对项目评价。

电力监控系统(PSCADA)在目前的发展中运用较广泛,现在以具体案例在电力监控系统(PSCADA)运用的情况加以说明。

本地铁建设的过程中采用的电力监控系统(PSCADA),是分层分布式。下面笔者对该系统的具体情况进行详细的分析。

该自动化系统分为三级系统:

1)站级管理层主要是由控制、监控功能的信号盘或者控制单元,以及用于显示的显示器,操作的操作把手和用于管理、备份等的计算机组成。

2)间隔层所包含的设备主要有分散设置在供电一次设备的一些微机保护测控、集中组屏中的交直流保护及测控,还有各种信息收集、智能监控以及硬接点接入等。

3)网络通信层简单来说也就是所内通信网络、远程通信网络及接口。其工作原理就是间隔层设备通过所内通信网络层或接口直接和站级管理层的数据进行对接交换;然后由站级管理层通过远程通信网络和接口与综合监控的电力系统进行连接通信。

为避免一损具损的情况发生,系统通常会采用分散控制或集中管理的结构来运行,就算系统网络的其中一段线路或控制系统出现问题,也只是这一段无法正常运行,不会对其他的系统或整个系统的运行造成致命的影响。对于这种情况,通常会使用三级控制方式,在无异常发生的情况下运用远动控制,在设备维护的时候使用所内集中控制或设备本体来控制。在安全控制运行方面,采用相互封闭式,即在开关柜上安装当地/远方选择开关,对于接触轨电动要隔离开关和负荷开关,则设置相应的合分闸开关。

网络层的作用非常重要,主要的功能是转换规则和转发数据。实现规则转换及数据转发的设备有光电转换模块及多MODBUS规约通讯。前者主要用于C306通信控制器和35KV开关柜内间隔层智能设备之间,被安装于控制信号盘及开关柜智能设备侧;后者则多用于除上面之外的智能通讯设备。因为网络层的重要性,综合监控系统在构建时,已经充分考虑到网络层的植入,预先准备了很多接口以满足扩展的要求。

间隔设备层主要是满足通过硬接点输出方式接入的现场设备,是最直接的使用层。这些设备包括范围很广,例如供电设备、信息采集单元、负荷开关、隔离开关等。

4.SCADA系统前景展望

社会技术发展水平的逐步提高,加速了SCADA系统的技术成熟度,但同时,由于电力系统和系统也是随着人们观念及技术发展水平的提高而发生了改变,这也使得SCADA系统的技术应用需要更好的要求。笔者认为,这主要体现在如下几个方面:

4.1SCADA系统的集成性

SCADA系统在发展过程中,表现的一个重要特点是系统的集成性。现在的SCADA系统已经能够成功地实现与DTS及企业MIS平台的數据集成,在功能上实现计算机技术、网络技术、通讯技术、软件技术、控制技术、传媒技术为在机电装备系统上整合。

4.2变电所综合应用自动化

发展技术在不断更新完善,普通的控制保护屏已不能满足需要,现以RTU、微机保护装置为突破点,也可以适当的减少变电所的占地面积和设备投次,提升二次系统的安全可靠程度。目前,我国已经将变电所的综合自动化纳入研究重点,推出相应的产品,为地铁电气化的发展奠定良好的基础。

4.3SCADA与新技术的融合

将这些新技术用来模拟电网的不同运行情况,由专家系统结合实际情况开发出相关的调度及决策方面的软件,在运行中发现其缺点,及时智能的识别、判断、提供、处理对节能有用的信息,实现智能化运行模式,实现从获得信息到得出所需要结果的全过程动态、闭环控制,进而推理出最合理的运行方式和处理故障的各种有效方法,使处理问题的速度大大加快。可以合理、经济的为电网电力调度作出贡献,达到提升工作效率的目的。系统智能化实现实时、在线、动态监控,减少人为因素的影响,提高系统的可靠性,降低对操作人员的技能要求,提高工作的质量和效率。

5.结束语

本系统自开通起以按平日16.5小时,法定节假日17.5小时提供服务。在试运营期内就达到了工程预定的设计水平,完成了客运运输任务,运行图总现率100%,正点率在99.94%以上。这些的成绩的取得与先进的综合监控系统密切相关。

随着现代社会工业济经和计算机技术的快速发展,地铁电力监控系统在运行中也出现了越来越多需要改进的问题,要随着社会发展的技术不断更新换代,使之更人性化,以满足更多用户的要求。电力监控系统(PSCADA)集成于总监控系统,对系统的实用性、安全可靠性、及时发现错误、实时在线扩展和在线维护有了更突出的展现,这也符合现代技术发展的方向。

参考文献

[1]湛维昭.地铁综合监控系统的集成模式[J].都市快轨交通,2007(04).

[2]张发明,王颖.北京地铁10号线综合监控系统简介[J].城市轨道交通研究,2007(01).

作者:王剑

PSCADA系统轨道交通论文 篇3:

城市轨道交通专业虚实结合的实践教学资源研究

摘 要:城市轨道交通OCC培训系统由行车调度指挥仿真培训系统、环境控制仿真培训系统、电力调度指挥仿真培训系统、虚拟列车及运行图编辑系统、视频监控模拟系统和教师控制中心组成。该系统作为现代化城市轨道交通运营管理的培训载体,不但增加了学员的操作技能,还降低了控制设备的维护量,节省了运营成本。

关键词:城市轨道交通;OCC培训系统;长春轻轨

一、概述

城市轨道交通OCC培训系统针对长春市轨道交通集团控制中心员工岗位培训和入岗职工培训而建立。系统采用长春轻轨4号线运营实际的OCC调度指挥系统,包括行车调度指挥仿真培训系统、环境控制仿真培训系统、电力调度指挥仿真培训系统、虚拟列车及运行图编辑系统、视频监控模拟系统等5个子系统,其中线路车站三维虚拟场景以长春轻轨4号线为原型,显示线路特点及代表性车站。通过与其他培训系统的拓展连接,可实现对城市轨道交通运营多个环节的联合仿真培训与演练。

二、系统功能设计

(一)系统配置

城市轨道交通OCC培训系统由五个子系统和教师控制中心组成,系统配置如表1所示。

(二)系统技术参数

1. 行车调度指挥仿真培训系统

行车调度指挥仿真培训系统按照长春轻轨4号线线路,模拟全线16个车站的车站值班员系统和OCC中控系统,能够模拟全线不少于50辆车的正线运营,并能设置各种故障,实现考核。该系统由ATS的人机接口及ATS系统、联锁、ATS、ATP、ATO等部分组成,用于对行车调度相关的信号、联锁、运行图以及各种显示操作功能的仿真实现,可用于对行车调度员进行培训。

系统全线运行站点:长春站北广场站-北亚泰大街站-伪皇宫站-东大桥站-东新路站-吉林大路站-公平路站-自由大路站-浦东路站-东南湖大路站-北海路站-卫星路站-世荣路站-南三环站-南四环站-车场站。

具体参数如下:

◎站场及线路均与长春轻轨4号线路完全一致;

◎操作界面与长春轻轨4号线ATS终端工作站软件界面完全一致;

◎能够模拟界面中站场显示、告警信息等显示逻辑,显示功能与实际线路完全一致,信号操作和站台操作功能与长春轻轨4号线完全一致;

◎能够模拟线路运行管理,操作逻辑与实际系统完全一致;

◎能够模拟出入库计划管理、出入库预告管理等功能;

◎能够模拟系统的信息管理和维护功能,实现日志分析、历史回放、调度留言、告警过滤、用户管理和维护等功能;

◎能够模拟查询和打印日常运营报告、发车报告、列车驾驶员报告等;

◎能够模拟在线计划管理功能,模拟内容包括下载基本计划、下载当前计划、创建管理和维护周计划、打印计划、有效性检查等;

◎具备运行图创建、编辑、保存和打印功能,虚拟列车按照编辑好的运行图和设定的速度實现列车的模拟运行;

◎具备模拟轻轨列车正常运行、应急故障处理、行车调度、非正常情况下行车的相应操作与处理、OCC控制中心操作、车站值班作业等相关工作人员的协同培训和考核;

◎能够模拟各种站控系统的正常操作:联锁操作、轨道区段操作、岔道操作、车站操作等所有操作功能及告警处理等;

◎模拟对信号设备(信号机、道岔、轨道电路等)进行实时集中控制,实现完整的信号联锁模拟及操作功能,对运行列车直接指挥、管理;

◎明显显示列车在轨道上运行情况,如模拟列车按时刻表运行中过程的变化,列车加速、减速、暂停、折返有明显效果,速度等数值可查询与输入、修改;

◎实现OCC、车站值班员相关的行车调度的仿真,根据运营图模拟收发车、折返等功能;

◎针对正常的列车运行环境,进行常规标准化训练。也可设置各种运营故障,如信号机、转辙机、车辆故障等。

2. 环境控制仿真培训系统

环境控制仿真培训系统主要模拟长春轻轨4号线地下部分的3个车站:长春站北广场站-北亚泰大街站-伪皇宫站的环境控制系统。模拟内容包括:大系统、公共区、A端小系统、B端小系统、照明系统、给排水系统、模式控制、系统状态图、控制方式切换等。

3. 电力调度指挥仿真培训系统

电力调度指挥仿真培训系统与长春轻轨4号线PSCADA电力调度系统界面和操作逻辑完全一致。模拟内容包括:一次主接线图、通讯系统图、平面布置图、告警显示、用户权限管理、数据归档和统计报表功能等。

4.虚拟列车及运行图编辑系统。

(1)站场显示。包括区段名称、状态;信号机名称、状态;道岔名称、状态。

(2)列车显示。包括列车图标显示,列车当前行驶位置、方向、速度;多列车同时显示;列车时刻表显示。

(3)报警提示。包括信号机灯丝断丝;超速报警;车辆通讯超时。

(4)站场操作。改变道岔位置(定操、反操、单锁等);站场对象的封闭锁闭设置;指定进路的始端和终端;各种故障状态的模拟,包括道岔:定位无表示、反位无表示、定反位无表示,信号:各灯位灯丝断丝,区段:区段压不死、无法出清。

(5)列车操作。手动增加列车、减少列车、列车加速、列车减速和改变列车方向。

(6)自动排列进路。根据列车运行图,自动排列进路行车。

(7)联锁功能模拟。对信号机、道岔、轨道电路等信号设备进行实时集中控制;进路自动解锁。

(8)列车自动维护。自动创建列车运行图上指定的始发站区段。到发车时间后车辆速度逐渐增加进入速度逻辑运算;根据时刻表自动调整车辆位置。

(9)列车限速防护。每个区段可设置车辆上限速度,在该区段行驶列车不能超过限速值;采用移动/固定闭塞模式,判断前方区段的占用情况采取制动。

(10)列车自动行驶。可根据排好的进路,列车自动行驶;行驶过程中可根据前方的安全距离,车辆自动加减速;根据列车运行图,车辆到达某站时根据列车时刻表规定的停靠时间与位置停靠,根据出发时间自动行车。

(11)由编图人员输入基本数据。包括各区间运行时间、车站停站时间、运行间隔、起始和终到站、时间段、可用列车数、列车折返要求等信息,系统生成列车时刻表/运行图。

(12)自动编制基本运行图/时刻表。创建一个空的计划,通过添加列车、修改、平移和拷贝等功能自动生成所需的运行图;可根据已有的基本计划模板创建一个新的计划,通过修改,平移功能快速生成所需的基本计划。时刻表编制完成后,按不同种类,存入数据库内,以备调度员随时调用。系统数据库提供储存255个以上基本计划的容量。

(13)运行图/时刻表的修改与删除。时刻表由人工修改数据(包括各区间运行时间、车站停站时间、运行间隔、起始和终到站、时间段、可用列车数、列车折返要求等信息);通过人工修改时刻表,可进行运行图的调整;也可以在运行图界面,通过鼠标拖拽运行线,来进行运行图调整。

(14)自动会让处理。在编制运行图的过程中能自动进行冲突检查,并给出明确的提示及建议优化的冲突解决方案,避免运行图线段交叉。

(15)实际运行图/时刻表。为ATS子系统根据列车运行的实际情况自动生成,与计划以不同的底色和线条同时显示在运行图界面上。

5. 视频监控模拟系统

调度员可以切换监视器所显示的内容,调节监视器所显示场景的水平视角。通过视频监控系统,熟悉视频监控原理和各种常规、非常規操作。

6. 教师控制中心

教师控制中心主要用于教师主导的教学,是整个系统中为教师设置的操作终端。功能包括:

◎查看和控制学员使用状态、手动设置各类应急故障和模拟事故,设置和维护各类基础数据,管理学员成绩等;

◎系统设有教学、培训、考核三大模块,对学员综合能力进行评价,为最终的考核提供依据;

◎具有对故障/突发事件的添加、编辑、删除功能,同时还能对故障进行设置、撤消、排除和处理;

◎能对故障或突发事件进行分类管理、实时设置与撤销;

◎具有多种故障/突发事件触发条件,如故障/突发事件的时间条件、地点条件等,同时具备完善的故障信息显示等。

三、系统实证分析

(一)长春市轻轨指挥中心基本情况

长春市轻轨指挥中心是运营系统总控制中心,负责运营相关各部门的调度指挥工作,组成人员主要有行车调度员、电力调度员、客运调度员、安全调度员,上设值班主任,由总调度室主任进行管理组织。

长春市轻轨指挥中心设备布置(如图1所示),由上到下分别为:大屏,1号调度台,2号调度台。大屏,负责对电力调度SCADA、行车调度配线图、CTC线路信号显示和服务调度CCTV监控系统的屏幕显示,以求工作便利。

1号调度台,分为27个显示器和与之配备的操作麦克、电话、鼠标和键盘,按照工作职能将其分为3大类:第一,电力调度,其中3号线2个显示器,4号线5个显示器,分别显示长春轻轨3号线和4号线的SCADA监控系统。SCADA系统对长春轻轨全线供电变电所与供电区间起到了监控的作用,电力调度员可通过该系统,监视3号线日常供电情况,在发生供电故障的情况下,可以及时发现问题并作出相应操控,使供电故障问题得以解决。第二,行车调度,其中3号线5个显示器显示CTC系统、运行图、行车调度对讲台,4号线6个显示器显示ATS系统、运行图、行车调度对讲台。3号线的信号系统为CTC监控系统,在其界面上显示为3号线的信号与列车的实时监视画面,行车调度员可通过CTC系统,监视列车运行情况,并参照运行图,通过调度对讲台与列车进行联系,调整列车运行。4号线的信号系统为ATS监控系统,在其界面上显示为长春轻轨4号线的信号与列车的实时监视画面,行车调度员可通过该系统,监视列车运行情况,并参照运行图,通过调度对讲台与列车进行联系,调整列车运行。第三,客运调度,其中5个显示器显示CCTV通信系统、BAS监视系统。CCTV通信系统是长春轻轨线路上相关摄像广播设备的监控系统,客运调度可以通过该系统对线路上的实时情况进行监控,以保证线路安全和运营稳定;BAS系统的主要监控范围为长春轻轨4号线地下站及地下区间,平日为正常的通风排风控制,当发生紧急情况(如火灾)时,客运调度对BAS系统进行监视,消除隐患。

2号调度台,分为安全调度工作台和计划员工作台,另设两台打印机分别对长春轻轨3、4号线运行图进行打印用于存档备份;在控制中心对信号系统与通讯系统分别设置了UPS电源设备,当控制中心停电或供电发生故障等情况下,保证调度室的正常工作需求。

(二)岗位培训实证

为加强各岗位专业技能知识,熟练掌握调度操作系统,提高各岗位业务水平,增强实际操作技能,对行车调度、电力调度、客运调度等岗位进行培训。

参考各岗位的年度培训课时、培训目标,结合实际,按不同岗位分批分阶段地制定年度培训计划。按照年度培训计划组织开展培训。依照培训内容,由相关专业人员授课,培训方式为讲授专业知识与实际操作:讲授专业知识环节中,主讲人将专业知识教材做成通俗易懂的PPT演示文稿,对各岗位进行培训,过程中穿插答疑环节、小组讨论环节。实际操作环节中,主讲人会考虑操作设备的空间局限性,分组进行,保证每位人员均参与到实际操作当中。每次培训之后,对发生事故、救援的行车案例由值班主任带领进行分组讨论,分析事故处理方法,以便更好地组织非正常情况下的行车指挥。将知识培训的重点内容以编辑出题的方式,加入考核题库中。以考核的方式查找出专业知识薄弱的内容,进行重新培训以便加深印象。

四、结束语

城市轨道交通OCC培训系统作為现代化城市轨道交通运营管理的培训载体,对在岗人员和入职人员培训起到了关键性作用,一方面可增加学员的操作技能,另一方面也可以降低控制设备的维护量,节省运营成本。目前,该系统应用于长春市轨道交通的运营中,如将该系统融合更多城市轨道交通的典型线路,可扩展到更多城市轨道交通控制中心的管理中。

参考文献:

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作者:方振龙 李状

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