Date: 2023-6-15 15:21:35

城市轨道交通系统由高压输电网、主变电所降压、控制网、牵引变电所降压等组成。调度中心提供照明、电源和测试维修等电能。各主要变电站(牵引变电站、降压变电站)的系统配置、电力电缆、接触网或轨道、供电系统的电源监控。供电系统具有关键的连续行驶条件，对交通控制的整体安全性具有关键影响。

1、传统运维模式的不足 

城市轨道交通持续发展，供电系统设备维护工作难度也越来越大，由于设备分布比较广，所以维护作业较为复杂，涉及各种专业学科，供电设备的维护成本、维护要求以及维护频次都在不断上升。在传统的运维模式下，针对城市轨道交通供电设备进行定期或者是事后检修，这样的模式无法满足当下城市轨道交通可持续、智能化发展的相关要求。

传统的供电系统运维模式主要具有以下几方面的不足：

➊ 运维管理效率低下;

➋ 运维工作投入的人力资源不足，存在人力瓶颈;

➌ 从整体上来看，运维数据较为分散，对于数据分析和应用的能力不足;

➍ 没能够实现对供电设备运行管控的闭环管理;

➎ 各个系统之间缺乏有效联系，没有实现全景式的监控平台。

为了保证城市轨道交通运行的可靠性和安全性，就必须依据城市轨道交通供电系统组成、运营以及维修等实际特点，建立起一种能够实现供电系统智能运维的信息化平台，对城市轨道交通供电设备实行全过程全方位式管理。

2、智能运维优势 

我国城市化建设步伐持续加快，城市轨道交通建设也随之而完善。城市轨道交通供电设备运维实现智能化管理，有利于推动轨道交通的可持续发展，提高其安全舒适性和便捷性。

新时代城市轨道交通供电设备的运行维护管理应当同时代发展的目标结合起来，依据时代发展的要求以及行业的变化，提升运行维护方案的科学合理性，推动我国城市交通建设的进步。

建立城市轨道交通供电设备智能运维平台，有利于为供电系统设备的运营维护提供科学的决策支持，提升供电系统智能化管理水平，从而使得现场供电设备的维护管理更加全面智能、及时准确，节省人力管理成本，使供电设备的管理更加高效经济。

3、技术现状 

供电系统的大部分故障是由于断路器和开关的绝缘性能降低和机械性能降低造成的。检查模式和检查频率的错误选择大大缩短了设备的使用寿命。

由于几个月的小检查、几年的检查以及在用设备的故障检查，设备部件的安装过于频繁，设备的磨损速度加快。毕竟，设备提起来太早，没有达到自身的使用寿命。在计划检修制度下，技术创新受到一定程度的抑制。

工厂的维护人员将长期进行定期、定性和定性检查，以便员工按照订单的顺序进行订购，并变得更加正式，忽略技术创新。即使供电设备状况不佳，也无法预测故障点进行检查，消除了安全隐患。检查模式和检查频率的错误选择大大缩短了设备的使用寿命。几个月的检查、几年的检查、正在使用的设备的检查，以及设备购置设备的检查，经常是连接和拆卸的，设备磨损速度加快。设备提起来太早，没有达到自身的使用寿命。

在一定限度的检查制度下，技术创新受到抑制。设备维护人员将长期进行定期、定性、定性检查，确保员工生产订单，忽视表单创新。供电设备状况虽差，但无明显故障时无检查时间，能及时发现并排除故障隐患。当供电设备状况良好时，应进行检查和维修。

定期检查是必要的。造成人力、物力的浪费，无法达到更好的检修效果。需要越来越多的人力资源来维持城市线路网中大型河流工作人员的需求。维护设备对管理和维护的需求越来越大。

4、发展趋势 

01、多维信息融合共享的技术平台

供电智能运维系统遵循协调互联、信息共享、补位提升等原则，通过维修中心的终端级供电智能运维设备与各运营系统互联，获取施工作业管理系统、电子工作票系统、企业资产管理(EAM)系统的相关业务数据，对中央级智能运维系统功能数据进行补位提升。供电系统数据在单个专业内各个功能板块实现信息共享和信息流动，实现各个模块的信息相互调用。

智能运维中心系统将接触网、变电、轨道、桥隧、房建等专业设备、缺陷、检修、工单等数据有机融合，为管理者全面掌握运维中心各项工作开展情况提供数据平台。

02、基于关联规则的综合智能报警机制

供电智能运维系统对在线监测装置所监测的供电设备状态量设置预警阈值和告警阈值，将供电设备状态分为正常状态、预警状态和告警状态。通过定义多组设备故障特征状态，实现实时监测数据和特征数据的比对功能，对设备运行状况进行辅助判断，识别故障类型。

设备故障特征状态可由系统自动收集设备发生故障时的参数信息，通过机器自学习更新故障特征库，采用智能识别、特征识别、机器学习、对比分析等算法，通过智能仪表定位及多模态高精度配准等技术实现稳定仪表状态识别、指针读数识别以及特殊的开关状态识别。

通过对在线监测设备监测项变化率的大小进行实时跟踪，对设备运行的异常趋势和状态量突变现象及时发出告警，同时判断在线设备监测数据是否在合理范围是否发生异常跳变，进而消除装置异常及误差对数据告警的影响，实现误告警过滤。

03、数字孪生的监控交互模式

数字孪生是利用物理模型、传感器更新、运行数据等集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相应的实体设备的全生命周期过程。

通过建立变电所和接触网数字孪生模型，将在线监测系统数据依托设备模型进行三维可视化方式呈现，最大程度呈现现场设备真实工况，带给管理人员身临其境的全局视觉感受。除在线监测数据外，智能运维系统还通过线网的ROMA 平台接口，获取相关线路应急人员、应急车辆等相关分布信息，方便运维调度人员进行应急处置的相关资源调配，为供电设备维修人员掌握变电所运行状态提供更加多元的信息。

采用数字孪生模型对变电所真实场景进行实景重构，建立变电所三维实景模型，在三维模型上呈现摄像机的总体分布情况，方便供电设备维修人员快捷调取摄像机的实时视频。

当发生故障时，数字孪生模型中的故障供电设备闪烁报警，维修人员可随意放大观看更多细节。同时在设备上展示变电所的周边环境，最大程度呈现真实场景，有利于故障查找及抢修。

目前我国城市轨道交通正朝着规模化与智能化的方向发展，供电系统作为保障轨道交通正常稳定运行的一个重要部分，必须要持续优化性能结构，对运行中可能出现的问题进行全方位监控与解决，加强高新科学技术在智能运维平台建设中的应用，努力达成智慧城市轨道交通建设的目标，推动我国轨道交通事业的可持续发展。

文章来源：轨道科技网