高速铁路自动化监控及其新技术.ppt

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1、华东交通大学交通信息工程及控制研究所高速铁路自动化监控及其新技术1 高速铁路的关键技术:京津城际铁路2008年8月1日正式投入开通运行，其最高运行速度已达到每小时350公里，标志着我国铁路开始进入高速铁路时代。牵引供电技术轨道技术 动车组技术电力通信信号技术2牵引供电监控系统铁路电力监控系统牵引变电所综合自动化系统一、相关的自动化监控系统3G电力系统(发电厂）输电线牵引变电所电力机车接触网馈电线回流线钢轨、地牵引供电系统组成示意电力牵引供电系统4调度控制中心 信道 YK,YT 电调中心牵引变电所开闭所 分区所YX,YC RTU RTU RTU 铁路俗称牵引远动系统n1 牵引供电监控系统构成5调

2、度端远动调度中心控制室6调度端远动调度中心机房7变电所（测量、控制屏/信号、保护屏/RTU）（综合自动化设备）8例如：1）故障区段自动定位 2）故障录波与远程传输 3）程序化控制 4）实时数据的集成与共享 5）供电拓扑的动态着色 6）图库一体化绘图 7）防误操作。1）“四遥”功能，增加的新功能n牵引供电监控系统新功能92）传统功能的改进为提高监控的可靠性，在NK6000系统中采用了双席监督式遥控方式。例如：遥控功能。10遥控方式1.选择3.执行2.确认11双席监督式遥控方式1.选择2.确认3.监督4.执行12n2 铁路电力远动监控系统铁路10kV电力系统13铁路电力远动监控系统示意保证信号电源

3、的可靠供电1.主站2.通道3.测控 装置3.测控 装置3.测控 装置14信号电源是铁路行车信号指示灯的供电电源，它的高压侧由电力专业管理；低压侧由信号专业管理。当信号电源出问题时，易出现责任不清，互相推托责任现象。将低压侧信号电源监控装置(STU)用于电源运行监控，失压报警和故障录波，可便于分清专业责任。15完成线路故障监测，定位，隔离及快速恢复。在高压侧分段开关处安装(FTU)用于16测控装置内部结构 17铁路电力远动系统主站监控画面 18铁路电力远动故障录波的波形自闭线电流波贯通线电流波自闭线电压波贯通线电压波19n3 牵引变电所综合自动化系统 秦沈客运专线采用成都交大许继TA21型牵引变

4、电所综合自动化系统。该系统由牵引变电所自动化系统、远方视频监控系统及防灾报警系统构成。变电所综合自动化是指集测量、保护、控制、中央信号、通信、管理等多种功能于一体 的自动化系统。综自系统在国内已有不少应用：20二、目前存在的主要技术问题3.客运专线自动化系统建设1.调度主站客户/服务器模式效率低2.标准化的应用集成问题21调度主站客户/服务器模式效率低1.发布/订阅技术达到实时数据主动推送效果；解决问题的技术：3.网格技术将网络联接起来构成具有很强计算能力的计算机。2.多智能体技术Agent具有主动交互特性；22标准化的应用集成问题nIEC61850国际标准子站自动化集成国外生产厂商正在积极研

5、制相关系统，部分投入运行国内正在积极研制nIEC61970国际标准主站自动化集成为解决这一问题，IEC推出了自动化系统的国际标准：nIEC60870-5国际标准子站与主站通信23客运专线自动化系统建设中长期铁路网规划至2020年，中国铁路将形成以高/快速客运专线为主干网络的客运系统。24运行管理系统运送计划系统维修作业管理系统设备管理系统电力系统控制系统集中信息监视系统车辆管理系统站场内作业管理系统列车计划车辆分配 车辆运用计划计划传达 乘务员运用计划统计 运行管理进路控制运行图管理旅客指南维修作业计划维修作业的开始结束维修用车辆控制终端检测车数据管理检查数据故障数据管理设备监视变电所控制设备

6、监视防灾信息装备管理故障管理履历管理车辆基地作业计划车辆基地进路控制新干线COSMOS综合调度系统12345678JR东日本公司&日立25 集行车调度、牵引供电调度、铁路电力调度、设备调度于一体，“四调合一”。新干线综合调度技术特点 COSMOS综合运输管理系统采用综合调度方式，管辖1000多km新干线的运行调度。26京津城际铁路自动化监控系统采集终端装置骨干传输网络以太网通信设备主/备服务器、通信处理机调度工作站调度工作站维护存储27大秦系统结构示意图牵引通道电力通道牵引供电监控铁路电力监控28三、技术应用及试验研究HY200牵引远动华东交通大学交通信息工程及控制研究所29HY2003 牵引

7、远动系统布局图 录音工作站 GPS 对时调度工作站通道Modem通信设备模拟屏服务器3031HY2004 电力远动一级图32二级图监控画面33三级图监控画面34HY2008 电力远动3536371、控制操作实验38392、铁路电力供电拓扑计算实验40414243拓扑算法效率分析通过石德线(石家庄至德州段)铁路10kV电力远动系统进行的实验研究，得出：试验方法 供电臂1 供电臂2 供电臂3 全线计算时间配电所开关分/合18.4(ms)20.6(ms)22.0(ms)61.0(ms)车站高压开关分/合 4.9(ms)5.1(ms)5.1(ms)(ms)车站低压开关分/合 1(ms)1(ms)1(ms)(ms)相比已有文献算法，效率提高了32.22 441.高速铁路离不开自动化监控技术;2.我国自动化监控应用已基本达到国际先进水平;3.铁路自动化监控发展迅猛,需不断技术创新结语45 谢 谢各位专家和领导！46