徐汉培
深圳地铁运营集团有限公司 广东深圳 518173
摘要：随着我国社会主义市场经济的飞速发展，我国综合国力得到极大的提升，科学技术也有了很大的发展。目前的一般性设计，已经实现了一定程度上的数字化与信息化，以供电系统为例，电力监控系统具备对供配电设备的断路器、隔离开关的遥控功能；显示开关位置、保护信号等状态的遥信功能；测量电流电压、功率因数等参数的遥测功能；远程操控变压器有载调压和继电保护整定值的遥调功能。这些功能，简称四遥。电力监控系统一定程度上实现了变电设备的监测与自动控制，但在运维方面，作为运营的一个重要环节，设备维护保养上的智能化建设还较为缺乏。为了不建成一座“崭新”又“落后”的地铁，应积极进行智能运维的探索。
关键词：地铁供电系统；智能设备；智能运维
引言
地铁供电系统智能运维借鉴于国家电网变电站，又有设备都在室内且集中的区别。提高变电所智能化、信息化建设水平，能有效地减少人力资源的消耗，提高巡检效率。基于此，本文主要对地铁供电系统智能设备与智能运维做论述。
1传统运维模式
传统维修方式包括巡视、保养性维修和故障性维修。巡视主要进行设备的外观检查、状态确认，例如有无外观污迹、异常发热、状态灯异常等现象。保养性维修是以计划预防性维修为主，辅以状态修，状态修的依据则来自巡检及周期性的试验，计划修的周期常包括周检、双周检、月检、季检、半年检、年检等。故障维修是在某个部件出现故障之后所采取的维修方式，适用于对行车、消防安全无直接联系、设备运行稳定且已考虑足够备份的系统或设备。故障维修可以是彻底维修，也可以是临时性的维修，设备在临时维修之后仍然可以投入运营，并等待后续彻底维修，一般情况下，当故障临时修复可以继续正常运行时，优先保证正常运行，在停止运营后再彻底修复。在维修程序结束之后，确认设备恢复可使用状态，投入正常运营。
2地铁供电系统智能设备与智能运维
2.1车地无线传输系统应用
地铁供电系统智能设备与智能运维之一是车地无线传输系统应用。车地无线传输子系统包括车载通信网关、地面通信网关、宽频带组合天线和配套电缆。通过车辆PIDS系统(乘客信息与视频监控系统)的无线传输通道(LTE)实现车载感知子系统与地面综合应用子系统的无线数据传输功能，将列车监测数据和故障信息实时、可靠的向地面维保生产管理子系统传输，以实现对在途列车的健康状态实时监测与诊断。
2.2关键子系统监测
地铁供电系统智能设备与智能运维之二是关键子系统监测。系统通过复合数字传感器自行获取牵引电机、齿轮箱、轴箱状态参数进行监测，通过TCMS系统来获取车辆其他子系统数据来监测诊断分析整个列车状态。下面分别介绍各个子系统监测的工作原理。1)牵引电机状态监测:牵引电机主要监测部分为轴承状态、转子振动、电压电流、转速等。系统通过电机转子两端的复合传感器采集电机工作时转子和转子轴承的振动、温度状态信息，并对采集的振动信息处理合成转子轴心运动轨迹，识别转子工频2倍频率的径向振动频率和幅度等频域故障特征信息实现监测;同时通过监测三相电机实时电流实现对电机状态的监测并实现分级报警。2)齿轮箱状态监测:齿轮箱主要监测部分为齿轮箱轴承、齿轮。通过齿轮箱大、小齿轮侧的复合传感器采集齿轮箱大小齿轮工作时的冲击振动和温度变化，并对采集的状态信息进行时频域分析。采用啮合频率及其谐波、振动信号的调制和边带分析等频谱特征信息分析方法，实现对齿轮箱状态的监测和分级报警。3)轴箱状态监测:轴箱监测部分主要是轴承冲击、振动、温度等。通过安装布设在轴箱上的复合传感器，采集并上传轴箱轴承的温度、振动、冲击等信息。
通过诊断分析系统，对采集到的数据进行综合分析处理，得出诊断结论，并根据故障严重程度，提出不同级别的报警。
2.3地铁牵引供电系统整流变压器转运就位施工技术
地铁供电系统智能设备与智能运维之三是地铁牵引供电系统整流变压器转运就位施工技术应用。首先是平台搭建相关数据测量。（1）设备房结构板与隧道地板间高差（一般在1.1~1.5m之间）。（2）轨道车平板与设备房间高差。（3）轨道车平板与设备房结构板间跨距。（4）无论是长边方向还是短边方向转运变压器，变压器的底座都为1.5m左右，即转运变压器时平台的受力范围都在1.5m以内。测量数据务必准确详细，以便平台搭建时材料准备齐全。其次是平台搭建材料对比选择。经过详细的施工调查及测量，合理选择搭建临时平台所需的材料。比如现场测量数据为：设备房结构板与隧道地板间高差为1.4m；轨道车平板与隧道地板间高差为1.1m；轨道车平板与设备房结构板间跨距2.7m；整流变压器无论是横着进设备房，还是竖着进设备房，变压器底座宽度都为1.5m。根据以上数据得出，我们把设备平移进设备房需搭设一个大约1.4m高、2.5m长、1.5m宽的临时平台。最后是可调式横杆的制作。首先取一根准48×2.5×840的普通横杆，用卷尺找出横杆的中点，用记号笔画一个记号。往中心点两边分别测量200mm，用记号笔做上切割记号。用切割机将横杆切断，并用锉刀将切割后的管口打磨干净。然后，取一根准24×500通丝杆，在其中点用切割机割断，并用锉刀将切割后的截面打磨干净。将其中一段不动，将另一段旋转180°，将它们放水平的平台上，放成一条直线，并将它们固定住。用电焊机将其焊接在一起，注意其同轴性，即焊接完成后呈一条直线。然后在该处通丝杆的上下方分别焊接一根准12×50的钢筋，做调节时用。焊接时不能有虚焊、夹渣、气泡等情况发生，焊接完成后打磨干净并做防腐处理。最后取一颗M24正丝螺母和一颗M24反丝螺母分别套装在加工好的通丝杆两端，丝杆露出100mm左右。然后将其两端分别套入切割好的横杆内，螺母刚完全放入管口为止。将横杆、通丝杆调整到同一轴线上，用焊机将螺母牢固焊接在横杆管口内壁上。
2.4安全教育培训
地铁供电系统智能设备与智能运维之四是安全教育培训。做到安全生产教育培训制度化、常态化，积极创新安全培训形式，采用班前教育、知识讲座、观摩交流、多媒体工具箱、安全体验馆、“BIM+VR体验式培训”等多种形式提升培训效果，针对不同施工阶段开展起重吊装、施工用电、高空作业、消防等专项安全教育培训，切实强化安全监督管理队伍业务能力建设，提高作业人员安全生产意识，使其掌握岗位作业风险和应急处置措施，消除麻痹思想和侥幸心理，自觉遵守制度规定，严守作业规程，自觉抵制和纠正各类“三违”行为。
3拓展
利用接触网巡检机器人，可以完成接触网导高、拉出值、磨耗的测量以及各部件污迹、放电、烧蚀、损坏的识别；利用轮对弓网在线检测装置，检测弓网、轮轨关系是否良好，有无拉弧现象，这些数据能反应接触网的健康状态。除了接触网，还有轨道巡检机器人几何参数检测、隧道三维激光探测、车辆走行部污秽损伤检测等数据采集途径，以将相关专业纳入智能运维范畴中。除了维护范围的拓展，功能上也可以进行拓展，智能运维系统留有其他自动化系统的数据接口，可以接入办公系统、电力监控系统、环控系统、材料管理等，实现设备的全生命周期管理及相应的联动控制。
结语
总之，在未来的发展中，智能运维必将越来越完善，地铁数字化、信息化程度也将越来越高。
参考文献
[1]丁德云，曹卫东，李凡华，等.城轨交通轨道全生命周期综合管理智能平台[C]//第四届全国智慧城市与轨道交通学术会议暨轨道交通学组年会论文集.深圳：中国城市科学研究会，2017.
[2]张发明，于小坤，宋超，等.城市轨道交通供电系统智能运维的设计与实现[J].设备管理与维修，2019（23）：16-18.