一种城市轨道交通运维系统技术方案

本发明专利技术公开了一种城市轨道交通运维系统。该系统包括：中央级监测服务器、站级监测服务器和监测终端；一个线路或一个线网共用一个所述中央级监测服务器，在线路上或线网中的各个变电所分别布置多个所述站级监测服务器和多个所述监测终端；所述监测终端包括变电所环境监测终端和变电所设备监测终端，所述变电所设备监测终端包括GIS监控终端、变压器监控终端、开关柜监测终端、能馈装置监测终端、整流装置监测终端、电缆监测终端、接触网监测终端中一个或多个的组合。本发明专利技术能够实现对变电所环境和关键设备的感知和管理，极大减少运营人员重复性、机械性的日常巡视工作量，提升运维效率。

【技术实现步骤摘要】
一种城市轨道交通运维系统
本专利技术属于轨道交通
，更具体地，涉及一种城市轨道交通运维系统。
技术介绍
城市轨道交通牵引供电系统是整个城市轨道交通体系的重要组成部分，起到牵引供电及能量转换的核心作用，而牵引供电系统结构复杂、设备众多，属于多输入多输出、非线性时变的复杂大系统，常规的城市轨道交通牵引供电系统日常运维方案与存在的问题如下：(1)采用人工巡检和计划修程方案，定期定点进行变电所巡视、抄表以及检修工作，工作效率低下、浪费大量人力、物力、财力，且难以避免对大量健康状态良好的设备进行维护、检修甚至更换，无形中大量增加运营成本。(2)设备的巡检与运维独立开展，各类告警和缺陷信息未能与进入运行管理流程进行闭环，管理人员无法系统性对设备运维进行管控。(3)缺乏智能化故障监测和分析手段，不能对设备健康状况进行评估，无法预判故障，而故障发生后，对于故障的定位、故障诊断和原因分析往往非常困难且耗时较长，容易引发较长时间的停电、停运，降低了轨道交通的服务水平；(4)运营的日常运维产生的数据总体仍处于分散状态，系统数据缺乏互联互通手段，无法实现多源信息关联分析，海量数据的价值未能发挥。(5)随着轨道交通线网规模不断扩大，供电系统变电所数量日益增多，各类设施设备进入老化期，故障率逐年增加，其体量规模与运修人员配置的矛盾日益突出。
技术实现思路
针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种城市轨道交通运维系统，能够实现对变电所环境和关键设备的感知和管理，极大减少运营人员重复性、机械性的日常巡视工作量，提升运维效率。为实现上述目的，按照本专利技术的第一方面，提供了一种城市轨道交通运维系统，包括：中央级监测服务器、站级监测服务器和监测终端；一条线路或一个线网共用一个所述中央级监测服务器，在线路上或线网中的各个变电所分别布置多个所述站级监测服务器和多个所述监测终端；每个所述站级监测服务器与所述中央级监测服务器通过网络连接，每个变电所的所有所述监测终端与该车站的所述站级监测服务器通过网络连接；所述监测终端包括变电所环境监测终端和变电所设备监测终端，所述变电所设备监控终端包括GIS监测终端、变压器监测终端、开关柜监测终端、能馈装置监测终端、整流装置监测终端、电缆监测终端、接触网监测终端中一个或多个的组合。优选的，在所述中央级监测服务器和所述站级监测服务器上部署显示终端、数据库和运维管理软件，所述数据库包括用于存储所述监测终端上传数据的实时数据库和用于存储离线数据的离线辅助数据库。优选的，所述GIS监测终端包含35kVGIS监测终端和110kVGIS监测终端，所述35kVGIS监测终端和所述110kVGIS监测终端均包括SF6气体监测传感器、局部放电监测传感器、避雷器监测传感器和断路器状态监测传感器，所述运维管理软件用于根据所述SF6气体监测传感器的数据实现SF6气体泄露、SF6气体微水含量监测和预警，还用于根据所述局部放电监测传感器的数据实现局部放电信号的定位和类型识别，还用于根据所述避雷器监测传感器的数据实现避雷器的故障诊断和故障类型识别，还用于根据所述的断路器状态监测传感器实现断路器机械结构故障诊断。优选的，所述变压器监测终端包括油浸式变压器监测终端和干式变压器监测终端。优选的，所述油浸式变压器监测终端包括油色谱传感器和局部放电监测传感器，所述运维管理软件用于根据所述油色谱传感器的数据实现变压器油裂化程度评估、变压器释放气体达到饱和时间评估、变压器零部件绝缘过温故障诊断、和变压器温度预测，还用于根据所述局部放电监测传感器的数据实现变压器绕组放电类型评估、绝缘劣化程度评估、变压器铁芯接地点绝缘劣化程度评估和变压器寿命预测。优选的，所述干式变压器监测终端包括局部放电监测传感器和振动监测传感器，所述运维管理软件用于根据所述局部放电监测传感器实现牵引变压器绕组铁芯放电类型评估、绝缘劣化程度评估和寿命预测，还用于根据所述振动监测传感器实现牵引变压器绕组松动程度评估、故障类型评估和寿命预测。优选的，所述开关柜监测终端包括温度传感器和断路器状态监测传感器，所述运维管理软件用于根据所述温度传感器实现开关柜运行健康状况监测和故障报警，还用于根据所述断路器状态监测传感器实现断路器机械健康状态监测、故障报警和寿命预测。优选的，所述变电所环境监测终端包括用于采集震动信号的震动监测装置、用于采集噪声信号的噪声监测装置、用于采集光信号的光线监测装置、用于采集水位信息的水位监测装置、用于采集烟雾信息的烟雾监测装置、用于采集氧气含量的氧气监测装置和用于采集SF6气体含量的SF6气体监测装置、热成像双光谱摄像机、网络视频录像机中一个或多个的组合，所述变电所环境监测终端布置在变电所各设备房、电缆夹层或电缆通道内。优选的，所述变电所环境监测终端包括多个温度监测装置，在变电所的交流高压110kV、中压35kV或10kV电缆的电缆头上布置所述温度监测装置，在变电所电缆夹层的直流1500V或750V电缆的电缆头或者与该电缆头连接的铜排上布置所述温度监测装置。优选的，所述变电所环境监测终端包括视频监控设备，所述视频监控设备布置在电缆夹层、变电所各设备房内以及接触网预设位置，所述视频监控设备的布置方式设置为轮式、挂轨式或固定分布式中一种，所述视频监控设备的设置位置、数量根据变电所及电缆夹层的布局进行布置，所述视频监控设备能够实现变电所及电缆夹层面积覆盖率预设比例以上。总体而言，本专利技术与现有技术相比，具有有益效果：(1)独立性：在变电所综合自动化系统关系供电系统之外，独立设计一套运维系统，在不影响变电所综合自动化系统的安全运行的同时，可以实现变电所环境和关键设备的运维管理。(2)针对性：本系统贴合运营日常巡视实际需求，通过变电所环境监测终端和变电所设备监测终端的结合，极大减少运营人员重复性、机械性的日常巡视工作量。(3)全面性：本系统通过变电所环境监测终端和变电所设备监测终端的结合，辅以变电所综合自动化系统数据以及设备资产资料、设备运维记录等离线数据，能够实现对供电系统的全息感知。(4)互通性：本系统全面整合了运营日常运维产生的数据，将在线监测、带电检测、停电监测、视频采集、环境监测、变电所综合自动化以及相关离线数据进行互联互通，实现多源信息关联分析以及智能化应用。(5)安全性：本系统中需增设的监测元件均以不破坏设备内部构造和电气连接为原则，确保设备本体运行的安全性、可靠性。(6)兼容性：本系统具备极强的开放性和兼容性，对于部分设备厂家自带的成熟的故障预测和健康管理模型/算法，可以兼容纳入本系统统一管理。附图说明图1是本专利技术实施例的城市轨道交通运维系统的示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种城市轨道交通运维系统，其特征在于，包括：中央级监测服务器、站级监测服务器和监测终端；一条线路或一个线网共用一个所述中央级监测服务器，在线路上或线网中的各个变电所分别布置多个所述站级监测服务器和多个所述监测终端；每个所述站级监测服务器与所述中央级监测服务器通过网络连接，每个变电所的所有所述监测终端与该车站的所述站级监测服务器通过网络连接；所述监测终端包括变电所环境监测终端和变电所设备监测终端，所述变电所设备监控终端包括GIS监测终端、变压器监测终端、开关柜监测终端、能馈装置监测终端、整流装置监测终端、电缆监测终端、接触网监测终端中一个或多个的组合。/n

【技术特征摘要】
1.一种城市轨道交通运维系统，其特征在于，包括：中央级监测服务器、站级监测服务器和监测终端；一条线路或一个线网共用一个所述中央级监测服务器，在线路上或线网中的各个变电所分别布置多个所述站级监测服务器和多个所述监测终端；每个所述站级监测服务器与所述中央级监测服务器通过网络连接，每个变电所的所有所述监测终端与该车站的所述站级监测服务器通过网络连接；所述监测终端包括变电所环境监测终端和变电所设备监测终端，所述变电所设备监控终端包括GIS监测终端、变压器监测终端、开关柜监测终端、能馈装置监测终端、整流装置监测终端、电缆监测终端、接触网监测终端中一个或多个的组合。


2.如权利要求1所述的一种城市轨道交通运维系统，其特征在于，在所述中央级监测服务器和所述站级监测服务器上部署显示终端、数据库和运维管理软件，所述数据库包括用于存储所述监测终端上传数据的实时数据库和用于存储离线数据的离线辅助数据库。


3.如权利要求1所述的一种城市轨道交通运维系统，其特征在于，所述GIS监测终端包含35kVGIS监测终端和110kVGIS监测终端，所述35kVGIS监测终端和所述110kVGIS监测终端均包括SF6气体监测传感器、局部放电监测传感器、避雷器监测传感器和断路器状态监测传感器，所述运维管理软件用于根据所述SF6气体监测传感器的数据实现SF6气体泄露、SF6气体微水含量监测和预警，还用于根据所述局部放电监测传感器的数据实现局部放电信号的定位和类型识别，还用于根据所述避雷器监测传感器的数据实现避雷器的故障诊断和故障类型识别，还用于根据所述的断路器状态监测传感器实现断路器机械结构故障诊断。


4.如权利要求1所述的一种城市轨道交通运维系统，其特征在于，所述变压器监测终端包括油浸式变压器监测终端和干式变压器监测终端。


5.如权利要求4所述的一种城市轨道交通运维系统，其特征在于，所述油浸式变压器监测终端包括油色谱传感器和局部放电监测传感器，所述运维管理软件用于根据所述油色谱传感器的数据实现变压器油裂化程度评估、变压器释放气体达到饱和时间评估、变压器零部件绝缘过温故障诊断、和变压器温度预测，还用于根据所述局部放电监测传感器的数...

【专利技术属性】
技术研发人员：温建民，王开康，何斌，叶飞，吕意，黄辉，王沛沛，吴江涛，龚孟荣，张海申，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42