高速鐵路電力運動技術研究

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了高速鐵路電力運動技術研究范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

摘要：電氣化鐵路遠動系統是保障高速鐵路安全可靠運行的重要支撐和基礎設施。RTU作為鐵路遠動系統中的基層站點設備，能夠實時監(jiān)控鐵路沿線的電氣設備運行狀態(tài)和參數并及時反饋給調度中心。本文從理論與實踐結合角度闡述RTU設備功能原理和故障處理方法，為相關作業(yè)人員進行深層次的理解和掌握，進一步提升作業(yè)人員的工作效率，推動鐵路遠動系統逐步朝著安全化、科學化、自動化的方向發(fā)展。

關鍵詞：鐵路遠動系統；RTU；故障處理方法；自動化

我國高速鐵路電力遠動系統主要作用是利用計算機、互聯網和通信網絡之間的相互配合對鐵路沿線電氣設備的電壓、電流、功率、相位以及其他設備參數進行遠程實時監(jiān)控。該系統的功能主要由三部分構成［1］，包括中心調度站、通信通道、執(zhí)行終端，其中執(zhí)行終端主要是通過遠程控制單元RTU（RemoteTerminalUnit）對鐵路沿線設備進行實時監(jiān)控，它是鐵路遠動系統中的基層站點設備，能夠實時采集鐵路沿線的電氣設備運行狀態(tài)和參數并通過遠動信道反饋給中心調度站，是鐵路自動化運營中不可缺少的關鍵設備［2］。因此，具備較強RTU功能認知和使用能力，是確保高速鐵路電力運動技術更好服務鐵路安全運輸的基礎和前提。

1RTU的主要功能

RTU主要采用采用微處理器控制，應用遠程通信技術，對鐵路沿線的電氣設備運行參數進行實時采集、處理并傳輸，監(jiān)視和控制遠方設備的運行，以實現遠程測量、遠程信號、遠程控制、遠程調度等功能［3］。RTU外形相對較大，一般主要安裝在變（配）電所微機室，負責監(jiān)控變配電所內的高壓開關設備，它具備龐大的數據處理功能、通信速率快和可靠性高等諸多優(yōu)點，其中在高壓開關遠方和當地操控切換的信息傳遞中可實現檢修人員與調度中心的直接對話。

2RTU故障判別與處理措施

自2009年京廣高鐵正式開通以來，RTU設備曾發(fā)生過多起瞬間故障或永久性故障［4］。筆者對所在單位管轄范圍內RTU故障進行統計分類，發(fā)現RTU通訊故障占RTU故障總數90%以上，是RTU故障矛盾的主要方面，必須找準其成因，有效應對。本文就通道/RTU故障判別與處理簡述如下：1）連接通訊管理機備用端口（數據采集節(jié)點）進入系統后臺，啟動數據采集監(jiān)控界面（commui）［5］，點擊實時數據功能，查看RTU中各設備的工作狀態(tài)。2）點擊“運行狀態(tài)”→“通道狀態(tài)信息”查看該通道的通訊狀態(tài)是否正常，有無阻斷現象，若有阻斷，則：①檢查通道參數表中相應的參數是否正確，有無匹配錯誤。②用ping命令查找網關IP地址，用telnet命令測試通訊主機端口數據是否正常傳輸，有無阻斷現象。3）查看通訊管理機、RTU裝置、Modem的指示燈閃爍是否處于正常狀態(tài)，各設備上的通訊端口有無損壞，是否因為設備板件積灰或接觸不良造成。4）使用切換板上的手動切換是否正常工作，檢查采集參數中的節(jié)點信息表中關于切換設備類型和地址是否正確，檢查通道參數中的切換地址是否正常匹配［6］。5）檢查COM口和波特率是否設置正確，是否符合設備參數要求。6）若數據采集監(jiān)控界面顯示的設備、工作狀態(tài)與調度員界面設備狀態(tài)一致，則基本可以判斷是現場RTU出現故障，總召全遙信，進一步分析通訊規(guī)約，通知RTU維護人員進行故障排查。

3RTU通信故障診斷處理實例

2018年6月28日廣州局集團公司電調反映某電力低壓所出現一段、三段母線所有開關狀態(tài)無顯示、無法操作故障。經過作業(yè)人員現場檢查發(fā)現DI-5RTU裝置有一塊DIO板損壞，從南凱通訊管理主機備用端口進后臺查看所內RTU裝置遙信遙測板件狀態(tài)均不穩(wěn)定，時通時斷，更換DI-5裝置損壞的DIO板后，后臺管理機終端顯示所內RTU裝置板件仍不穩(wěn)定，重啟通訊管理機后故障未恢復。初步判斷故障原因可能是新舊通信板件版本不匹配或者是連接監(jiān)控各組開關的RTU裝置的通訊板件、網線故障，需后續(xù)進行排查。通訊管理機IP地址和監(jiān)控后臺操作流程見圖1。7月3日晚，作業(yè)人員再次對所內所有監(jiān)控開關的RTU裝置板件逐一進行認真排查，發(fā)現DI-5RTU裝置的DIO板損壞、DI-4RTU裝置的AD板損壞、DI-1RTU裝置的DIO板損壞，導致DI-0RTU裝置和DII-1RTU裝置無法進入超級終端查看數據信息，需要申請?zhí)齑白鳂I(yè)停電查看調取數據信息。7月4日凌晨進行天窗作業(yè)，作業(yè)人員更換損壞板件后，后臺終端顯示所內開關狀態(tài)仍是不定態(tài)，板件通訊異常，與廠家技術人員溝通判斷原因為板件通訊波特率問題，由于所內CAN總線掛的RTU設備過多，板件CAN口處的跳帽連接導致系統通信阻值過大，降低系統通信速率，在所內采集板原設置波特率100Kbps下大大增加了系統的不穩(wěn)定性，致使整個系統崩潰。為防止事故再次發(fā)生，現場去除連接跳帽使板件引腳直接與地相連接，因為使用屏蔽電纜作總線，并不影響數據通信的抗干擾性和可靠性；同時將所有板件波特率從100Kbps改為50Kbps后通訊恢復正常，所有開關不定態(tài)消失，并與電調聯系對一段、三段母線所有開關進行調試核對信號均正常，所有開關狀態(tài)顯示正常。

4結論與展望

電氣化鐵路遠動通訊系統是保障高速鐵路安全可靠運行的重要支撐和基礎設施。本文主要對京廣高鐵鐵路遠動通訊系統中的RTU功能作用和故障種類進行論述分析，對在生產實際中RTU設備出現的故障處理經驗和方法進行歸納總結。隨著運營實踐的不斷深入，鐵路主管部門會更加重視RTU設備的原理機制和故障處置辦法的總結、研究和培訓，進一步提升現場作業(yè)人員分析處理故障的業(yè)務技能，推動鐵路電力遠動系統朝著安全化、科學化、自動化方向發(fā)展。

作者:何攀 單位:中國鐵路廣州局集團有限公司衡陽供電段