關(guān)于城市軌道交通論文
軌道交通是指運(yùn)營(yíng)車輛需要在特定軌道上行駛的一類交通工具或運(yùn)輸系統(tǒng)。最典型的軌道交通就是由傳統(tǒng)火車和標(biāo)準(zhǔn)鐵路所組成的鐵路系統(tǒng)。小編精心為你整理了關(guān)于城市軌道交通論文，希望對(duì)你有所借鑒作用喲。
摘要：針對(duì)城市軌道交通供電設(shè)備計(jì)劃維修模式逐漸暴露出維修不足和維修過剩的問題，以及設(shè)備的老化和失效無法實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀，本文采取多種方式對(duì)多種設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析，形成城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)備性能的狀態(tài)評(píng)估和服役壽命的預(yù)測(cè)，在保證城市軌道交通供電系統(tǒng)可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)上，為城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)備的維修策略提供可行性建議，改善目前城市軌道交通供電系統(tǒng)的檢修模式。
關(guān)鍵詞：城市軌道交通；供電設(shè)備；狀態(tài)評(píng)估；壽命預(yù)測(cè)
近年來，城市軌道交通成為解決我國(guó)現(xiàn)代城市交通擁堵問題的主要工具之一，在我國(guó)快速發(fā)展。而供電系統(tǒng)是城市軌道交通系統(tǒng)的重要組成部分，其運(yùn)行可靠性和安全性直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。隨著軌道交通進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)階段，供電設(shè)備的運(yùn)行維修決策問題也越來越突出，當(dāng)前供電設(shè)備采用的計(jì)劃維修模式逐漸暴露出維修不足和維修過剩的問題。以城市軌道交通供電設(shè)備可靠性和安全性為中心的狀態(tài)維修模式充分考慮供電系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行可靠性因素，成為供電設(shè)備維修決策的重要考慮方向。針對(duì)不同類型的供電設(shè)備，監(jiān)測(cè)其一次狀態(tài)信息，結(jié)合既有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和檢測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用科學(xué)的數(shù)據(jù)挖掘方法，掌握供電設(shè)備狀態(tài)的關(guān)鍵參數(shù)，研究運(yùn)用不同的方法建立供電設(shè)備健康狀態(tài)評(píng)價(jià)模型，開發(fā)集合設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)、設(shè)備剩余壽命預(yù)估、設(shè)備故障率預(yù)測(cè)以及設(shè)備維修策略建議等功能于一體的設(shè)備狀態(tài)評(píng)估系統(tǒng)，改善目前城市軌道交通供電系統(tǒng)的檢修模式，具有大范圍推廣的價(jià)值。
1供電設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)原理
城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)備包括110KVGIS、33KVGIS、油浸式變壓器、干式變壓器、交聯(lián)電纜、直聯(lián)電纜、直流開關(guān)柜、低壓開關(guān)柜等，設(shè)備種類較多，進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)時(shí)采用的評(píng)價(jià)原理也存在差異。但基本原理都是通過各種輸入量確定設(shè)備的關(guān)鍵參數(shù)，運(yùn)用科學(xué)的方法，建立供電設(shè)備的健康狀態(tài)模型、壽命預(yù)估模型、可靠性模型，分別評(píng)判設(shè)備的健康狀態(tài)、剩余壽命和故障率。本文以油浸式變壓器為例，介紹設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)的原理。
1.1計(jì)算繞組熱點(diǎn)溫度
油浸式變壓器繞組熱點(diǎn)溫度是指繞組中最熱的那個(gè)點(diǎn)，通常在該點(diǎn)的絕緣老化速率最快，由于該點(diǎn)的位置不便確定，因此需要通過估算的方法進(jìn)行計(jì)算。
1.2計(jì)算等效運(yùn)行時(shí)間
油浸式變壓器的絕緣壽命是指在變壓器絕緣材料溫度給定的情況下，從絕緣材料投入使用到發(fā)生電氣故障所經(jīng)歷的總時(shí)間。絕緣材料老化和時(shí)間及溫度的關(guān)系服從阿倫尼烏斯反應(yīng)原理。在服役時(shí)間T內(nèi)，變壓器可能運(yùn)行在不同的條件下。將服役期T劃分為n個(gè)區(qū)間t1,t2,…,tn，并認(rèn)為每個(gè)區(qū)間ti的繞組熱點(diǎn)溫度（℃）θH(ti)保持恒定。
1.3計(jì)算靶心度健康指數(shù)
灰靶理論是灰評(píng)估和灰決策理論，需要在沒有標(biāo)準(zhǔn)模式的情況下設(shè)定一個(gè)灰靶，通過灰靶變換找到靶心，然后將待評(píng)估狀態(tài)與靶心進(jìn)行比較計(jì)算靶心度，通過靶心度來判斷油浸式變壓器所處的狀態(tài)等級(jí)。
2供電設(shè)備狀態(tài)評(píng)估系統(tǒng)的主要功能
2.1數(shù)據(jù)獲取
供電系統(tǒng)設(shè)備較多，每種設(shè)備的有效數(shù)據(jù)分別來自不同的地方。設(shè)備的一次狀態(tài)數(shù)據(jù)通過增加傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)獲��；設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)由現(xiàn)有的供電自動(dòng)化系統(tǒng)共享獲�。辉O(shè)備的檢測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)由供電系統(tǒng)定期的檢測(cè)試驗(yàn)共享獲��；設(shè)備的基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)由設(shè)備出廠資料信息化獲取。一次狀態(tài)數(shù)據(jù)包括：設(shè)備運(yùn)行溫度、壓力、微水含量等；電纜的表皮溫度；設(shè)備局部放電量、放電次數(shù)。設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)包括：設(shè)備的電流、電壓、功率因素、有功功率、無功功率、設(shè)備位置狀態(tài)、故障報(bào)警信息等。設(shè)備基礎(chǔ)信息和檢驗(yàn)數(shù)據(jù)包括：設(shè)備出廠檢驗(yàn)數(shù)據(jù)、設(shè)備型式試驗(yàn)報(bào)告、設(shè)備銘牌數(shù)據(jù)、設(shè)備巡檢記錄、設(shè)備故障檢修報(bào)告、設(shè)備定期實(shí)驗(yàn)報(bào)告等。
2.2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
由于獲取的數(shù)據(jù)種類眾多、數(shù)據(jù)海量、數(shù)據(jù)格式差異較大，為保證數(shù)據(jù)庫能夠有序存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、快速檢索數(shù)據(jù)，所以采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)命名規(guī)則，對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理、重命名后，利用可配置壓縮精度的分段壓縮手段將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中。同時(shí)利用內(nèi)置歷史緩存和歷史預(yù)讀功能，提高數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)檢索和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)能力。
2.3功能規(guī)劃
供電設(shè)備狀態(tài)評(píng)估系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)劃，確保用戶在使用系統(tǒng)時(shí)能夠有良好的體驗(yàn)，如圖1所示。
3系統(tǒng)設(shè)計(jì)
根據(jù)上述的設(shè)備的健康狀態(tài)、剩余壽命和故障率計(jì)算原理，結(jié)合供電設(shè)備狀態(tài)評(píng)估系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)開發(fā)城市軌道交通供電設(shè)備狀態(tài)評(píng)估系統(tǒng)。在供電設(shè)備狀態(tài)評(píng)估系統(tǒng)中可以看到整條線路、整個(gè)站點(diǎn)所有設(shè)備的狀態(tài)信息概況、設(shè)備狀態(tài)占比。如圖2所示。同時(shí)，對(duì)設(shè)備狀態(tài)評(píng)估結(jié)果的顏色進(jìn)行了規(guī)劃，有利于用戶對(duì)設(shè)備狀態(tài)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行識(shí)別。如圖3所示，系統(tǒng)也可以查看具體設(shè)備基礎(chǔ)信息、運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備的剩余壽命、設(shè)備的預(yù)計(jì)故障率、設(shè)備的評(píng)價(jià)打分狀態(tài)以及輔助的設(shè)備維修策略。用戶可以很清晰地了解設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)以及結(jié)合設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)制定高效的維修計(jì)劃。
4結(jié)語
本文利用運(yùn)用阿倫尼烏斯定律、加權(quán)灰靶理論、威布爾分布法、模糊層次分析法、聯(lián)合電熱應(yīng)力模型等，設(shè)計(jì)開發(fā)的城市軌道交通供電設(shè)備狀態(tài)評(píng)估系統(tǒng)，具有完整的設(shè)備狀態(tài)評(píng)估、設(shè)備壽命預(yù)測(cè)、故障率預(yù)測(cè)等功能，可為供電設(shè)備的維修策略提供可行性建議，有助于改善目前城市軌道交通供電系統(tǒng)以計(jì)劃?rùn)z修為主的檢修模式。且隨著智能算法應(yīng)用的深入以及設(shè)備數(shù)據(jù)的不斷積累，該系統(tǒng)的模型還可以進(jìn)行優(yōu)化修正，以便實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)評(píng)估達(dá)到更高的預(yù)測(cè)精度。
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