为节约成本,提高无轨电车供电系统的运行安全性及可靠性,加快供电系统故障的排除,更好地对无轨电车供电网络实施智能化监控,2004年12月底,广州电车公司建成了无轨电车供电远程自动遥控系统,开创了用工控机替代价格较贵的plc之先河。
在进行输变电整流站改造前,广州无轨电车供电系统一直存在着不足:一是人工成本较高。每座整流电站都配备了值班运行电工8人,按员工成本3万元/年计算,一年仅人工成本就需192万元,使具有公益性质的公交企业负担较重。二是采用人工操作,其安全性、可靠性及效率等都比较低。三是难以全面掌握整个电车供电网络情况和迅速排除供电网络故障。
1993年起,广州电车公司开始研究整流站自动遥控技术,副总经理冯伟强任项目总负责人。2000年,该项目取得实质性进展,开创了用工控机替代plc之先河,整个系统包括了整流站scada系统(核心)、监控模拟系统、触线网运行监控系统、gps工程施工与抢修管理系统、gis地理信息系统、远程视频监控系统等六大系统,涉及计算机软件、硬件、通讯以及接口等技术。
建设初期,由于通讯技术普及度不高,可选用的社会资源少,通讯成为项目建设最大的困难。90年代电车公司使用自己架设的通讯电缆,自己研发调制解调器,但存在维护量较大、调制解调器芯片易烧的缺点。随着电信部门的ddn数据专线开始向社会开放,广州电车公司转向使用电信部门的ddn专线。此外,在项目建设初期,由于强弱电的结合较多,各种干扰带来的对可靠性的影响以及电脑板烧毁也困扰了一段时期,后通过电隔离、各级滤波等技术措施解决了这一难题。
2001年2月21日,东山整流站(一站)远程遥控投入运行。至2004年年末,共有6座整流站实现自动遥控。2004年1月13日,电车供电调度中心升级改造完成,正式启动运行。2004年12月召开的全国电车行业年会上,广州市电车公司的业绩让国内同行刮目相看:电车公司在车辆技术、架线技术、辅源供电技术等方面创下了多项全国第一,电车数量从全国第十位跃升为第三位。
无轨电车供电远程自动遥控系统的新车
2005年12月天平架整流站(七站)投产送电,采用远程自动遥控方式。2006年7月黄石整流站(八站)投产后,因技术的局限性,电信部门不再发展ddn数据专线,改用光纤通讯,广州电车公司系统也必须跟随改用光纤通讯,不断进步的通讯介质,导致接口协议不断变化,适应各种协议变化又成了最大的困难。针对第八站的遥控系统,冯伟强提出了两种改造方案,一是采用光纤通讯线取代当时使用的ddn专线;二是租用较高速率的v35接口的ddn专线。最后,经论证和试验,采用了光纤通讯线替代了ddn专线的方案,完成了第八变电站的远控改造。
无轨电车供电远程自动遥控系统主要有以下优点:一是成本低,设备通用性好,维护容易。由于采用工业计算机组成rtu,使设备造价大大降低,解决了对国外电气化技术的依赖性。二是较好实现了通讯的稳定性和数据的实时性,由于采用串口通信服务器,结合ddn(光纤)专线,组成一个极为稳定的实时通讯系统,解决了以往公用电话网、互联网、微波、gprs等系统不能解决的问题。三是充分运用地理信息、移动和数据库等信息技术,对供电网络相关基础数据进行采集、查询浏览和统计,为管理者提供有助于决策、计划、控制所必需的信息,成为电车营运供电网络日常维修工作方便实用的工具。
无轨电车供电远程自动遥控系统对无轨电车供电网络运行、施工与故障抢修实施智能化的监控和指挥,起到了重要作用和产生了重要影响:一是实现了对电车公司8座整流站的远程监控和无人值班运行,实现对整流站遥信、遥测、遥控和遥视,能对触线网的实时运行状态进行监控,对供电网络的故障进行抢修指挥与跟踪。该项目共投资约300万元,每年节约人工成本约96万元,更重要的是提高了整个无轨电车供电系统的运行安全性及可靠性,加快了供电系统故障的排除。二是减少了因无轨电车供电网络的故障导致供电网络出现停电,而造成电车停驶阻塞路面交通的状况。三是在技术上开创了用工控机替代价格较贵的plc之先河,投入较低、回报率较高,可减少公交车辆对石油产品的依赖,更好地发挥电车在环保方面的优势。
无轨电车供电远程自动遥控系统投入使用后,产生了较好的经济效益和社会效益,为无轨电车的可持续发展作出了贡献,具有较好的推广应用前景,对国内同行具有示范和指导意义。