研讨自动化系统高速公路电力自动化系统信息平台与运用

论文导读：
摘要：自动化公路是交通自动化的先导和基础，也是现代工业国家的生命线。在许多国家交通阻塞造成的时间耽搁、燃油浪费，以及毫无必要的废气排放，都给社会造成了很大的损失。高速公路电力自动化系统是在原有的高速公路机电工程系统中研发出的新型的运行管理模式，通过这种管理模式能够提高系统效率，降低运营成本。介绍高速公路电力自动化系统的结构，并对应用效果加以研究。
关键词：高速公路 电力自动化系统 信息平台 应用
1007-3973（2012）010-082-02
高速公路的建设，加快了我国城市的发展，大规模地扩建城市通道及高速公路，在经济上是不可行的，人们必须设法学会更加有效地利用现有的公路。电力自动化公路是通过电力监控，形成的电力网络化系统，源于：本科www.7ctime.com
然后将监控设备和智能电控设备集中于自动化系统中，实现了高速公路自动化系统的管理模式。在这种科学的管理机制下，能够提高高速公路的服务水平，同时也将高速公路的整体效应充分的体现出来。
1主要研究内容和关键技术
企业信息化管理工作内容之一就是在信息技术保障下的企业运作的管理，也就是借助信息技术的支持实现企业的现代化管理模式，从而提升企业的效益，增加企业的竞争优势，在日益激烈的市场竞争中占据有利地位。企业信息技术为企业的运作提供支持时，需要建立具有针对性的不同的信息系统，从而为企业的正常运作提供支持和保障。具体来说，首先可以采取信息系统对企业内部的员工、原材料以及相关的技术等企业运作所必须的要素进行统一管理，从而有效的控制成本，提高效益；其次，可以借助信息系统针对产品周期所涉及到的订单、原材料采购、研究开发、生产以及相关的维护等各个环节进行控制和管理，以保证产品质量，赢取客户的口碑；再有就是用信息系统对企业进行战略、决策、制度制定、考核等发展目标和规划进行管理，以实现企业管理水平的提高。
主要研究内容是利用通信系统的传输作用，结合电力自动化系统的信息平台，在每条公路上实现电力监控，将各沿线内的服务区、收费站、供电设备等统一管理，进而提高高速公路全段的管理水平，在供配电所和收费站等，不用人为的操作就能够实现安全的运行，很大程度上节省了劳动力，提高了运行的效率。
高速公路通信系统是电力自动化实现的强有力的支撑条件，通过接入SDH光纤网络，建立安全可靠、综合性能高的自动化网络系统，在这种系统的控制下将沿线内的监控设备以及电力设备全部有机的结合起来，实现高速公路运行的全自动化管理的模式，降低运营成本，很大程度上提升了通信网络的使用效率，成为高速公路的信息业务平台，做到“N网合一”的效果。
2主要实施方案

2.1系统构成

高速公路的电力自动化控制系统可以分为中心控制层、分站控制层和现场设备控制层。在系统通信接收的组成上一般上采用太网结构和现场总线相结合的形式。监控中心控制层通过在太网结构的作用下，给各管理所、服务区等提供10/100Mbps与太网接口互联；分站控制层采用RS485/232的现场总线与各现场控制单元实现通信；现场设备控制层也是采用RS485/232现场总线与控制设备实现远程的遥控与数据的采集。
在硬件系统的组成主要包括以下几种：
（1）10KV系统微机保护测控一体化装置。在这种系统的作用下能够实现通讯、故障录波、监测等多种自动化功能。在系统的运行中能够对电气各设备进行参数的测量，还可以用于非电量保护、三段电流保护等系统的保护中。
（2）400V系统低压微机测控装置。主要实现了零序过电流保护、低电压以及控制回路断线等系统功能。对于不同系统的保护也起到一定的作用。
（3）直流屏和UPS通信模块。主要是通过32路采集通道对各出现开关的电流量进行动态的采集。
（4）干变式变压器监控单元。在这种设备的监控下，能够实现对变压器冷却风的状态以及变压器的温度进行实时的检测，保证了系统功能正常的运转。
（5）PLC是电力自动化的重要控制组成。在PLC的控制系统建立上所消耗的时间并不是很长，而且在PLC的操作界面上能够简单明了指示给用户，给使用者的操作上带来很大的便捷。同时在PLC系统中每个模块都安装了故障检测系统，通过监视器可以准确的判断故障的位置。通过PLC的软件编写能够对照明回路和远程的开关设备进行控制。

2.2各控制层的设论文导读：

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（1）监控中心控制层主要由计算机网络设备、服务设备以及各相关软件等组成。主要负责的部位包括电力自动控制站、照明控制站以及通风控制站等，使用了通信软件、数据库软件以及组态软件等。
（2）各分站控制层主要是由计算机网络、各分站服务器以及相关软件组成。在各分站服务区和收费站上只需要装置一台太网交换机就可以实现系统的功能。在软件的设备上要根据现场所需，提供相应的通信软件或者系统操作软件等。
（3）现场控制层主要是由通信控制器、智能仪表以及区域控制机等组成。在通信控制器和区域控制机上都是通过可编程控制器实现系统功能的，选取不同类别的I/O模块，对现场的设备进行了动态的监控和检测。

2.3系统功能

高速公路电力自动化系统实现了对全段路的供配电系统、服务设备、监控设备等数据的动态采集，对远程设备也能够实现遥控检测，各控制层的功能为：
（1）监控中心层是电力自动化系统的重要组成部分，所以具有对历史数据采集、远程遥测，能够对系统进行及时的维护，管理系统的重要数据，对整个系统的运行情况都能够实时的监控。
（2）各分站控制层主要是在各区域内实现数据工程量值的转换，在监控中心的授权下完成遥信遥测等功能，对网络节点以及安全参数的设定，能够实时的监控区域内系统的运行状态，检查操作过程等。
（3）现场设备控制层主要是处理远程的通信数据，在I/O模块的作用下，实现了数据的接收和发送，同时利用各种仪器表和PLC控制设备对系统各参数进行采集。
3实际的应用效果
在现在的高速公路管理上都是实行分段管理制，很大程度上提高了管理的效率。在传统的收费站以各配电所需要二四小时的值班人员，这种管理模式的成本比较高，而且浪费了大量的劳动力，现在的多网合一的管理模式，打破了传统的按功能和区域划分的管理模式，保证了高速公路的安全、可靠性运行。比如用一条公路为例，在高速公路沿线上配有一个服务区、监控中心以及养护工区，两个隧道管理所，四个收费站，一天按四班，三个操作人员来计算，需要监控中心管理人员8人，值班电工每处一人，四班轮流就需要36人，隧道管理所需要16人，如果采取全段管理的模式，值班电工就需要12人，最多能够减少管理人员将近30人，按企业每年给员工五万元支付来计算，每年就节约120多万元，这就在人员的使用上就减少了百万元的成本。在杭州绕城的高速公路上实施电力自动化的改造项目，分别在黄鹤山隧道的洞口设置10KV的配电所，同时也安装了红外线探测仪、网络监控摄像等，可以实现对现场设施的远程监控、遥测等功能，保证了在无人看守情况下系统的正常运行。
总而言之，实现高速公路的电气自动化，不是要扩建新的路段，而是要学会利用现有的公路去改造，通过利用计算机技术、网络技术以及数据库管理等多种技术，对高速公路沿线内的收费站、配电所以及服务区等状态实现了动态的监测和无人值守，提高了工作效率。随着自动化技术和计算机技术的不断发展，高速公路电气自动化能够为国家和企业节省很多资金，创造巨大的经济价值。
参考文献：
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