摘要：城市軌道交通供電系統(tǒng)安全運(yùn)行至關(guān)重要，操作人員的誤操作會(huì)導(dǎo)致重大事故，造成人員傷亡、設(shè)備損壞、大面積停電，甚至造成城市軌道交通運(yùn)輸?shù)陌c瘓，還可能會(huì)危及乘客生命安全。因此，在建設(shè)或改造城市軌道交通供電系統(tǒng)的過(guò)程中，考慮配置微機(jī)“五防”系統(tǒng)具有現(xiàn)實(shí)意義。
　　關(guān)鍵詞：城市軌道交通供電系統(tǒng)；防誤閉鎖；微機(jī)“五防”
　　電力系統(tǒng)防誤閉鎖技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了掛鎖、機(jī)械聯(lián)鎖、機(jī)械程序鎖、電氣閉鎖、電磁鎖閉鎖、微機(jī)閉鎖等幾個(gè)階段。微機(jī)閉鎖與傳統(tǒng)的防誤閉鎖相比，具有功能完善、閉鎖方式簡(jiǎn)單方便、擴(kuò)充性強(qiáng)、維護(hù)容易、投資省等諸多優(yōu)點(diǎn)，有效地防止電氣誤操作的發(fā)生，為電力系統(tǒng)的安全生產(chǎn)做出卓越的貢獻(xiàn)。雖然微機(jī)“五防”在電力系統(tǒng)應(yīng)用相當(dāng)成熟和廣泛，但在城市軌道交通供電系統(tǒng)，微機(jī)“五防”技術(shù)的應(yīng)用還處于償試階段。本文簡(jiǎn)要介紹了微機(jī)“五防”的特點(diǎn)、工作原理及可視化集控“五防”的工作原理，并對(duì)微機(jī)“五防”在城市軌道交通供電系統(tǒng)的應(yīng)用做了初步探討。
　　1“五防”功能定義
　　在電力系統(tǒng)中將防止5種惡性電氣誤操作定義為“五防”，即：防止誤分、誤合斷路器；防止帶負(fù)荷拉、合隔離開(kāi)關(guān)或手車觸頭；防止帶電掛（合）接地線（接地刀閘）；防止帶接地線（接地刀閘）合斷路器（隔離開(kāi)關(guān)）；防止誤入帶電間隔。目前電力系統(tǒng)微機(jī)“五防”技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了防止這5種惡性電氣誤操作的范疇。
　　2微機(jī)“五防”的特點(diǎn)
　　防誤閉鎖技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了掛鎖、機(jī)械聯(lián)鎖、機(jī)械程序鎖、電氣閉鎖、電磁鎖閉鎖、微機(jī)閉鎖等幾個(gè)階段。掛鎖、機(jī)械聯(lián)鎖、電磁鎖對(duì)手動(dòng)操作設(shè)備具有強(qiáng)制閉鎖功能，電氣閉鎖對(duì)電動(dòng)操作設(shè)備具有強(qiáng)制閉鎖功能，但前面的各種閉鎖方式只能實(shí)現(xiàn)單個(gè)設(shè)備或幾個(gè)高壓設(shè)備以及一個(gè)或幾個(gè)間隔內(nèi)高壓設(shè)備之間的閉鎖，只有微機(jī)“五防”閉鎖構(gòu)建了完整的防誤系統(tǒng)，不僅可實(shí)現(xiàn)設(shè)備、間隔之間的閉鎖要求，還可實(shí)現(xiàn)全站、變電站之間的防誤閉鎖功能。
　　3微機(jī)“五防”的工作原理
　　微機(jī)“五防”由防誤主機(jī)（電腦）、傳輸適配器、電腦鑰匙、以及各種鎖具組成，鎖具具有唯一編碼和統(tǒng)一的電腦鑰匙接口，微機(jī)“五防”系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)將現(xiàn)場(chǎng)電氣閉鎖接點(diǎn)及機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的二次閉鎖回路抽象為防誤閉鎖邏輯規(guī)則庫(kù)，鎖具與閉鎖邏輯實(shí)現(xiàn)相互獨(dú)立，閉鎖的邏輯由計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)。操作時(shí)在防誤主機(jī)上進(jìn)行模擬操作，模擬的過(guò)程即進(jìn)行操作邏輯檢查，只有正確的操作邏輯才能模擬通過(guò)，模擬后將正確的操作序列下傳到電腦鑰匙，然后使用電腦鑰匙按操作序列進(jìn)行倒閘操作，操作完成后將電腦鑰匙放入傳輸適配器，將操作結(jié)果回傳防誤主機(jī)。微機(jī)防誤主機(jī)通過(guò)和電力監(jiān)控系統(tǒng)通訊獲得斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地刀閘等實(shí)遙信狀態(tài)，通過(guò)電腦鑰匙操作結(jié)果回傳來(lái)獲得接地線、網(wǎng)門等虛遙信狀態(tài)，如果接地線和網(wǎng)門鎖采用帶無(wú)線通訊功能的鎖具，則可以將狀態(tài)實(shí)時(shí)回傳微機(jī)防誤主機(jī)。
　　4可視化集控“五防”的工作原理
　　早期的微機(jī)防誤系統(tǒng)一般實(shí)現(xiàn)單個(gè)變電所的防誤功能，隨著電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和運(yùn)營(yíng)管理模式的變化，對(duì)防止電氣誤操作技術(shù)提出了新的要求，在區(qū)域電網(wǎng)范圍內(nèi)建立可視化集控防誤系統(tǒng)成為安全操作的發(fā)展趨勢(shì)。可視化集控防誤系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)站間聯(lián)絡(luò)線閉鎖功能、唯一操作權(quán)功能、多任務(wù)并行操作功能和視頻聯(lián)動(dòng)功能。可視化集控防誤系統(tǒng)分為三層，即OCC層、變電班組層、變電所層。
　　變電所層防誤系統(tǒng)具備獨(dú)立運(yùn)行的能力，具有獨(dú)立模擬、傳票、操作和回傳功能，也可以接收變電班組層在五防工作站模擬后下傳的操作序列，在變電所層接票傳入電腦鑰匙。變電所層防誤主機(jī)可以通過(guò)與當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)通訊實(shí)現(xiàn)遙信互傳以及對(duì)當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)的遙控操作實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制閉鎖功能，也可以通過(guò)和OCC層五防服務(wù)器通訊實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線對(duì)位，保證與服務(wù)器設(shè)備狀態(tài)一致。
　　變電班組層防誤工作站通過(guò)OCC層五防服務(wù)器實(shí)現(xiàn)與各變電所實(shí)時(shí)在線對(duì)位。可以在變電班組層防誤工作站模擬操作，并把執(zhí)行序列傳輸?shù)诫娔X鑰匙，再到變電所進(jìn)行倒閘操作，也可以通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)把執(zhí)行序列傳送到變電所防誤主機(jī)，由當(dāng)?shù)夭僮魅藛T接票，再拿電腦鑰匙到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行操作。操作完成后可以在任意變電所或變電班組回傳操作信息。
　　OCC層五防服務(wù)器負(fù)責(zé)整個(gè)防誤系統(tǒng)的數(shù)據(jù)維護(hù)和管理。集中管理所有變電所數(shù)據(jù)，為所有五防工作站提供五防功能服務(wù)。可實(shí)現(xiàn)同各所狀態(tài)同步、遙控操作閉鎖、站間閉鎖、唯一操作權(quán)、數(shù)據(jù)唯一性等功能。OCC層五防服務(wù)器具備與OCC層監(jiān)控系統(tǒng)通訊的能力，實(shí)現(xiàn)互傳遙信以及對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的遙控操作實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制閉鎖的功能；也可以和變電所層防誤主機(jī)實(shí)時(shí)在線對(duì)位，自動(dòng)顯示設(shè)備狀態(tài)變化，保證服務(wù)器與變電所設(shè)備狀態(tài)一致。OCC層五防服務(wù)器對(duì)所有站開(kāi)出的操作票進(jìn)行統(tǒng)一管理，可分別調(diào)用、保存。
　　5微機(jī)“五防”在城市軌道交通供電系統(tǒng)的應(yīng)用探討
　　5.1電力監(jiān)控（SCADA）和“五防”一體化系統(tǒng)的應(yīng)用
　　城市軌道交通供電系統(tǒng)可以考慮配置監(jiān)控“五防”一體化系統(tǒng)。在電力系統(tǒng)，監(jiān)控“五防”一體化系統(tǒng)已經(jīng)廣泛采用，此系統(tǒng)具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：①不需要單獨(dú)配防誤主機(jī)和軟件，減少硬件和軟件費(fèi)用。尤其在城市軌道交通行業(yè)，城市軌道交通沿線主所、牽引所、降壓所SCADA系統(tǒng)一般都配置有監(jiān)控主機(jī)，只需再配置相應(yīng)五防鑰匙和鎖具即可實(shí)現(xiàn)“五防”功能。②監(jiān)控系統(tǒng)和“五防”系統(tǒng)共用數(shù)據(jù)庫(kù)，不存在監(jiān)控系統(tǒng)和“五防”系統(tǒng)通訊問(wèn)題，提升系統(tǒng)可靠性。③維護(hù)成本低，監(jiān)控和“五防”為同一廠家設(shè)備，不需要維護(hù)多套軟件。
　　但是，采用監(jiān)控“五防”一體化方案也有局限性，目前只能實(shí)現(xiàn)變電站層的監(jiān)控“五防”一體化功能，可視化集控式監(jiān)控“五防”一體化系統(tǒng)目前尚未實(shí)現(xiàn)，即站間防誤閉鎖無(wú)法實(shí)現(xiàn)。因此，還需電力監(jiān)控廠家和“五防”廠家對(duì)可視化集控式監(jiān)控“五防”一體化系統(tǒng)開(kāi)展相關(guān)研究。
　　5.2城市軌道交通供電系統(tǒng)配置獨(dú)立“五防”系統(tǒng)的方案設(shè)想
　　方案一：城市軌道交通供電系統(tǒng)主所、牽引所、降壓所都配置獨(dú)立防誤主機(jī)、傳輸適配器和電腦鑰匙，防誤主機(jī)和變電所里SCADA系統(tǒng)通訊。城市軌道交通沿線各駐站點(diǎn)配置五防工作站、傳輸適配器和電腦鑰匙。OCC端配置五防服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)和電力監(jiān)控主站系統(tǒng)通訊；OCC端五防服器和各駐站點(diǎn)五防工作站以及各主所、牽引所、降壓所防誤主機(jī)利用城市軌道交通主光纖環(huán)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)。此“五防”系統(tǒng)為最大化配置，費(fèi)用較高，可實(shí)現(xiàn)整個(gè)城市軌道交通供電系統(tǒng)的防誤閉鎖功能。
　　方案二：OCC端配置五防服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)和電力監(jiān)控主站系統(tǒng)通訊。另外在城市軌道交通沿線各駐站點(diǎn)配置相應(yīng)數(shù)量的移動(dòng)五防工作站和移動(dòng)傳輸適配器，各主所、牽引所、降壓所留有專用通訊接口，有需要操作人員到變電站操作時(shí)，操作人員帶著移動(dòng)五防工作站和移動(dòng)傳輸適配器，到相應(yīng)主所、牽引所、降壓所接入專用通訊接口和OCC端五防服務(wù)器實(shí)現(xiàn)通訊，從五防服務(wù)器取得畫(huà)面和數(shù)據(jù)，進(jìn)行模擬并將操作票下傳鑰匙后進(jìn)行操作，操作完成后將執(zhí)行完的操作票回傳。此集控“五防”系統(tǒng)配置簡(jiǎn)化，也可實(shí)現(xiàn)整個(gè)城市軌道交通供電系統(tǒng)的防誤閉鎖功能。此方案中變電站端不配置獨(dú)立防誤主機(jī)，SCADA系統(tǒng)使用自帶的邏輯閉鎖功能。
　　5.3城市軌道交通供電系統(tǒng)防誤閉鎖系統(tǒng)配置原則
　　鑒于城市軌道交通供電系統(tǒng)的重要性，城市軌道交通供電系統(tǒng)增加微機(jī)“五防”系統(tǒng)后，供電系統(tǒng)的機(jī)械閉鎖和電氣閉鎖設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)保留，這樣即使微機(jī)“五防”系統(tǒng)故障的情況下，也能盡量保證倒閘操作的正確性，減少人為失誤的可能。
　　6結(jié)束語(yǔ)
　　在城市軌道交通供電系統(tǒng)，微機(jī)“五防”技術(shù)的應(yīng)用還處于償試階段。還需“五防”廠家針對(duì)城市軌道交通供電系統(tǒng)的特點(diǎn)開(kāi)展微機(jī)“五防”的相關(guān)技術(shù)研究，解決城市軌道交通供電系統(tǒng)防止誤操作上的一些難題，提高城市軌道交通供電系統(tǒng)的可靠性和安全性。
　　參考資料：
　　1、《JOYO-B卓越廠站防誤綜合操作系統(tǒng)選型指南》優(yōu)特科技
　　2、《JOYO-J卓越集控站防誤綜合操作系統(tǒng)選型指南》優(yōu)特科技