电气自动化的发展及在地铁中的应用研究

焦炎磊

（石家庄市轨道交通集团有限责任公司，河北 石家庄 050000）

前言

当今社会是信息化时代，计算机技术、网络技术在各行各业中得到了广泛的应用，有效地提高了企业的竞争实力，促进社会的健康发展。随着我国工业化时代的到来，电气自动化技术的大力发展，既有助于传统产业发展，还有利于信息化发展，进而实现我国电气工程的全面自动化。

一、电气自动化概述

实际上，电气自动化本身是一项覆盖极其广泛的综合型科学技术，当前时代它被广泛应用于电子、自动化、计算机工程、电工等多个领域，为我们国家的经济建设做了非常重大的贡献。其本身的综合性能十分强悍，可以将自动化技术与计算机技术、强弱电技术进行巧妙的融合，并且连接工业企业中的各类电气设备，从而帮助设备运行的更加安全、稳定。因此缘故，电气自动化一直都与人们的日常生活与企业的工业生产息息相关，现如今被广泛应用于国家的工业领域、农业领域乃至于国防领域等。而且，随着电气自动化不断完善，它逐渐延伸到各行各业之中，小到一个电器开关的设计，大到宇航飞机、地铁建设都可以看到电气自动化的“身影”。与此同时，无论是任何行业的发展，只要能够科学的电气自动化技术，就可以大幅度的减少企业的人力成本，并且减轻工作人员的劳动压力，同时还可以保障各项信息传输数据的精准性与时效性。

二、目前我国的电气自动化发展

（一）便捷性

随着时代的不断进步，电气自动化的各项先进技术也取得了非常快速的发展，如今的电气自动化可以说是科学技术的集大成者，因为它几乎不仅囊括了计算机技术、网络技术、电子科技等多方面技术，而且还将这些先进技术的各种优势进行了有效的融合。正是由于这些先进、强大的科学技术，为各行各业与社会大众都起到了非常巨大的推动作用。事实证明，它不仅可以为各行各业增加经济效益，还为老百姓的日常生活带来的了极大的便捷性。

（二）广泛性

先进的工业化水平不仅提高了人们的生活水平，更加快了国家整体经济建设的脚步，为各行各业都带来了非常巨大的影响，尤其是电气自动化的应用范围之广，几乎可以全面的覆盖到各行各业之中。如今人们的日常生活随处可见电气自动化，例如每日出行需要乘坐的地铁、电梯等，电气自动化的发展已经越来越受到社会各阶层人士的重视。事实上，随着电气自动化技术的不断完善，未来它的应用发展势必会越来越广泛。

（三）高效性

可以说，电气自动化是科学技术持续发展的必然结果，我国的电气自动化技术对于行业发展的助推作用是显而易见的，它不仅在推动着国家的经济水平，还对各行各业的生产线都有着巨大的推动，在增加生产效益的同时，还将产品的科学价值提升到了更高级的层面，其应用极具高效性的。

（四）科学发展性

就目前我们国家的电气自动化发展而言，它正在越来越深入的应用到各行业之中，各项集成技术、控制系统、远程操控系统等都在不断向前推进，可以预料未来的电气自动化肯定会更加智能化、多元化，会随着科学技术的进步而不断的革新。电气自动化最为明显的一个应用特征，就是这项技术是与时俱进的，它能够跟上时代的步伐完成技术更新，拥有非常科学、光明的发展前景。

三、关于电气自动化的设计理念

实际上，将个产品的生产步骤进行统一的控制，并且将其进行事前编程，便是电气自动化的基础设计理念。要想提高电气自动话的科学水平，必须要不断完善内在的控制系统，将集中监控理念、远程监控理念以及现场总线监控三方面的设计理念落实到位。如下，便将此三方面的设计理念展开详细的论述。

（一）集中监控理念

将工作系统之上的各个操作环节都统一集中到一台控制器上，便是电气自动化中最为基础的集中监控设计理念。施行这样的理念，不仅可以将所有工作人员的操作进行集中监控，还可以帮助企业减少一定程度的运营成本，进而提高企业在监控过程中的时效性。目前很多企业的电气自动化建设都在采用这一设计理念，类似地铁行业的集中监控，它可以将很多繁琐的操作细节作集中处理。不过这样的做法也不能说是完美无缺的，因为所有的命令都被集中到主机上进行处理，不可避免的会导致主机的反应速率变慢，而且还会增加电缆的数量。所以未来的电气自动化发展研究方向，应该着重解决这一技术难题。

（二）远程监控理念

所谓远程监控理念，其实就是指不在工作现场而进行的一类电气自动化操作。例如烟草公司应用这项设计理念，有助于完善产品在生产过程中的监控作用，而且还可以帮助企业节约一定程度的计算机安装费用、电缆投入等，同时远程监控系统还可以帮助企业的销售人员减少路途的往返奔波，减轻了工作压力。

（三）施行现场总线监控

就我国目前阶段而言，各项科学技术方兴未艾，很多企业在进行工作管理的过程分钟都会采用现场总线、以太网的方式来作为辅助手段。这项设计理念其实也被广泛应用到地铁建设事业之中，因为它可以帮助地铁工作人员实现更加智能化的操作，而且此类现场总线监控的理念，还可以大幅度提高工作效率，并且让各个区间之间实现更加独立自主的管理。

四、电气自动化在地铁中的具体应用

客观而言，电气自动化在地铁中的应用范围非常多，具体的应用要根据地铁的实际情况来分析。就目前而言，我国的电气自动化应用在地铁当中，主要可以从如下几个方面进行概述。

（一）应用于地铁运行的控制系统

由于我国的地铁控制模式相对比较简易，主要就是通过两方面来实现自动化管理：其一，控制中心管理；其二，测控方面的管理。在这两方面的管理控制范围内实现自动化监控管理要注意的是，在控制线路中把使用的SDK双环网传输通道转化成通信传接，之后在从控制中心到地铁沿线进行更加全面的连接。而这整个控制过程必须要利用BAS来实现科学化管理，同时在各个控制中心与地铁站点的大楼通信机械室提供BAS的接入点设置。

（二）应用于监控隧道与地铁站的通风系统

对于电气自动化应用到地铁建设，其中还有一个非常重要的区域就是在监控隧道和地铁站的通风系统，它可以保障地铁内部空调的数值控制以及冷水系统的自动化管理，同时还包括诸如排水系统、照明系统的及时检测，而且还会在检测的公共区域将精准的数据进行反馈，让上层管理人员有更为充足的工作调配时间。另外一方面，电气自动化还可以应用在地铁的车控系统之中，为车控室提供紧急使用的控制盘，可以为火灾事故做好自动控制的防护备用措施，而且此项电气自动化操控的权限甚至比中央工作者的权限还高。与此同时，它还可以辅助打印机的自动打印操作，以此来及时的反馈地铁火灾的具体情况。而且，BAS控制主机与地铁站还可以进行自动化的网络连接，将通信传输网络与通信转换接口进行连接，进而将具体数据传送到控制中心。此外，对于这一电气自动化项目而言，其操控权限能够远高于中央的工作人员。另外，它能够对打印机所展开的自动化打印予以辅助，基于此来对地铁的火灾状况及早地予以反馈。BAS 型的控制主机能够同地铁站展开全方位的自动网联，把通讯传输网络实际地连于通信转换的接口，继而把数据信息明确地送达控制中心。

（三）应用于监控管理系统

简而言之，对于地铁云进行过程中的监控管理也需要引用到电气自动化相关技术。第一点是帮助站台控制机组的计算机数据，将控制模板进行更加科学的调控，另外包括各种地铁的多媒体设备。同时，对于地铁中的系统自动化监测还可以通过信号的转换端口完成自动连接，进而连接到具体的地铁控制中心，完成更加高效、精准的监控管理。综合以上文献内容所述，不难发现电气自动化在各行各业的发展中都占据非常重要的地位，而且其应用范围之广，几乎囊括了各个科技、工业乃至于生活领域。本文结合了笔者自身多年相关的工作实践，首先对电气自动化作了简要的概述，将我国电气自动化的发展现状与相关设计理念进行详细的分析，最后探究电气自动化在地铁中的具体应用。随着国家科学技术的进步，未来国家的地铁建设一定会越来越多样化，势必会革新出更加先进的电气自动化技术，进而为老百姓创造更加安全、便捷的出行生活。地铁运行中的空调水也有其自我使用系统，在地下一层的车站可以它采用冷螺杆的冷水机组为车站提供冷源，而对冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔等进行检测，冷却水泵、冷却塔则能够按照顺序进行控制。地铁中电气自动化的应用还包括地铁的运行阶段，在地铁运行过程中，电气自动化的应用主要用来调节行车轨道的控制，经过利用在电子计算机的协助下，利用信息传输将信息输送到手机上，并能够及时反馈行车的信息。同时在计算机的程序处理过后能够继续将地面的车辆进行控制，能够将行驶的车辆进行轨迹的检测，并运用数据的形式来反映行车的记录。

（四）电气工程运用电气自动化存在的缺陷

在地铁电气设备运行过程中，自动化技术虽然确实能够增强设备的运行效率，但却在设备需要升级、更换、安装的过程中存在许多的麻烦。一是在安装自动化电气设备时必须由经过专业训练的专业人员来完成安装操作，对于防呆设计的考虑不足，导致安装设备这一步骤较为迟缓；二是设备在运行时，虽然确实减少了偶然故障的出现频次，但是如果自动化设备出现了重大故障，那么就必须由受过专业训练的专业人员来维修设备的故障。这在某种程度上会拉长维修时间，妨碍到日常的工作运行，不利于日常规划的地铁运行，增加一定程度上的交通压力；三是正式启动巨大的自动化电气设备来参与运作之前，需要很长的准备时间。

针对自动化电气设备缺陷的建议。一是尽可能地精简设备的运行启动程序，简化操作准备程序指令验证，尽可能更快地投入到项目运行之中；二是加大对电气自动化方面人才的培养力度，在对人才进行培养时，理论知识、实践技术还有现场经验都不能缺少，防止因设备、技术、系统革新而造成的技术人才断层问题；三是尽可能多地在地铁站内、地铁线路里可能成为维修现场的场地内配备专门的维修设备工具取放点，以方便在站点内的专业维护人员进行故障检测和抢修，以此来节约在这些工作上花费的时间，提高故障事故的处理效率，使地铁能够更快地再次投入到运输任务中。

随着信息技术的快速发展，计算机技术、网络技术得到广泛应用，包括在地铁中的应用，电气自动化技术的应用可以有效提高地铁运营企业的竞争实力。并且电气自动化技术的大力发展，既有助于传统产业发展，还有利于信息化发展，进而实现我国电气工程的全面自动化，因此对电气自动化技术发展及其地铁中的应用进行分析具有重要意义。