第一篇:铁道电气化工程工程管理考试总结
1铁道电气化工程项目的内容及特点以
及建设顺序答:(1)铁道电气化工程项目的内容包括新线电气化和既有线电气化改造;(2)特点:规模大、工期长、风险多、管理难;(3)建设顺序:(3个阶段8个程序)①前期阶段:包括预可行性研究、工程可行性研究、初步设计3个程序,②施工阶段:包括施工准备和施工组织2个程序,③竣工投产阶段:包括竣工校验、生产准备、后评价3个程序。
2铁道电气化工程项目管理的内容与方法
答:(1)内容:“五控三管一协调”。五控:进度控制、质量控制、成本控制、安全控制、环境控制;三管:合同管理、资料管理、信息管理;一协调:人财务计划协调。(2)方法:激励机制,目的是最大限度的调动组织和员工工作的积极性及创造性,提高工作的绩效。
3铁道电气化工程管理组织的确立原则、建立步骤答:
(一)原则“两个关系,四项原理”:(1)管理层次与管理跨度的关系,(2)部门职能与部门划分的关系,(3)要素有用性原理,(4)要素相关性原理,(5)要素能动性原理,(6)运动规律性原理;
(二)建立步骤:(1)确定合理的工程目标,(2)确定工程工作内容,(3)确定组织目标和组织工作内容,(4)组织结构设计,(5)工作岗位与工作职责确定,(6)人员配置,(7)工作流程与信息流程,(8)制定考核标准。4 铁道电气化工程设计的目标机内容答:
(一)设计目标可概括为:满足业主对工程的安全可靠性、适用性和经济性的要求;
(二)设计的内容包括工程的总平面设计、结构设计和设备安装设计3部分,也可分为总平面设计和各单项工程的建安工程设计2部分。双代号网络计划如何绘图、时间参数如
何计算以及关键工作和关键路线如何确定答:双代号网络图的基本符号是箭线、圆圈及编号。其中圆圈是两条或两条以上箭线的交点,称为节点,箭线表示一项工作,箭尾节点表示该工作的开始时刻,箭头节点表示该工作的结束时刻。在网络中贯穿起始节点与终止节点的一条链叫线路。在所有线路中,完工时间最长的那条链决定了整个工作的完工时间,称为关键线路。当然在任务的完成过程中关键线路也不是一成不变的。
6.铁道电气化工程建设项目进度计划的编制方法有哪些?
答:有关键日期表,甘特图,垂直图,网络计划技术等。
7.简述铁道电气化工程建设项目进度控制的含义和任务。答:铁道电气化工程进度管理是指通过制定工程进度计划,在既定工期内监控工程的进度情况,及时,定期将实际进度情况与计划进度相比较,及早发现偏差,分析偏差产生的原因及其对工期的影响程度,然后采取相应的措施并更新进度计划。实施进度控制的总目标是确保工程的既定目标工期实现,或者在保证工程质量和不因此增加实际成本的条件下,适当缩短工期。
8.简述铁道电气化工程建设项目进度控制的措施?
答:组织措施,管理措施,经济措施,技术措施。
9.费用进度质量三目标的控制关系?
答:这三项管理目标并非孤立存在,而是相互关联的矛盾对立统一体。在工程建设的进度,质量,投资的控制关系中,进度控制是中心环节,质量控制是根本,投资管理控制是关键。而对进度计划实施的全面控制,是投资目标和质量目标实施的根本保证。10.成本管理工作的内容及意义。
答:内容包括制定和贯彻各种定额,建立成本管理责任制。意义:(1)工程成本管理是工程成功的关键,是贯穿全寿命周期各阶段的重要工作。(2)不确定性成本的存在,需要施加全面的管理和控制。(3)工程成本管理可以合理的补偿施工消耗,保持社会再生产的顺利进行。
11.价值工程的原理及其应用意义。
答:价值工程(VE)又称价值分析(VA)
是一种重要的现代化管理技术,他是研究产品功能之间关系问题的管理技术。功能属于技术指标,成本属于经济指标,价值工程要求从技术经济两方面来提高产品的经济效益。价值工程事宜提高产品或服务的价值为目的,通过有组织的创造性的工作,寻求以最低的全寿命周期成本,可靠地实现产品或服务的必要功能,着重功能分析,以求推陈出新,促进产品更新换代的一种分析研究活动。
12.简述工程质量管理的原理 答:工程质量管理的原理可以概括为三大类(1)PDCA循环原理:计如—执行—检
查—处理
(2)三阶段控制原理:事前控制原理,事中控制原理,事后控制原理
(3)三全控制原理:全面控制原理,全
过程控制原理,全员控制原理
13.简述工程质量管理的内容和措施。答:工程质量管理包括在质量体系中,是与决定质量工作的策略,目标和责任的全部管理功能有关的各种活动。措施:1)事前控制措施:抓教育,抓设计,抓优化,抓规划,2)事中控制措施抓开工,抓培训,抓样板,抓难点,抓设备,抓材料,抓工法,抓环境,抓特点,抓整治,抓通病,抓变更,抓检查,抓科研,抓工期,抓投资,抓监理,3)事后控制措施抓验交,抓临管。14.施工组织设计的作用和任务
答:作用:施工组织设计为文明施工提供条件,对于协调各施工单位之间,各专业工种之间,各种资源之间以及平面布置与工期安排之间的关系,对于保证施工连续,均衡,有节奏地顺利进行,按期按质按量完成施工任务,取得较好的施工经济效益等,必将起到重要,积极的作用。
任务:电气化铁路工程施工组织设计的基本任务是贯彻党和国家的各项方针,政策,实施设计的方案和建设单位的目的与要求,按铁道部颁布的《铁路基本建设工程施工组织设计编制办法》,认真执行有关标准,规程及规范,选择经济合理的施工方案,实现最优的经济效果,达到工期,质量,安全,效益的综合目的。15.铁道电气化工程施工管理内容 答:(1)施工准备工作,(2)施工过程管理,(3)施工调度管理,(4)施工生产组织 16.人力资源管理的内容及冲突管理的方法 答:人力资源管理包括对组织人力资源的内在和外在因素的管理。外在因素主要指数量方面。对外在因素进行管理,就是根据人力和物力及其变化,进行适当的调配,满足组织对人力资源的实际需要,做到不多也不少。内在因素指心理和行为等质的方面。冲突管理的方法是:(1)解决问题/面对(2)妥协(3)调和(4)退让(5)强制。17.材料管理的内容及库存管理方法 答:建筑工程材料管理作为施工企业管理的重要环节之一,主要包括编制材料计划,采购订货,组织运输,库存保管,合理供应,材料领发,回收等工作内容。
方法: ABC分类法,供应商管理库存VMI.18工程索赔的依据和程序
(一)依据1 构成合同的原始文件2 工程师的指示 3来往函件 4 会议记录 5施工现场记录6工程财务记录 7 现场气象记录 8市场信息资料 9 政策法令文件
(二)程序提出索赔意向通知--------报送索赔资料--------索赔处理19安全管理方法
工程安全管理是施工企业全体员工及各部门同心协力,把专业技术,生产管理,数理统计和安全教育结合起来,建立起从签订施工合同,进行施工组织设计,现场平面设置等施工准备工作开始,到施工的各个阶段,直至工程竣工验收活动全过程的安全保证体系,采用行政.经济.法律.技术和教育等手段,有效地控制设备事故.人身伤亡事故和职业危害的发生,实现安全生产.文明施工 20施工管理与验工计价
施工监理中的监理主要有两方面内容对承包商质量自检系统的监督
承包商应当有健全的质量自检系统。每道工序完成后要由承包商自身进行检查,在整个过程中承包商要有专门的质量人员负责质量管理,监理工程师的首要任务是对承包
商的质量自检系统进行监督,使它充分发挥作用,对各项工程活动的监督 2 验工计价
施工监理中的一项重要的工作是验工计价,即计量支付的主要工作。监理工程师按照合同对承包商呈报的完成工程量,进行检验,确定其数量是否真实,其质量是否合格。21.风险防范与对策
一.采用风险控制措施来降低企业的预期损失或使这种损失更具有可测试性,从而改变风险。这种手段包括风险回避,损失控制,风险分隔及风险转移等
二.采用财务措施处理业务经发生的损失,包括购买保险,风险自留和自我保险 22工商的认定与事故处理原则
原则:(1).事故原因不清楚不放过,(2).事故责任者和员工没有受到教育不放过
(3).事故责任者没有处理不放过。(4)没有制定防范措施不放过
认定:下列情形;(1)在工作时间和工作场所内,因工作原因受到伤害的(2)工作时间前后在工作场所内,从事与工作有关的预备性或者收尾性工作受到事故伤害的(3)在工作时间和工作场所内,因履行工作职责受到暴力等意外伤害的(4)患职业病的(5)因工外出期间,由于工作原因受到伤害或者发生事故下落不明的(6)上下班途中,受到机动车伤害的(7)法律,行政法规规定应当认定为工伤的其他情形 23 各类工程项目的共同特征:工程的单
件性、功能的特定性、工程的系统性、目标的明确性、约束性(时间约束、资源约束、质量约束、空间约束)、影响长期性、投资风险性、管理的复杂性。工程组织的基本形式:职能式、工程
式、矩阵式及复合式“项目”的概念更为广泛,“工程”是
特指某类专门的项目。
第二篇:铁道工程
填空:
1.铁道工程是由轨道,桥梁,路基,隧道组成2.我国标准轨距为1435mm,轨道薄弱环节为曲线,道岔,接头
3.钢轨断面形状有轨头,轨腰,轨底三部分
4.道床断面包括:道床厚度,顶面宽度,边坡坡度
5.单开道岔的组成有:转辙器,辙叉及护轨,连接部分
6.线路的纵向阻力有:接头阻力,扣件阻力,道床纵向阻力
7.线路的维护划分为:综合维护,经常保养,临时补修
8.我国铁路运行期分为:20年,10年
9.作用在机车上的力有:机车牵引力,列车运行阻力,列车制动力
10.转向器的内接形式有:斜接,自由内接,楔形内接,正常强制内接名词解释:
1.轨道几何形位:指轨道各部分的几何形状,相对位置和基本尺寸
2.三角坑:两股钢轨如果不在同一平面上,先是右股高出左轨h1,后是左轨高出右轨h2,正线上h1+h2大于表列水平差允许值,且水平差最大两点的间距L不大于18m,所形成的病害
3.尖轨动程:指尖轨尖端非作用边与基本轨作用边之间的拉开距离,规定在距尖轨尖端380mm第一根连接杆中心处量取
4.无缝线路:指把标准长度的钢轨焊连而成的长钢轨又称焊接长钢轨线路
5.到发线有效长度:指车站到发线能停放最长到发列车而不影响相邻轨道作业的最大长度
6.限制坡度:是单机牵引普通货物列车,在持续上坡道上最终以机车计算速度等速运行的坡度,它是限制坡度区段的最大坡度,据此计算货物列车的牵引质量简答:
1.钢轨的作用和要求:作用:导向,承重,传力,导电要求:①具有足够强度,以抵抗由动荷载引起的弹性挠曲变形②具有一定的韧性,以防止在动荷载作用下,发生折断和损坏③具有足够的硬度,以防止车轮压陷或磨耗太快④其顶面具有一定的粗糙度⑤制造容易造价合理,经久耐用
2.增加轨枕数量的条件:①半径R≤800m的曲线地段(含两端缓和曲线)②坡度大于12‰的下坡地段③长度等于或大于300m的隧道内线路。上述条件重叠时,只增加一次
3.道床的功能:①承受来自轨枕的压力并均匀的传递到路基面上②提供轨道的纵向阻力,保持轨道的稳定③提供道床弹性,减缓和吸收轮轨的冲击和振动④提供良好的排水功能⑤便于轨道养护维修作业,校正线路的平纵断面
4.直线设计原则与直线最小长度:①设计线路平面时,相邻两直线的位置不同,其间曲线位置也相应改变②设计线路平面,应力等级设置较差的直线段,减少交点个数,以缩短线路长度,改善运营条件③选定直线位置时,应力求减小交点转角的度数 最小长度:①保证线路养护维修的要求②车辆横向摇摆不致影响行车平顺③车辆振动不致影响旅客舒适
5.铁路等级划分依据:铁路等级划分为三级:Ⅰ级铁路,Ⅱ级铁路,Ⅲ级铁路I级铁路 在铁路网中起骨干作用,远期年客货运量大于或等于20 Mt的铁路; Ⅱ级铁路 在铁路网中起骨干或联络、辅助作用,远期年客货运量大于或等于10 Mt、小于20 Mt的铁路;Ⅲ级铁路 为某一区域服务,具有地区运输性质,远期年客货运量小于10 Mt的铁路 划分依据:是根据铁路线在铁路网中的作用,性质和远期客货运量,以及最大轴重和列车速度等条件划分的。6.缓和曲线的作用及长度:作用:使车辆产生的离心力逐渐增加或减小,有利于行车平稳;在缓和曲线范围内,外轨超高由零递增或递减到圆曲线上或直线的超高量,使向心力逐渐增加或减少,与离心力的增减相配合 长度:①缓和曲线要保证行车安全,使车轮不致脱轨②缓和曲线长度要保证外轮的升高(或降低)速度不致导致旅客不适③欠超高时变率不致影响旅客舒适
第三篇:铁道工程
中国铁路安全的问题
一、绪论
铁路是国家重要的基础设施、国民经济的大动脉和大众化的交通工具,在促进经济发展和社会进步中起着举足轻重的作用。铁路运输必须保证广大人民群众的生命财产安全,中国铁路认真贯彻党中央、国务院一系列关于安全生产的指示,严格执行《安全生产法》。贯彻“安全第一、预防为主”的方针,不断加强安全管理、提高职工素质、强化技术装备,牢固夯实安全基础,在保证运输安全方面取得了明显成效。现对中国铁路运输安全状况、管理及技术发展作一综述。
二、摘要
通过对影响铁路运输安全稳定的“三大因素”(设备、制度、人员)相互关系的探讨,提出消除影响运输安全的不稳定因素,奠定支撑运输安全坚实基础的要求措施。在施工组织过程中,加强整体协调运转,明确结合部的分工和责任,保证铁路运输安全的持续稳定。
三、保证铁路安全的要素以及作用
维持铁路运输生产所必备的先进技术设备、完善的规章制度和高素质的运营人员是保证铁路运输安全稳定的“三大因素”。铁路运输企业的设备、制度和人员情况在其安全生产中起至关重要的作用。
1、铁路设备对安全的影响
对行车设备的改造施工及故障处理,多数情况需停止信号联锁的使用,要在无联锁的情况下接发列车,操纵台无显示、信号停用、道岔失去联锁,从准备进路、交递凭证、引导接车到区间列车的掌握均由人工来完成,对接发列车安全影响较大。2000年全路发生的17起行车重大、大事故中,有7起(占41.2%)是在施工情况下发生的。设备临时故障是在作业人员无准备的情况下,信号及联锁设备发生变化,一般在水害、雷击、暴风雨雪等自然环境下及设备老化等时,易发生临时故障,对运输安全影响也较大。哈尔滨铁路局每年发生影响接发列车安全的设备故障约1200起。
2、规章制度对安全的影响
规章制度有遗漏、不严密,与现场实际不符等均会影响运输安全。规章制度不完善的原因主要是:
①深入现场实际不够,未能随设备的变化及时修改相应的作业程序及制度;
②工务、电务部门不能及时提供相关技术资料,影响车务部门对《车站行车工作细则》的修订、补充和完善,以及有针对性地制定安全防范措施;
③没有针对设备的临时变化,及时制定作业办法和安全措施,使作业过程缺乏安全保障。
3、作业人员对安全的影响
① 作业人员对规章制度的掌握或理解有误,影响作业安全; ② 作业人员不严格执行规章制度,简化作业过程,影响作业安全; ③ 作业人员应变能力差,对突发事件处理不当,影响作业安全。1999年8月2日5:10,哈尔滨铁路局万乐站因3#道岔故障(1—3联动道岔光带和表示灯无显示),影响上行出站信号不能开放,使用路票发车,5:38 Y212次旅客列车进2道停车,值班员确认3#道岔是定位后,对故障的判定和处理不当,误认为1#道岔也是定位状态,5:40列车启动行至信号机前司机发现l#道岔是反位,停车构成未准备好进路发车的险性事故。综上所述,在设备改造施工及临时故障等情况下,如果规章制度不完善,设备作业人员应变能力差,就会影响运输安全。因此,强化设备、制度、人员及其相互间的协调配合,是确保运输安全稳定的关键。
四、强化“三大因素”的协调管理
设备是基础、制度是保证、人员是关键,三者是相辅相承、紧密相联、互相制约的统一体;同时,三者只有在动态的变化中保持相对的协调和稳定,安全才有保证,忽视了三者的动态协调与统一,维持安全稳定的支撑就将倾斜。
1、强化施工管理,提高设备质量
从运输安全的角度规范施工,施工单位应严格按施工方案给定的时间进行施工;实施施工、验收质量责任追究,避免低标准的重复施工,尽可能减少施工次数;接收部门要严格执行日常维修、检查制度,及时处理潜在的设备隐患,减少设备故障率。在设备发生意外故障后,能在最短时间(查标定时)内到达现场,进行抢修,及时恢复设备的正常使用。
2、跟踪设备变化,完善规章制度
(1)制定符合现场实际的规章制度。随时掌握设备变化情况,以及现场设备的特点和性能,及时修订安全防范措施,修订有关规章制度。
(2)完善施工与交接、培训制度。施工部门应有对车站技术管理人员(包括接收部门的工电维修部门)和作业人员进行培训的义务和责任,有跟踪、处理使用中发生意外问题的责任,限定最少跟踪时间;接收部门的维修人员要尽快掌握设备特点、性能和处理故障的能力。
(3)严格培训上岗制度。
(4)制定特殊情况下,接发列车作业标准。哈尔滨铁路局正在研究制定适合本局设备特点的《正常情况下接发列车作业标准》。、强化人员素质,执行作业标准
(1)强化岗位相关知识的应知应会培训。制定各工种应知必会范围,定期学习、考核和举行技术比武,引进激励机制和岗位轮岗制度。
(2)进行事故案例教育,增强安全第一的思想意识,强化作业人员对规章的理解。
(3)强化停电、施工、设备临时故障等情况下《接发列车作业标准》的学习,经常进行非正常情况下接发列车和应急处理能力的实作演练,提高非正常情况下的应变处理能力。<(4)施工中严格执行登记、消记制度,严格执行单一指挥的原则。把握好威胁运输安全的3个时候:施工开始的时候、施工完了进行调试的时候、设备临时故障的时候。
(5)严格管理,造就一批训练有素,能严格执行规章制度、作业标准化的职工队伍。
4、消除不稳定因素,奠定坚实安全.“三戒”
一戒推诿扯皮。避免各部门的本位主义,相互扯皮、责任不明易产生安全漏洞;
二戒信息梗塞。从提报施工方案到施工的全过程,各系统间、系统内部各业务科室间,以及各工种间要强化信息的沟通与联系,避免不了解情况的盲目作业;
三戒各自为战。施工中要考虑各系统间的协调配合,互为提供方便条件。
5、“五强”:
①强化施工方案的提报和审批。施工部门提报的施工项目、内容、影响范围、施工时间要准确无误;运输部门对施工方案的编制要科学,避免施工中发生意外事件。
②强化总工程师室在施工中的组织协调作用和权威性。③强化施工协调会的作用。所有与施工有关部门汇报的施工准备、配合事项要形成会议纪要,总工程师室负责督促检查落实,任一方未落实均不能施工。
④强化车站对施工安全结合部的控制。根据车站设备特点,制定切实可行的安全保障措施。重点把握5个环节:影响范围、关键作业、关键岗位、作业程序、达到标准。⑤强化作业标准的执行。各系统要严格执行施工操作规程和作业标准。
6、施工中严把“七关”:
①把住施工协调关。涉及多部门、多单位的施工,对结合部要明确分工、落实责任。②把住请点关。严格落实施工不行车、行车不施工原则,能纳入“天窗”内的维修作业,一律在“天窗”内进行。
③把住现场监控关。监控干部要重点检查安全措施的落实情况。
④把住施工试验和列车放行关。施工接近尾声时,施工现场和人员易出现忙乱现象,不完全具备开通条件时,坚决不放行列车。
⑤把住施工中行车设备运用和控制关。严禁超范围施工,施工方案中没有涉及的行车设备,一律不准动,特别是不准提前动行车设备进行施工准备。
⑥把住非正常情况下接发列车作业关。严把施工中的“闭塞、进路、凭证”三关。⑦把住列车运行组织关。机务、车务部门要认真学习《施工方案》,按调度命令正确出示《运行揭示》,编制《施工明示图》;机车乘务员、运转车长要熟悉施工方案,认真抄录《运行揭示》。
铁路是大联动机,须各工种协同作业。随着铁路新技术、新设备的大量采用,加强施工过程中设备、制度、人员之间的协调、配合,以及结合部的管理,必能达到自控、互控、他控,保证铁路运输安全的持续稳定。关于防止脱轨与增强铁路行车安全的建议
五、列车脱轨问题
列车脱轨是危害铁路运输安全的严重事故。据统计,1988年10年间,我国全路重大、大事故中,列车脱轨约占总事故的70%,其比例之高,在国际上罕见,国内前所末有。
为此,中国铁道学会安全委员会与铁道部安全监察司共同邀请路内从事安全方面研究的专家、学者和铁路第一线的安全管理工作者召开了“防止脱轨事故及确保客车安全学术研讨会”。会上,与会专家、学者分析了造成列车脱轨的原因,认为大多与列车/轨道系统的相互作用有关。国外早在60年代就在这方面开始进行了大量的研究工作。北美铁道协会(AAR)、国际铁路联盟(UIC)和原日本国铁都取得了重要成果,在保障行车安全的实践中发挥了重要作用。而我们在这方面还处于起步阶段。我国铁路安全研究方面的基础较薄弱,缺乏必要的试验条件,列车轨道系统安全性评定和管理方面的规程、规范不够完善和健全,存在不少漏洞和缺陷。对货车与脱轨有关的部分参数影响安全性能的关系研究不够,甚至有些失控。与会专家认为,为了减少脱轨事故,确保铁路行车安全,建议加强对列车/轨道相互作用系统安全性能、安全监测和保障技术设备的研究,并加大建设的投入。为此,应积极开展下列研究工作:
1.建设机车车辆/轨道系统安全性能试验线
为了科学、准确、公正地评价各种机车车辆的安全性能,建议在铁道部科学研究院东郊环行试验基地建设机车车辆/轨道系统安全性能试验线。所有新研制的机车车辆动力学性能鉴定试验都要在这条试验线上进行。
在轨道平顺性良好,曲线类型较少,半径较大,线路条件不固定的情况下,不可能正确、全面、客观地评定机车车辆的安全性能。因此,有必要参考北美铁道协会“AAR Ml00l货车性能试验分析评定标准”、美国“FRA轨道安全标准”、国际铁道联盟“UICOREB55车辆扭曲刚度检验标准”以及“德国机车车辆批准上道验收试验标准”的要求,建设我国用于试验评定机车车辆通过不平顺轨道和各种典型曲线的安全性能,以及检验车辆扭曲刚度等的永久性专用安全性评定试验线,使我国机车车辆安全性能评定试验工作得以规范进行。
2.尽快建立、健全和修改完善我国机车车辆轨道安全管理和试验评定方面的规程、规范
我国至今无自己的轨道、车辆状态的安全监控管理标准。现有的机车车辆动力学性能试验评定等标准中没有评定与脱轨关系密切的车辆扭曲刚度和通过各种轨道不平顺时的安全指标、侧向力允许标准等安全性能规定,对曲线通过安全性评定的标准也只是参照国外的标准,是否符合我国轨道实际的横向承载能力,没有通过试验验证;脱轨系数、轮重减载率、转向架、车体振动加速度等的取值和评定方法,也未进行过系统深入的试验研究,与AAR的5ft距离窗移动平均和欧洲铁路2m距离窗移动平均(也有用时间窗的)等方法存在很大差异,这对于正确评定机车车辆的性能关系极大。这些问题都必须认真研究。
3.重视对已有货车运行状态的安全监测管理工作
我国货车在曲线圆缓点区、反向曲线夹直线段的脱轨事故一直不断发生;近年来,又接连多次发生空货车在状态良好的直线段脱轨的事故。因此,除应研制新型货车转向架外,还应积极研究推广识别车辆性能不良、有潜在脱轨倾向的办法和仪器,积极推广监测货车超偏载、扁疤、严重周期性减载等地面的安全监测系统。
4.大力加强列车/轨道相互作用系统安全性方面的系列研究
世界各国在车轮脱轨原因、防治措施以及安全监测管理技术、安全规程、规范等方面的研究和实践都是建立在列车/轨道动力学和轮轨相互作用系列研究成果基础上的。要从根本上提高我国铁路科学研究、管理层对脱轨机理的认识,提高我国列车/轨道系统的安全性,必须重视加强列车/轨道相互作用等专业基础方面的研究。其重点有:车辆、轨道状态和构造参数,列车装载、编组、操纵等对脱轨安全性的影响,以及相应的监测管理技术和设备。减少脱轨事故和减少事故损失的途径和技术措施。建立、修改、完善列车脱轨系统安全监控管理方面的规程规范。对脱轨机理、安全性评定指标和评定方法的试验研究。
5.组建铁路安全技术研究和监测中心
为确保和强化安全,铁路必须有自己的研究和监测中心,特别是在企事业单位(包括科研单位)推向市场,实行企业化管理后,铁路就没有专门的单位来从事安全研究,以及对新旧设备在运用前和运用中的监视和测试工作。要临时组织人员进行研究,只能解决一时性的问题,不可能系统地解决问题。
回顾发生的各种重大事故,不少都是预防不力,缺乏系统与必要的监测和监控,因此,成立全路性的专门从事铁路安全研究和监测中心是铁路长治久安的需要。
六、总结
由上所述我们可以发现铁路安全的重要性以及为使铁路安全我们应做的事情,我了保证铁路安全我们应做好以下事情:
1、强化施工管理,提高设备质量
2、跟踪设备变化,完善规章制度、强化人员素质,执行作业标准
4、消除不稳定因素,奠定坚实安全.“三戒”
5、“五强”:
6、施工中严把“七关”:
以及为了防止发生脱轨事件我们应做好以下措施:
1、建设机车车辆/轨道系统安全性能试验线
2、尽快建立、健全和修改完善我国机车车辆轨道安全管理和试验评定方面的规程、规范
3、重视对已有货车运行状态的安全监测管理工作
4、大力加强列车/轨道相互作用系统安全性方面的系列研究
5、组建铁路安全技术研究和监测中心
第四篇:铁道工程
背诵部分
1、有砟轨距:+
6、-22、游间:当轮对的一个车轮轮缘紧贴一般钢轨的作用边时,另一个车轮轮缘与另一股钢轨作用边之间便形成一定的间隙
3、三角坑:两股钢轨如果不在同一水平面上,先是有股高出左股h1,然后左股又高出右股h2,正线上h1+h2大于表列水平差允许值,切水平差最大两点间距L不大于18m而形成的病害
4、货运量C:设计线一年内单方向需要运输的货物吨数
5、客运量(或客流密度)Ak:设计线(或区段)一年内单方向需要运输的旅客人数
6、货物周转量Chz:设计线一年内所完成的货运工作量
7、货运密度Cm:设计线1km的平均货物周转量
8、通过能力:铁路每昼夜可以通过的列车对数
N1440TT
TZ1440TTtWtFtBtH9、铁路输送能力:铁路单方向每年能运送的货物吨数或旅客人数
C356NHGJ
106(Mta)
10、牵引质量:机车的牵引的车列质量,也称牵引吨数
11、限制坡度:客货共线运行的铁路,线路的设计最大坡度是由货物列车牵引质量要求决定的,在单机牵引路段
12、加力牵引坡度:在两台及以上机车引路段
理解记忆部分
1、轨道:钢轨、轨枕、道床、道岔、联结零件及防爬设备等主要部件多组成2、缓和曲线的特征:离心力突然产生和消失
①、连接直线和半径为R的圆曲线,其曲率由零至1/R逐渐变化
②、缓和曲线的外轨超高,由直线上的零值逐渐增至圆曲线的超高度,与圆曲线超高相连接
③、缓和曲线连接半径小于350m的圆曲线时,在整个缓和曲线长度内,轨距加宽呈线性递增,由零至圆曲线加宽值
3、轨温变化时,影响钢轨两端自由伸缩的原因是来自线路纵向阻力的抵抗,它包括接头阻力、扣件阻力及道床纵向阻力
4、胀轨跑道:在列车动力或人工作业等于干扰下,轨道弯曲变形有时会突然增大
5、保持稳定因素
①、道床横向阻力:阻力↑ 稳定性↑
②、轨道框架刚度↑ 稳定性↑
③、有初始弯曲:弯曲↑ 稳定性↓
④、温度压力↑ 稳定性↓
6、基床病害发生的三个主要因素:
①、基床土质不良
②、水的侵入
③、列车动荷载作用的结果
7、基床病害可分为:翻浆冒泥、下沉、挤出和冻害
8、粗粒土或沙性土的破裂面呈直线形;细粒土或粘性土的破裂面多为圆弧形;滑坡的滑动面为不规则的折线或圆弧状
9、瑞典条分法:瑞典学者fellenius提出了圆弧条分法,也称瑞典条分法
10、挡土墙的分类:
①、按结构形式
a、重力式挡土墙
b、轻型挡土墙(钢筋混凝土悬臂式挡土墙、加劲土挡土墙、锚定板挡
土墙、锚杆(索)挡土墙、对拉式挡土墙、带卸荷板式挡土墙)
②、建筑材料
a、石砌挡土墙
b、混泥土挡土墙
c、钢筋混凝土挡土墙
③、挡土墙墙背的倾斜方向
a、俯斜 b、仰斜 c、垂直挡土墙
11、库伦理论和朗金理论都使用于重力式挡土墙。而对于一些轻型结构,如加筋土挡土墙、锚杆挡土墙、对拉式挡土墙等的墙面系与其后填料之间,以及衡重式挡土墙上墙墙背与填料之间,它们的相对位移均很微小,始终不可能达到极限状态所需的位移,因此,其土压力较主动土压力大,即为介于主动土压力与静止土压力之间的某一土压力值,因而采用主动极限状态时的土压力是不适合的。
12、挡土墙稳定性检算:
①、滑动稳定性检算
KcNfEExp
②、倾覆稳定性检算
K0MMy013、挡土墙基地应力及偏心距检算
ZNMyM0NGZGEyZyExZx
GEy14、15、16、挡土墙墙身截面强度检算 铁路运送能力:铁路单方向每年能运送的货物吨数和旅客人数 机车牵引力:这种由钢轨作用于动轮轮周上的切向外力之和,即为机车
轮周牵引力
17、机车车钩牵引力:指机车用来牵引列车的牵引力,其值等于轮周牵引力减去机车全部运行阻力
18、黏着牵引力:受轨间黏着力限制的机车牵引力,其最大值为动轮荷载的重力乘轮轨间的黏着系数
19、黏着牵引力限制:机车的轮周牵引力不能大于机车所能产生的黏着牵引力
20、起动牵引力:在起动条件下机车所能发挥的最大牵引力
21、附加阻力:上坡+ 下坡-
①、坡道附加阻力
②、曲线附加阻力
③、隧道空气附加阻力
22、控制动力的操纵控制方式:
①、空气制动
②、电空制动
③、电制动
23、列车运动状态分析:
①、牵引运行
②、惰力运行
③、制动运行
当C>0时,列车加速运行;当C=0时,列车等速运行;当C<0时,列车减速运行
24、牵引质量:机车牵引的列车质量,也称牵引吨数
25、牵引质量检算:
①、起动检算:当Gq≥G时,列车可以起动;当Gq<G时,列车不能起动 ②、车站到发线有效长检算:当Gyx≥G,则牵引质量不受到发线有效长度
限制
③、车钩强度检算:如Gc<G,则应采用补机推送方式
26、曲线要素:
①、概略定线:简明平面和纵面图中仅绘出未加设缓和曲线的圆曲线。圆曲
线要素:偏角α、半径R、切线长Ty、曲线长Ly和外矢距E
②、详细定线:平、纵面图中要绘出加设缓和曲线后的曲线。曲线要素:偏
角α、半径R、缓和曲线l、切线长T、曲线长L和外矢距E27、曲线半径选用原则:
①、因地制宜由大到小合理选用:能适应地形、少占农田
②、结合线路纵断面特点合理选用
③、慎用最小曲线半径
28、展现方式:套线、灯泡线、螺旋线
29、警冲标的作用:既是车站上重要的行车指示设备,又是划分股道有效长的标志
30、编组站功能:机车整备、车辆检修、供应列车动力、对车辆进行日常维修和定期检修。
31、编组站:是铁路网上集中办理大量货物列车到达、解体、编组出发、直通和其它列车作业,并为此设有比较完善的调车作业的车站。
第五篇:电气化铁道供电
远动系统的设计
1绪论
1.1概述
电能是现代工业的动力心脏,供电的可靠性和电能质量的好坏直接关系到企业的切身利益。为了提高供电可靠性和电能质量,现在电力系统中普遍采用了远动装置,用于集中监视和控制系统的运行状况。运动装置的发展经历了以下几个不同阶段。
在早期,调度中心没有办法及时地了解和监视各厂站设备的运行情况,更谈不上对各厂站的设备进行直接控制。各站供电系统的设备运行情况,各条线路的电流、电压、功率等情况调度中心都不能及时掌握,调度员和各个变电站的联系主要是电话,每天由各变电站值班人员定时用电话向调度员报告本站的电流、电压、功率等数据,调度员需要根据情况汇总、分析,花费很长时间才能掌握全厂供电系统运行状态的有限信息。由于电力系统是实时变化的,就这些信息来说已经属于“历史”的了。调度员只能根据事前通过大量人工计算得到的各种系统运行方式,结合这些有限的“历史”性信息,加上个人的经验,选择某种运行方式,再用电话通知各个变电站值班人员进行调整控制。一旦发生事故,也不能及时了解事故现场情况,及时进行事故处理,需要较长的时间,才能恢复正常运行。显然,这种落后的“远动”方式直接影响供电企业的安全经济运行。
第二个发展阶段是远动技术的采用。安装于各个变电站的远动装置,采集各车间的负荷情况,各线路电流,电压,功率等实时数据,以及各开关的实时状态,然后通过控制电缆传给调度中心并直接显示在调度台的仪表和模拟屏上。调度员可以随时看到这些运行参数和全系统运行方式,还可以立刻“看到”开关等设备的事故跳闸(模拟屏上相应的图形闪光)。调度中心可以有效地对全厂供电系统的运行状态进行实时的监控。调度员还可以在调度中心直接对某些开关进行投入和切除的操作。这种布线逻辑式的远动装置的采用,使电力系统可以实现最基本的遥测、遥信、遥控的功能。
第三个发展阶段是电子计算机在工业控制系统中的应用。现代企业生产规模越来越大,对电能质量及供电可靠性的要求越来越高,人们对系统运行的经济性也越来越重视。全面解决这些问题,就需要对大量数据进行复杂的分析和计算。监控系统需要装备类似人的“大脑”的设备,这就是电子计算机。远动系统基本原理
2.1 远动系统的功能
远动系统是指对广阔地区的生产过程进行监视和控制的系统,他包括对必需的过程信息的采集、处理、传输和显示、执行等全部的设备与功能.构成远动系统的设备包括厂站端远动装置,调度端远动装置和远动信道.远动系统的核心是数据采集与监视控制系统。
在电力系统中,远动系统应用最为广泛,技术发展也最为成熟。作为电力行业的专用自动化系统,远动系统有着信息完整、提高效率、正确掌握系统运行状态、加快决策、能帮助快速诊断出系统故障状态等优势,现已经成为电力调度不可缺少的工具。它对提高电网运行的可靠性、安全性与经济效益,减轻调度员的负担,实现电力调度自动化与现代化,提高调度的效率和水平中方面有着不可替代的作用。
远动系统在铁道电气化远动系统上的应用较早,在保证电气化铁路的安全可靠供电,提高铁路运输的调度管理水平起到了很大的作用。在铁道电气化系统的发展过程中,随着计算机的发展,不同时期有不同的远动系统产品,同时我国也从国外引进了大量的远动系统产品与设备,这些都带动了铁道电气化远动系统向更高的目标发展。
在远动系统中,主要的执行装置是RTU(Remote Terminal Unit),RTU是一种远端测控单元装置,负责对现场信号进行监测和控制。与常用的可编程控制器PLC相比,RTU通常要具有优良的通讯能力和更大的存储容量,适用于更恶劣的温度和湿度环境,但是在运算和编程能力上比较差。由于RTU对环境的适应能力,使得RTU产品在远动系统中得到了大量的应用。
随着微机综合保护装置的越来越广泛的应用,越来越多的微机综合保护装置应用到了远动系统中,微机综合保护装置是用于测量、控制、保护、通讯一体化的一种经济型保护;针对配网终端高压配电室量身定做,以三段式无方向电流保护为核心,配备电网参数的监视及采集功能,可省掉传统的电流表、电压表、功率表、频率表、电度表等,并可通过通讯口将测量数据及保护信息远传远动系统主机,方便的实现电网自动化。远动系统配置基本模式 1.点对点配置
主站与子站之间通过专用的传输链路相连接的一种配置 2.多路点对点配置
控制中心或主站,通过各自的传输链路相连接的一种配置.3.多点星型配置
控制中心或主站与多个子站之间相连接的一种配置 4.多点共线配置
控制中心或主站通过一公共链路与多个子站相连接的一种配置 5.多点环形配置
所有站之间的通信链路形成环路,控制中心或主站可以通过两条不同的路径于每一子站通信.分层分布式综合自动化系统“四遥”一般集保护、测量、控制于一体,有完善的SCADA功能,其结构如图1所示:
图1 分布式系统结构示意图
本系统中由测控装置、线路保护装置、变压器保护装置采集站内信息, 通过LON网送往前置机, 前置机分别通过高速局域网和RS-232送往操作员站和调度中心,同时前置机又可接收操作员站和调度中心下发的控制命令和对时命令。
由此可见,该系统是通过前置机与调度中心进行直接联系的,该前置机采用AMX实时多任务操作系统(Real Time Operating System),它可以调度一切可利用的资源完成实时监视和控制任务,提高计算机系统的使用效率,满足对时间的限制和要求。其远动上行和远动下行任务软件流程图如图2、3所示。
图2 运行上行任务软件流程图
图3 远动下行任务流程图
随着电力系统运行水平和管理水平的提高,越来越多的新建变电站和老站需要上微机综合自动化系统以达到无人值守的目的,远动在系统中的重要性越来越突出。随着现代通信技术的发展和在电力系统中的应用,远动技术将向着高速率、大容量的方向发展,工业电视监视技术和远动技术的结合,将使传统的“四遥”变为包括“遥视”在内的“五遥”更好地为电力生产和管理服务。为了保证整个安全监控系统的可靠性,在远方站和主站端分别采用不停电电源,以及主站端采用双机备用切换系统。为保证信息传输的可靠性,需采用双通道备用。为适应电力系统调度管理中采用分层控制的方式,远动信息网也采用分层式结构,以保证有效地传输信息,减少设备和通道投资。
2.2 远动系统的结构和组成
微机远动系统由三大部分组成:调度所的远动设备,为调度端设备,或称主站设备;变电所端的远动设备RTU(即远方终端设备),为执行端设备,或称子站信道,主要是调制解调器等传输系统。
图1.1 远动系统原理框图
图 4 给出了远动系统原理框图。
1、调度端
调度端能实现计算机远动系统最主要的人-机界面部分的主要调度操作,调度端接收RTU送来的实时远动信息,经过译码后还原处被测量的实际大小值和被监控对象的实际状态,显示在调度室的CRT上和调度模拟屏上,也可以按要求进行打印输出。另外调度员通过键盘或鼠标操作,可以输入遥控和遥调命令,调度端按规约组装出遥控信息字和遥调信息字向RTU传送。根据调度端的设备配置,可分为单机调度端、多机调度端、双机备用调度端和网络调度端。
2、执行端
执行端是位于远距离调度端对现场实现监测和控制的装置。它接收和处理现场信息经转换后送来的模拟量、脉冲量和开关量,并将上述信息经过转换后的各种数字信息按规约编码成遥测信息字和遥信信息字,向调度端传送。RTU还可以接受调度端送来的遥控信息字合遥调信息字,经译码后还原处遥控对象为每一空置执行机构回路提供继电器的1-2对常开或常闭节点;为每一调节执行机构回路提供继电器的1-2对常闭节点;为每一调节执行机构回路输出控制信号,输出信号为可调直流电压、可调脉冲或可调脉冲宽度有三种形式中的任一种。随着微型计算机技术的发展,在RTU中采用多CPU的分布式处理技术,使各功能模块化,有利于提高RTU的各项性能指标。
3、通信信道 在计算机远动系统中用于传送远动数据的通信信道称之远动信道。远动信道的质量是确保计算机远动系统可靠 运行的重要前提,计算机远动系统的调度端与各远动终端RTU通常构成1:N的集散监控与调度,通信信道则担负调度端与各远动终端RTU间数据传送的重任。在一个计算机远动系统中,调度端和各远动终端的质量再好,如果信道不过关,这样的远动系统则毫无用处。
在调度所的控制端要将遥控、遥调命令送到被控端去执行,遥控或遥调命令经编码编成数字信号。在远动系统中传送的信号,在传输过程中会受到各种干扰,可能使信号发生差错。为提高传输的可靠性,对遥控、遥调的数字信息要进行抗干扰编码,以减小由于干扰而引起的差错。由于数字脉冲信号一般不适宜直接传输,例如利用电话线路作为信号传输的通道时,线路的电感、电容会使脉冲信号产生很大的衰减和变形,所以要用通信设备部分的调制器把数字脉冲信号变成适合于传输的信号,如变成正弦信号传输。这样,控制端就把经过调制后的遥控、遥调信号发送出去,送到被控端接收。接收端首先用通信设备中的解调器正弦信号还原成原来的数字信号,再经抗干扰译码进行检错,检查信号在传输过程中是否因干扰的影响而发生错码。检查出错误的码组就拒绝执行,正确时则遥控、遥调译码后分别执行。
四遥功能即遥信(YX), 遥测(YC), 遥控(YK)和遥调(YT)的概念 四遥功能:
四遥功能即遥信(YX), 遥测(YC), 遥控(YK)和遥调(YT).遥信:要求采用无源接点方式,即某一路遥信量的输入应是一对继电器的触点,或者是闭合,或者是断开。通过遥信端子板将继电器触点的闭合或断开转换成为低电平或高电平信号送入RTU 的YX 模块。遥信功能通常用于测量下列信号,开关的位置信号、变压器内部故障综合信号、保护装置的动作信号、通信设备运行状况信号、调压变压器抽头位置信号。自动调节装置的运行状态信号和其它可提供继电器方式输出的信号;事故总信号及装置主电源停电信号等。
遥测是指用远程通信技术传送被测量的测量值,又称远程测量。遥信是指对状态量(如开关的位置,装置的投入或退出)进行远程监视,又称远程信号。遥控是指对于只有两个确定状态的运行设备进行操作的远程命令,又称远程控制,遥调是指对于具有两个以上状态的运行设备发出的远程命令,又称远程调节。“四遥”是远动装置的四项基本功能,但作为具体的远动装置,并非都具有四遥功能,有的只有遥测和遥信;有的则兼有遥控、遥调功能,应视需要而定。
遥控:采用无源接点方式,要求其正确动作率不小于99.99 %.所谓遥控的正确动作率是指其不误动的概率,一般拒动不认为是不正确,遥控功能常用于断路器的合、分和电容器以及其它可以采用继电器控制的场合。
遥调:采用无源接点方式,要求其正确率大于99.99 %.遥调常用于有载调压变压器抽头的升、降调节和其它可采用一组继电器控制具有分级升降功能的场合。
4、远动规约
由于电力生产的特点,发电厂、变电所和调度所之间的信息交换只能经过通道实现。信息传送一般是串行方式和网络方式。因此,要使发送出去的信息到对方后,能够识别、接收和处理,就要对传送的信息的格式作严格的规定,这就是远动规约的一个内容。这些规定包括传送的方式是同步传送还是异步传送,帧同步字,抗干扰的措施,位同步方式,帧结构,信息传输过程。
远动规约的另一方面内容,是规定实现数据收集、监视、控制的信息传输的具体步骤。例如,将信息按其重要性程度和更新周期,分成不同类别或不同循环周期传送;确定实现遥信变位传送、实现遥控返送校核以提高遥控的可靠性的方式,实现发(耗)电量的冻结、传送,实现系统对时、实现全部数据或某个数据的收集,以及远方站远动设备本身的状态监视的方式等。
远动规约的制定,有助于各个制造厂制造的远方终端设备可以接入同一个安全监控系统。尤其在调度端(主站端)采用微型机或小型机作为安全监控系统的前置机的情况下,更需要统一规约,使不同型号的设备能接入同一个安全监控系统。它还有助于制造设备的工厂提高工艺质量,提高设备的可靠性,因而提高整个安全监控系统的可靠性。
远动规约分为循环式远动规约和问答式远动规约。在中国这两种规约并存。
1、循环式规约。规约中的帧结构具有帧同步字、控制字、帧类别和信息字。其中帧同步字是用作一帧的开头,要求帧同步字具有较好的自相关特性,以便对方比较容易捕捉,检出帧同步。还要求帧同步具有较小的假同步概率,防止假同步发生。控制字是指明帧的类别,共有多少字节,以及发送信息的源地址、目的地址等。循环式规约要求循环往复不停顿地传送信息。传送信息的内容在受到干扰而拒受以后,在下一帧还可以传送,丢失的信息还可以得到补救,保护性措施可以降低要求,也可以适用于单工或双工通道,但不能用于半双工通道。可以采用位同步和波形的积分检出等提高通道传输质量的措施。此种通信规约传输信息的有效率较低。
2、问答式规约。其主要特点是以主站端为主,主站端向远方站询问召唤某一类别信息,远方站即将此种类别信息作回答。主站端正确接受此类别信息后,才开始下一轮新的询问,否则还继续向远方站询问召唤此类信息。
问答式规约为了减少传输的信息量,采用变位传送遥信、死区变化传送遥测量等压缩传送信息的方法。
问答式远动规约的另一个特点是通道结构可以简化,在一个通信链路上,可以连接好几个远方站,这样可以使通道投资减少,提高通道的备用性。问答式远动可以适用双工、半双工通道。
对远动规约要求传输的信息有相应抗干扰措施,一般对于遥信、遥测的抗干扰编码的信号距离为4,残余差错率≤10-14。2.3 远动系统的在电力系统中的应用
随着计算机技术的发展,远动装置由传统的布线逻辑式远动装置向微计算机型远动系统过渡。在厂、站端的设备大都采用了8位微型机作为远动装置,在调度端则采用16位或32位小型机作为前置机,收集多个厂、站的远动信息,进行预处理后再送给主计算机。其中一种比较流行的方案是,在调度端以16位微型计算机或小型机构成多机系统,既作远动功能用,又作调度自动化的主机用。在厂、站端采用的远动装置逐步微型机化,多功能及智能化。在功能方面已从传统的遥测、遥信、遥控及遥调功能扩展到更多的数据采集和处理功能,例如故障时的事件分析记录等。智能化远动装置具有某种判断的功能,判断遥信变位,并优先传送;遥测的越死区传送,即遥测发生变化时,变化量超过一定范围时的传送;以及根据厂、站端的实际运行情况,对调度端发送的命令进行校验等。
调度自动化系统从设备内容上分为厂站端部分和主站端部分。厂站端部分的设备早期主要是由RTU和变送器等常规设备组成,完成的功能是采集变电站的主要遥测、遥信信息和执行遥控命令,专业上主要是由远动专业来完成的。随着数字式保护设备的发展,保护设备中的数据采集单元和控制单元从功能上逐步具备了常规远动设备的功能,于是各保护装置采用数据总线连接起来的变电站自动化系统开始登上舞台,称之为“综合自动化系统”。
对于调度自动化系统来讲,它可分为远动系统和计算机系统,从它们实现的基本功能上定义,称为SCADA系统,主要完成“四遥”功能(遥测、遥信、遥控、遥调),再加上高级应用功能如安全分析、状态估计、潮流计算分析、最优无功电压控制、自动发电控制、经济调度等功能,构成了一个完整的能量管理系统(Energy Management System)。由于调度自动化系统是为调度控制中心提供实时数据,实现对远方运行设备的监视和控制,因此它是电力系统中重要的组成部分。.电力远动系统中执行端的设计
3.1 执行端的功能
RTU是被控制端得远动设备,它实际上也是一个微机,用来完成遥控接收、输出执行、遥测、遥信量的数据采集及发送的功能。下面位RTU的主要功能。(1)采集状态量并向远方发送,带有光电隔离,遥信变位优先传送;(2)采集数据量并向远方发送,带有光电隔离;
(3)直接采集系统工频电量,实现对电压、电流、有功、无功的测量并向远方发送,可计算正反向电度;
(4)采集脉冲电度量并向远方发送,带有光电隔离;(6)接收并执行遥控及返校;(7)程序自恢复;
(8)设备自诊断(故障诊断到插件级);(9)设备自调;(10)通道监视;(11)接收并执行遥调;
(12)接收并执行校时命令(包括GPS对时功能 选配);(13)与两个及两个以上的主站通讯;(14)采集事件顺序记录并向远方发送;(15)提供多个数字接口及多个模拟接口;(16)可对每个接口特性进行远方/当地设置;(17)提供若干种通信规约,每个接口可以根据远方/当地设置传输不同规约的数据;
(18)接受远方命令,选择发送各类信息;(19)可转发多个子站远动信息;
(20)当地显示功能,当地接口有隔离器;
(21)支持与扩频、微波、卫星、载波等设备的通讯;
(22)选配及多规约同时运行,如DL451-91 CDT规约,同进应支持POLLING规约和其他国际标准规约(如DNP3.0、SC1801、101规约);(23)可通过电信网和电力系统通道进行远方设置。
3.2电力远动系统中执行端硬件结构的设计
自远动终端微机化以来,其结构发生明显变化。早期的微机远动终端多为单CPU,即所有的数据处理由一个CPU完成,各种功能的扩展(如遥信采集、遥测采集)通过输入/输出口实现。随着现代化生产管理进程的不断加快,要求实现远动终端自动化,远动终端需要监控的信息量不断增大,实时性要求不断提高,因此单CPU的远动终端受到了扩展能力、数据处理能力、实时性、设置的灵活性等诸多因素的限制。随着计算机技术的不断发展,为远动终端的多CPU工作方式提供了必要的物质基础。
无论是单CPU还是多CPU的远动终端,其所要完成的基本功能都是一致的。远动终端除要完成“四遥“(遥信、遥测、遥控、遥调)功能以外,还应完成电能(脉冲量)采集、远程通信以及当地功能等。远动终端的硬件结构通常是按RTU所需完成的功能进行设计,框图如下:
图3.1 RTU 结构原框图(电力P178)
上图中,各功能部分均可带有CPU,组成特定功能的智能模块。每一种功能模块所处理的信息量是一定的,当信息量较大时可用多块功能模板。各模板之间的数据交换通过数据总线完成,外部总线可以是并行总线,也可以是串行总线。
上图中,各功能部分均可带有CPU,组成特定功能的智能模块。每一种功能模块所处理的信息量是一定的,当信息量较大时可用多块功能模板。各模板之间的数据交换通过数据总线完成,外部总线可以是并行总线,也可以是串行总线。
3.3电力远动系统中执行端软件结构的设计
图3.2 RTU软件结构框图
有两种基本类型的RTU——“单板RTU” 和“模块RTU”。“单板RTU”在一个版子中集中了所有的I/O接口“模块RTU” 有一个单独的CPU模块,同时也可以有其他的附加模块,通常这些附加模块是通过加入一个通用的“backplane”来实现的(象在PC机的主板上插入附加板卡一样)。RTU的软件功能
下面的功能是所有RTU都需要的。在一些RTU中有些功能可能混合,并没有把它们区分开的必要。
1.实时操作系统。它可能是一个特殊的RTOS,或是一段在对输入的循环扫描和对通讯端口循环监控开始时有效的代码。2.连接到SCADA监控中心的通讯系统的驱动。3.连接现场设备的I/O系统设备的驱动。
4.SCADA的应用软件。如对输入、现场过程和储存数据的扫描;对从通讯网络传过来的SCADA监控中心命令的响应。
5.用户在RTU上对应用设定的一些方法。可能是一些简单的参数设置,启用或禁用特别的I/O口,或者提供一套完整的用户编程环境。6.诊断系统
7.一些RTU有文件系统支持文件下载。所支持的下载文件包括用户程序和设定文件。电力系统中遥测量的采集和处理
4.1 遥测量的采集
遥测量包括电压、电流和功率等物理量,采集遥测量时,它是用电量变送器转换成直流模拟电压,再接入远动装置。这些模拟量为第一类,另外有些物理量,如水电厂中水库的水位,主变分头位置,它是数字量,可直接用数字方式提供给远动装置,这是第二类。第三类是脉冲量,主要是脉冲电度表测得的。转盘式脉冲电度表发出的脉冲数与转的圈数成正比,远动装置把脉冲数累计下来就可折算成电度。这三种量都是遥测量,但各有特点。
模数转换器芯片大多用于单极性输入电压,也可以将芯片做成适用于双极性输入电压。例如可以先对输入电压的极性进行判别,确定符号位,然后对数值部分进行转换。转换结果最高位是符号位,通常以“0”表示正极性,以“1”表示负极性;其余是数值部分。这种转换的结果实际上是以原码方式来表示带符号的数。
遥测采集过程一般由以下几个单元组成:
一、12位A/D转换器AD574A AD574A是美国模拟器件公司(Analog Devices)生产的12位逐次逼近型快速A/D转换器。它由模拟芯片和数字芯片混合集成,其中模拟芯片就是该公司生产的A/D 565A型快速12位单片集成D/A转换器芯片。数字芯片则包括高性能比较器、逐次比较逻辑寄存器、时钟电路、逻辑控制电路以及三态输出数据锁存器等。
二、采样保持电路
采样保持电路的工作原理:把采样时刻得到的模拟量的瞬时幅度完整地记录下来,并按需要准确地保持一段时间称为采样保持。通过采样保持可将连续时间信号变换成离散时间信号序列,从而完成对信号在时间上离散化的任务。采样保持电路每隔TS时间就测量一次输入模拟信号在该时刻的瞬时值,然后将该瞬时值存放在保持电路里面以待A/D转换器使用。在A/D转换器进行转换期间,采样保持电路的输出应保持不变。
三、模拟量多路开关
厂站端远动装置要采集的模拟量远不止一个。为了公用一套模数转换器件,通常都采用模拟量多路开关。多路模拟开关用来轮流接入一路模拟量,以进行A/D转换。由电量变送器送来的各个模拟量在多路开关的控制下分时地逐一经模数转换器转换成数字量再进入CPU。逐次逼近式的模数转换器转换速度是比较快的,例如低速的ADCl210完成一次转换约需要100µs,中速的AD574A仅需25μs。由电量变送器送来的模拟量其变化速度一般是比较缓慢的,在进行一次模数转换期间,模拟量几乎没有什么变化。
四、标度变换
远动中的遥测量有电压、电流、功率等等,情况各不相同,但对调度工作人员而言,需要知道的是实际物理量的大小。在遥测值达到额定值时,测量值在经过电压、电流互感器,电量变送器和模数转换后最终得到的满量程值都是全1码,就像用指针式表计测量电压时,110KV或220KV电压经电压互感器引到电压表,满量程的电压在电压表上的反映都是满量程的偏转角,对110KV、220KV来说都一样。为了使指针式电压表能指示相应的电压,需要在测量110KV或220KV的电压表满量程处,分别标上与110KV或220KV相对应的标尺。同样是电压表满量程的偏转角,可以用不同的标尺,指示出不同的电压值,这即称为标度变换。标度变换的过程也就是乘系数的过程。
在采用常规变送器时,由于变送器输出电压最大值为直流5V,变送器输出整定的意义更大。当有功、无功输入最大额定值时,变送器输出应该为直流5V,在负荷较轻时,变送器输出则很小,为保证变送器输出处于精度较高的线性范围,我们可以把被测值的满刻度量程值缩小。而对于电压这样的被测值,一般将满刻度量程值放大。
在实际应用中,有时我们也会遇见实际数值超过额定值的情况。如[例1]中,CT变比为600/5,当线路实际电流超过600时,远动系统传输的数据就会“溢出”,主站接收的数据会从„599,600突变为0或最大值,当实际电流继续增大时,数据出现为0,1,2„,或错误数据,即发生高位数据“溢出”。这种现象的发生,一方面会造成一二次设备的损坏,另一方面会造成遥测数据的不准确,另外由于输入电压超出了远动设备中A/D转换等部件的设计范围,会造成装置损坏故障。
五、越限处理
遥测功能是将变电站的某些运行参数采集并传送到调度所,如变电站进出线路的有功功率和无功功率,主变压器中通过的电流,母线的电压等等,这些连续变化的电气参数称为模拟量。一般都采用将模拟信号转换为数字信号后再传送的方式。虽然大量的被测量在不断变化,但电网处于稳定运行状态时,大部分被测值基本不变或变化缓慢。
电力系统中有的被测量运行参数受约束条件的限制,不能超过一定的限值,例如规定某线路的传输功率不能大于某一限值,母线电压不允许太高或太低,这就需要规定上限值和下限值。系统应将设置的上下限值存放在内存中的遥测量常数区,并及时检查遥测数据是否越限,如超越限值,就应告警。根据比较的结果,可设置是否越限的标志。在遥测设置越限“死区”报警的同时,有的系统还对遥测越限时间应加以处理。如母线电压越限报警,即当电压偏差超出允许范围且越限连续累计时间达30s(或该时间按电压监视点要求)后报警;线路负荷电流越限报警,即按设备容量及相应允许越限时间来报警;主变压器过负荷报警,按规程要求分正常过负荷、事故过负荷及相应过负荷时间报警;系统频率偏差报警,即在系统解列有可能形成小系统时,当其频率监视点超出允许值的报警;消弧线圈接地系统中性点位移电压越限及累计时间超出允许值时报警;母线上的进出功率及电度量不平衡越限报警;直流电压越限报警。越限报警的各个参数量,有一个允许运行时间限额,为此除越限报警外还应向上级调度(控制)人员提供当前极限运行时间,即允许运行时间减去越限运行的累计时间。
4.2 遥测量的处理
(一)数字滤波
数字滤波具有高精度、高可靠性、可程控改变特性或复用、便于集成等优点。数字滤波在语言信号处理、图像信号处理、医学生物信号处理以及其他应用领域都得到了广泛应用。数字滤波有低通、高通、带通、带阻和全通等类型。它可以是时不变的或时变的、因果的或非因果的、线性的或非线性的。应用最广的是线性、时不变数字滤波器.数字滤波(digitalfilter)是由数字乘法器、加法器和延时单元组成的一种计算方法。其功能是对输入离散信号的数字代码进行运算处理,以达到改变信号频谱的目的。由于电子计算机技术和大规模集成电路的发展,数字滤波已可用计算机软件实现,也可用大规模集成数字硬件实时实现。数字滤波是一个离散时间系统(按预定的算法,将输入离散时间信号转换为所要求的输出离散时间信号的特定功能装置)。应用数字滤波处理模拟信号时,首先须对输入模拟信号进行限带、抽样和模数转换。数字滤波输入信号的抽样率应大于被处理信号带宽的两倍,其频率响应具有以抽样频率为间隔的周期重复特性,且以折叠频率即1/2抽样频率点呈镜像对称。为得到模拟信号,数字滤波处理的输出数字信号须经数模转换、平滑。
数字滤波:用电子计算机整理地震勘探资料时,通过褶积的数学处理过程,在时间域内实现对地震信号的滤波作用,称为数字滤波。数字滤波器的作用就是使地震记录与滤波算子相褶积,滤波算子就是脉冲响应,而脉冲响应是单位脉冲通过滤波器的结果。因此,地震信号通过数字滤波器,其输出信号就是在某特定时间内所有不同延迟时间上脉冲响应信号之和。所以,数字滤波也是延迟滤波的数字化。数字滤波器具有比较理想的频率特性和相位特性,失真度低,分辨能力好。适当改变参数就可灵活地设计出所需要的频率特性。
数字滤波分为有限数字滤波FIR、无限数字滤波IIR和自适应滤波。
(二)死区计算
远动装置中遥测量的采集工作是不间断地循环进行着,并需要将遥测数据上送至调度中心。这些遥测量并不是随时随刻都在大幅度变化,而大多数遥测量在某一时间内变化是缓慢的。如果要将这微小的变化不停地送往调度中心,会增加各个环节的负担,同时对调度支行人员观测支行状态也无益。
如果在遥测量处理中加入死区计算,则可有效地解决上述问题。死区计算是对连续变化的模拟量规定一个较小的变化范围。当模拟量在这个规定的范围内变化时,认为该模拟量没有变化,迷个期间模拟量的值用原值表示,这个规定的范围称为死区。当模拟量连续变化超出死区时,则以此刻的模拟量值代替旧值,并以此值为中心再高死区。因此死区计算实际上是降低模拟量变化灵敏度的一种方法。
(三)标度变换和二—十转换
1、标度变换
标度变换又称为乘系数,是将A/D转换结果的无量纲数字量还原成有量纲的实际值的换算方法。
2、二—十转换
标度变换后的数据已经代表了遥测量的实际值,但此数据是以二进制数表示的。在某些场合,还希望再转换为十进制数,这就需要进行二—十转换。
四、越限处理
遥测功能是将远方站的各种测量值传送到主站端,遥测的主要技术指标是模拟转换器的准确度、分辨率、温度稳定性。数字量的字长则根据被测对象的要求而定。遥测量一般有模拟量、数字量、脉冲计数量和其他测量值。电力系统中有的被测量运行参数受约束条件的限制,不能超过一定的限值,例如规定某线路的传输功率不能大于某一限值,母线电压不允许太高或太低,这就需要规定上限值和下限值。系统应将设置的上下限值存放在内存中的遥测量常数区,并及时检查遥测数据是否越限,如超越限值,就应告警。根据比较的结果,可设置是否越限的标志。
在发现遥测越限时,系统就发告警并记录越限的时间和数值。设置越限“死区”可缓解某些运行参数在限值附近波动时频繁告警的干扰,但越限判别的工作量稍有增加,“死区”限值的大小要根据实际情况确定。
五、事故追忆
系统在运行过程中随时可能发生事故,因此在对系统运行监测时,希望把事故发生前后的一段时间内遥测数据的变化情况保存下来,为今后的事故分析提供原始依据,这就是事故追忆功能。电力系统远动系统中的抗干扰措施
一、硬件抗干扰措施
1、供电系统的抗干扰措施
a)实行电源分组供电,例如,将执行电机的驱动电源与控制电源的分开,以防止设备间的干扰。
b)采用噪声滤波器也可以有效地抑制交流伺服驱动器对其他设备的干扰。c)采用隔离变压器考虑到高频噪声通过变压器主要不是靠初次线圈的互感耦合,而是靠初次寄生电容耦合的,因此隔离变压器的初次级之间均用屏蔽层隔离,减少其分布电容,以高抗共模干扰能力。
d)采用交流稳压器防止电源系统的过压与欠压,保证供电稳定性,提高整个系统的可靠性;
e)采用隔离变压器,即在变压器的初、次级之间加屏蔽层隔离,以消除分布电容的有害影响,提高抗共模干扰的能力;
f)由谐波频谱分析可知,电源系统的干扰大部分是高次谐波,采用低通滤波滤去高次谐波,以改善电源的稳定性;
g)采用分散独立稳压模块供电,提高供电的可靠性,此举也有利于电源散热,降低热噪声的干扰;
h)采用高抗干扰稳压电源及干扰抑制器,提高整机系统的抗干扰能力。
2、过程通道干扰及抗干扰措施
过程通道是指前向接口、后向接口与主机,或者是主机相互之间进行信息传输的途径。在过程通道中长线传输的干扰是主要的,随着系统主振频率越来越高,系统过程通道的长线传输越来越不可避免。按照经验公式计算,当计算机主振频率为1MHz、传输线长于0.5m时;或者主振频率为4MHz、传输线长于0.3m时,即作为长线传输处理。
微型机应用系统中,传输线上的信息多为脉冲数字信号,它在传输线上传输时会出现延时、畸变、衰减以及通道干扰等,为了保证信息在长线传输时的可靠性,使机器正常运行,主要采取光电耦合隔离,双绞线传输,阻抗匹配等防护措施。
3、印刷电路板及电路的抗干扰设计
(1)关于地线的处理:(2)电源线的处理:(3)去耦电容的配置:
二、软件抗干扰措施
在微机远动系统中,大量的干扰源虽不能造成硬件系统地损害,但常常使系统不能正常工作,控制失灵,甚至造成重大事故。因此,除硬件上采取必要的抗干扰措施外,软件抗干扰问题的研究越来越引起人们的重视。
1、干扰对测控系统的影响
(1)干扰使数据采集的误差加大;干扰侵入微机控制系统的前向通道,叠加在信号上,使数据采集的误差加大。当通道的传感器接口是小电压信号输入时,更为严重,尤其工频干扰常伴随信号输入。采用硬件手段虽可以滤除,但电路结构复杂。采用软件抑制工频干扰是当前串模工频干扰抑制技术的一项新技术。
(2)干扰使输出控制误差加大。在微机控制系统中,控制状态的输出常常是依据某些条件状态的输入和条件状态的逻辑处理结果。在这些环节中,由于干扰的侵入,会造成条件状态的偏差、失误,致使输出控制误差加大,甚至控制失常。
(3)数据受干扰发生变化。通常控制程序、表格以及常数都存于ROM中,但可读写得RAM及状态寄存器在某些干扰的影响下会发生变化。根据干扰窜入的渠道和受干扰的数据性质不同,系统会损坏的状况不同,可能会造成树值误差、控制失灵、部件的工作状态改变或程序改变,从而导致系统工作不正常。
(4)干扰使程序运行失常。如果强干扰造成程序计数器PC值发生变化,就破坏了程序的正常运行,再PC值的错误指引下,程序将发出一系列毫无意义的错误指令,最后进入“死循环”使输出严重混乱或系统失去控制。
2、提高采样信号信噪比的措施
由于加入前向通道上的干扰性质及产生后果不同,采用的抗干扰方法也不同,没有固定模式。一般说来,为了消除传感器通道中的干扰信号,除在硬件上采用有源或无源RLC网络进行滤波外,常常运用CPU的运算、控制功能、进行简单的数值逻辑运算,达到滤波的效果,这就是数字滤波。
3、软件冗余措施
对于条件控制系统,把对控制条件的一次采样、处理、控制输出改为循环地采样、处理、控制输出。这种方法对于惯性较大的控制系统具有良好的抗偶然性因素干扰的作用。
4、设置自诊断程序
设置自诊断程序以保证系统种信息存储、传输、运算的高可靠性。