隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，城市軌道交通作為緩解交通壓力、提升出行效率的重要方式，在全國各大城市中得到了迅猛發(fā)展。地鐵電力配電室作為核心供電設(shè)施，其基礎(chǔ)設(shè)施的安全性、穩(wěn)定性和智能化水平也面臨更高要求。
本文將圍繞“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺助力地鐵電力配電室實(shí)現(xiàn)綜合監(jiān)控和無人巡檢”這一主題，深入探討當(dāng)前地鐵配電系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)、解決方案的設(shè)計(jì)思路及關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用，并分析該方案所帶來的實(shí)際價(jià)值與未來發(fā)展方向。
一、地鐵電力配電室的運(yùn)維現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)
目前，大多數(shù)城市的地鐵電力配電室仍采用以人工巡檢為主的運(yùn)維方式，即由專業(yè)技術(shù)人員定期到現(xiàn)場檢查設(shè)備運(yùn)行狀況，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)并進(jìn)行故障排查。這種模式雖然在過去幾十年中發(fā)揮了重要作用，但已逐漸暴露出以下幾個(gè)方面的不足：
01、人工成本高：隨著地鐵網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展，配電室數(shù)量激增，導(dǎo)致巡檢人員需求大幅增加，運(yùn)維成本居高不下。02.響應(yīng)速度慢：一旦發(fā)生設(shè)備異常或故障，往往需要較長時(shí)間才能被發(fā)現(xiàn)和處理，容易造成停電事故，影響地鐵正常運(yùn)行。
02、數(shù)據(jù)采集不全面：人工巡檢難以實(shí)現(xiàn)對設(shè)備狀態(tài)的連續(xù)監(jiān)測，無法獲取完整的運(yùn)行數(shù)據(jù)，不利于后續(xù)的數(shù)據(jù)分析與決策支持。
03、安全性風(fēng)險(xiǎn)大：在高溫、潮濕或高壓環(huán)境下作業(yè)，存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，尤其在夜間或緊急情況下更為明顯。
二、天拓四方工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（IIOT）平臺解決方案
隨著天拓四方工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）平臺的引入，為地鐵電力配電室管理提供了創(chuàng)新解決方案。
系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)：一個(gè)完整的地鐵電力配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)通常包括以下四個(gè)層級：
01、感知層：部署于配電室內(nèi)各類傳感器、儀表和攝像頭，負(fù)責(zé)采集電壓、電流、溫度、濕度、開關(guān)狀態(tài)、電能質(zhì)量等關(guān)鍵參數(shù)。
02、網(wǎng)絡(luò)層：通過有線或無線通信方式（如5G、光纖、LoRa、NB-IoT等），將感知層采集的數(shù)據(jù)傳輸至中心服務(wù)器或云平臺。
03、平臺層：基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺（如阿里云IoT、華為OceanConnect、百度天工等）進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲、分析與建模，提供設(shè)備狀態(tài)評估、趨勢預(yù)測、報(bào)警推送等功能。
04、應(yīng)用層：面向運(yùn)維管理人員的可視化界面，支持遠(yuǎn)程監(jiān)控、告警通知、報(bào)表生成、巡檢任務(wù)調(diào)度等功能，同時(shí)可集成AI算法實(shí)現(xiàn)智能診斷與輔助決策。
三、核心功能
01、設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控
通過部署在配電柜、變壓器、UPS、直流屏等設(shè)備上的傳感器和邊緣計(jì)算采集網(wǎng)關(guān)，系統(tǒng)可實(shí)時(shí)采集各節(jié)點(diǎn)的電壓、電流、功率、頻率、諧波等參數(shù)，并結(jié)合歷史數(shù)據(jù)分析設(shè)備健康狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常波動。
02、環(huán)境監(jiān)測與安防聯(lián)動
在配電室內(nèi)加裝溫濕度傳感器、煙霧探測器、水浸傳感器等，結(jié)合視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對環(huán)境條件的全方位監(jiān)測。當(dāng)檢測到異常時(shí)（如火災(zāi)、水災(zāi)、非法入侵），系統(tǒng)可立即觸發(fā)報(bào)警，并聯(lián)動門禁、排風(fēng)、滅火等設(shè)備進(jìn)行應(yīng)急處置。
03、智能警告與故障預(yù)測
利用大數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，對設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，識別潛在故障模式，提前發(fā)出預(yù)警信號。例如，通過對電纜接頭溫度變化的趨勢分析，可預(yù)測可能發(fā)生的過熱故障，避免因短路引發(fā)的停電事故。
04、無人巡檢設(shè)備
在部分重點(diǎn)區(qū)域或復(fù)雜環(huán)境中，部署具備自主導(dǎo)航、圖像識別、紅外測溫等功能的巡檢設(shè)備，替代人工完成日常巡檢任務(wù)。機(jī)器人可通過預(yù)設(shè)路線自動巡檢，采集圖像與數(shù)據(jù)，并上傳至平臺進(jìn)行分析判斷，大幅提升巡檢效率與準(zhǔn)確性。
05、移動端運(yùn)維支持
通過開發(fā)配套的移動APP或微信小程序，運(yùn)維人員可隨時(shí)隨地查看配電室運(yùn)行狀態(tài)、接收告警信息、執(zhí)行遠(yuǎn)程操作，實(shí)現(xiàn)真正的“移動辦公”與“掌上運(yùn)維”。
四、實(shí)施效果與價(jià)值分析
01、運(yùn)維效率提升
通過無人巡檢、遠(yuǎn)程監(jiān)控與智能告警等功能，大幅減少人工巡檢頻次與工作強(qiáng)度，提升運(yùn)維效率達(dá)50%以上。同時(shí)，系統(tǒng)可自動生成巡檢報(bào)告與運(yùn)行日志，便于歸檔與追溯。
02、增強(qiáng)安全保障能力
實(shí)時(shí)監(jiān)測與智能預(yù)警機(jī)制有效提升了對突發(fā)故障的響應(yīng)速度，降低了因設(shè)備異常導(dǎo)致的停運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)，保障了地鐵供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
03、降低運(yùn)維成本
據(jù)統(tǒng)計(jì)，引入智能監(jiān)控系統(tǒng)后，地鐵配電室的整體運(yùn)維成本可降低約30%，主要體現(xiàn)在人力節(jié)省、能耗優(yōu)化與故障修復(fù)成本下降等方面。