轨道交通供电运行安全生产管理系统技术.docx

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轨道交通供电运行安全生产管理系统技术

总则

1.0.1为适应城市轨道交通的运营管理需要，保证城市轨道交通供电运行安全生产与管理，规范城市轨道交通供电运行安全生产管理系统的设计、安装调试、验收、运行维护及管理，提高城市轨道交通自动化技术水平，制定本标准。

1.0.2本标准适用于城市轨道交通供电运行安全生产管理系统的设计、安装调试、验收、运行维护及管理。

1.0.3城市轨道交通供电运行安全生产管理系统的设计、安装调试、验收、运行维护及管理除应符合本标准外，尚应符合现

术语和定义

2.0.1供电运行安全生产管理系统powersupplysafetyproductionmanagementsystem

实现以OCC控制中心为核心，包括变电、接触网、车辆段各专业的轨道交通全线供电系统整体性安全生产管控。

2.0.2运营控制中心operationcontrolcenter

调度人员通过使用通信、信号、综合监控（电力监控、环境与设备监控、火灾自动报警）、自动售检票等中央级系统操作终端设备，对地铁全线（多线或全线网）列车、车站、区间、车辆基地及其他设备的运行情况进行集中监视、控制、协调、指挥、调度和管理的工作场所，简称控制中心。

2.0.3车辆段控制中心depotcontrolcenter

车辆段控制中心（DCC）是车厂运作管理、车辆维修的控制中心。

本系统DCC或OCC负责车辆段或停车场供电设备运行情况及作业过程的安全监控、接触网（轨）远程接地操作等。

2.0.4可视化验电接地装置visualgroundingdeviceforgalvanometry

用于远程控制接触网（轨）验电和接地，并通过视频实时监视接地状态，以保证接触网（轨）检修作业接地安全的电气设备，包括可视化直流验电接地装置和可视化交流验电接地装置。

2.0.5防误手持终端preventingmal-operationsmart-key

一种用于接收防误闭锁装置操作票，按照操作票序列内容解锁相应锁具，并能回传操作记录到防误闭锁装置的手持设备。

2.0.6联锁元件interlockingelement

装设在电气设备或其闭锁附件上，具有全球唯一编码的机械锁或电气回路锁，可使用防误主机远程或防误手持终端就地解锁。

2.0.7智能地线管理柜intelligentgroundlinemanager

对临时接地线进行存放、闭锁及授权管理的装置。

2.0.8智能钥匙管理机intelligentkeymanagementmachine

对紧急解锁钥匙进行存放及授权管理的装置。

2.0.9带电显示装置presenceindicatordevice

用于实时显示接触网（轨）带电状态、接地状态和电压值等。

2.0.10防误主机preventingmal-operationhost

微机型防误系统的主控单元，由计算机和防误软件组成。

可预先编入并储存防误规则，接收模拟终端的操作程序，将符合规则的程序向防误手持终端传输或顺序控制遥控闭锁装置开锁，接收防误手持终端操作过程回传信息。

防误主机包含PC型防误主机和嵌入式防误主机。

2.0.11嵌入式防误主机embeddedsafetyinterlock

采用嵌入式系统的站级防误闭锁装置，用于变电所安全管控。

2.0.12模拟终端simulationterminal

具有一次设备主接线图，可显示一次设备状态，进行模拟操作，将操作程序向防误主机传输并显示操作结果的部件。

如综合操作屏、计算机显示器。

2.0.13接地操作终端groundingoperationterminal

用于实现站级可视化验电接地装置监控和防误操作功能的装置。

2.0.14微机型防止电气误操作preventingelectricmal-operationsystemwithcomputer

一种通过计算机、测控、通信、逻辑判断、强制闭锁等手段，实现高压电气设备及其附属装置防止电气误操作功能的技术。

注：

“防止电气误操作”以下简称“防误”。

2.0.15验电器electroscope

具备声光报警功能，可通过无线通讯将验电位置、验电结果等信息发送给电脑钥匙。

2.0.16无线基站wirelessbasestation

用于在车辆段和停车场库区内搭建工业级低功耗无线网络，实现库内安全联锁操作时的无线数据传输、实时状态采集、在线防误校验等功能。

2.0.17巡检仪inspectiontourinstrument

用于辅助工作人员完成现场设备电子化巡检工作，包括接收巡检任务、定位巡检点、提示巡检内容、回传结果数据等。

2.0.18巡检标识牌inspectionsignboard

用于巡检点识别和规范巡检路线。

2.0.19门控装置courtesydevice

门控装置用于实现对车辆段/停车场检修平台门或全自动驾驶防护分区人员进出的安全管控，进出作业区应经过系统授权，并与接触网（轨）带电、接地状态实现联锁。

3.1一般规定

3.1.1城市轨道交通供电运行安全生产管理系统是一种采用计算机、网络通信、视频监视、控制、采集等技术，用于实现轨道交通供电运行中的作业安全保障和流程信息化的系统。

系统主要由变电所作业安全管控、接触网作业安全管控、车辆段作业安全管控、供电作业流程管控以及其它支撑模块构成。

3.1.2可与变电站综合自动化系统、供电设ZB土建设计室备在线监测系统实现信息交换，应建设一个程序化、网络化、可视化、标准化的城市轨道交v加shejiyuan8通供电运行安全生产管理系统，实现安全化、标准化、电子化、智能化作业。

系统应满足与变电站综合自动化系统等同级别的网络安全要求。

3.1.3应从权限管理、唯一操作权、模拟预演、逻辑判断、设备强制闭锁等方面进行防误操作，避免人为不确定因素，无论在远方操作、就地操作、检修操作、事故操作、多地点操作还是解锁操作都应具有完善的防误闭锁方式和管理手段。

3.2系统组成

3.2.1系统应采用分层分布式结构，由中央管理层、站级管理层、现场设备层组成，中央层与站级管理层之间通信网络宜采用光纤以太网，站级设备和现场设备之间的通信网络可采用以太网、现场总线或工业级无线网。

3.2.2中央管理层可实现对轨道交通全线的供电设备作业安全的监视、控制和管理功能，设备配置应包括中央级服务器（含系统平台及应用软件）和工作站、打印机等，服务器宜采用双机热备设计。

3.2.3站级管理层可实现对所辖区域（如变电所、接触网分区、车辆段库区等）供电设备作业安全的监视、控制和管理功能，可根据需要配置系统工作站（含软件、防误手持终端等）、智能钥匙管理机、巡检仪、智能地线管理柜、通信柜（含交换机、通信控制器等）、接地操作终端、综合操作屏、打印机等设备。

3.2.4现场设备层可实现设备现场作业的信号采集、设备闭锁、安全警示、操作管理等功能，可根据需要配置嵌入式防误主机、智能地线管理柜、巡检标牌、网络摄像机、智能钥匙管理机、联锁元件、通信柜（含屏内交换机、网络视频录像机等）、可视化验电接地装置、门控装置、带电显示装置、无线基站等设备。

3.2.5可设置无线定位功能，实现对巡检时间、巡检路线、巡检次数的全监控。

3.2.6可引进智能机器人、虚拟现实（VR）、增强现实（AR）等新技术，并配置供电设备在线监测系统，通过巡检子系统与供电设备状态评估子系统无缝结合，实现巡检状态化、智能化。

3.3基本功能

3.3.1城市轨道交通供电运行安全生产管理系统由变电所作业安全管控、接触网作业安全管控、车辆段作业安全管控、供电作业流程管控及其它支撑模块组成，可根据实际需求进行裁剪组合。

3.3.2变电所作业安全管控应具备以下功能：

1电气防误操作管理：

对变电所的设备进行安全操作管理，防止电气误操作。

应具有模拟预演、逻辑判断并生成正确倒闸操作票功能。

2设备间联锁管理：

应具备站间、设备间的联锁操作管理功能。

3视频联动监视管理：

对变电所的电气倒闸操作进行视频监视，并宜具有设备模拟、操作时的视频联动功能。

4地线闭锁管理：

对变电所的地线进行强制闭锁管理，具备地线存取管理、挂接地线前的验电闭锁、实时状态监测等功能，对应供电臂馈线开关在分位并验明无电才允许挂接地线。

5设备巡检管理：

具备变电所设备巡检过程电子化管理功能，可实现巡检到位检测、红外测温、录音、拍照、温湿度等，具备设备缺陷管理功能和巡检数据统计分析功能，输出数据曲线或报表。

6智能锁具管理：

变电所内各种房间门、机构门、柜门等设备可用一把智能钥匙打开，具有授权解锁、开锁记录管理等功能。

7紧急解锁钥匙管理：

应对紧急解锁钥匙进行规范管理，宜具备刷卡、密码、网络等多种授权取用方式，具有使用记录管理功能。

8工器具管理：

宜对变电所内的工器具进行电子化、智能化管理，具备送检周期预警提示功能。

9应急操作管理：

应具备系统故障或紧急状态下的应急管理功能。

3.3.3接触网（轨）作业安全管控应具备以下功能：

1可视化接地管理：

应具备中央级、站级和就地三级接地操作功能。

2验电接地联锁：

应具备接触网（轨）验电、接地操作联锁功能。

3自动放电管理：

可视化直流验电接地装置应具备接地前接触网残压过高情况下自动放电功能。

4多种操作方式：

接地操作应具有远程遥控和就地电动、手动等操作方式，远方遥控和就地操作均应具备安全联锁功能。

5远方监视管理：

应实现接地装置的远程信息状态监视和视频监视，实现接地开关分合状态视频分析、判断和异常告警功能。

6接地状态灯光警示：

应具备带电显示装置或信号灯，显示接触网带电状态及接地状态。

7上网隔离开关监视：

可实现上网隔离开关状态采集和视频监视。

8临时接地线管理：

应具备临时接地线存取管理、接地操作管理功能、实时状态监测功能。

9应急操作管理：

应具备系统故障或紧急状态下的应急管理功能。

10紧急解锁钥匙管理：

应对紧急解锁钥匙进行规范管理，宜具备刷卡、密码、网络等多种授权取用方式，具有使用记录管理功能。

11工器具管理：

宜对轨行区作业的工器具进行电子化、智能化管理，具备送检周期预警提示功能、进出轨行区工器具及材料管控功能。

12红闪灯警示：

在接触网挂地线处，可设置红闪灯，警示车辆及人员，实现作业人员超出红闪灯作业范围后报警、储能以及与接地线的挂接联动等功能。

3.3.4车辆段作业安全管控应具备以下功能：

1检修作业安全联锁：

应具备车辆段/停车场检修作业安全联锁管理功能，包括列车出入库、接触网（轨）停送电、接触网（轨）接地操作、登台检修及撤离等作业过程的安全联锁管理。

2电气设备闭锁：

应对车辆段/停车场电气设备进行强制闭锁，含隔离开关、接地开关或验电接地点、检修平台门等。

3接地操作管理：

带检修平台股道宜设置可视化验电接地装置，库区其它股道宜设置临时接地线，临时接地线宜具备临时存取管理、接地操作管理、实时状态监测等功能。

4视频联动监视：

应具备现场设备及环境视频监视、作业过程视频联动监视功能。

5平台安全管控：

检修平台宜设置门控装置、安全警示、人员计数及出清等设备。

6应急操作管理：

应具备系统故障或紧急状态下的应急管理功能。

7工器具管理：

宜对车辆段/停车场内的工器具进行电子化、智能化管理，具备送检周期预警提示功能。

8接触网（轨）带电检测：

应对接触网（轨）带电状态实时检测，显示带电、接地信息。

9班组作业联锁管理：

针对接触轨供电方式，应具备多班组作业之间的联锁管理功能，包括收发车作业、停送电作业、检修作业、施工作业之间的联锁。

10防护分区人员进出门禁管理：

针对全自动驾驶运行方式，应具备防护分区强制闭锁及授权通行功能，并自动记录进出人员详细信息。

11紧急解锁钥匙管理：

应对紧急解锁钥匙进行规范管理，宜具备刷卡、密码、网络等多种授权取用方式，具有使用记录管理功能。

12红闪灯警示：

在接触网挂地线处，可设置红闪灯，警示车辆及人员，实现作业人员超出红闪灯作业范围后报警、储能以及与接地线的挂接联动等功能。

3.3.5供电作业流程管控应具备以下功能：

应实现以OCC控制中心为核心的工作票管理、操作票管理及整体供电作业流程的闭环管控。

两票子系统应与防误子系统无缝结合，实现开票防误一体化。

1电子化开票：

应实现电子化开票和网络化审批功能。

2多班组作业安全联锁：

应具备多部门、多班组并行作业的安全联锁操作功能。

3操作票应按执行状态分为“已完成”、“未执行”、“执行中”，实现操作票管理状态化。

4现场人员实时定位：

系统可实现人员实时定位功能，防止非授权人员进入危险区域。

3.3.6支撑模块至少应涵盖以下功能：

1图形编辑：

应具备对变电所、接触网供电主接线图的编辑、保存、修改等功能。

2数据库管理：

应具备对系统数据的配置及增、删、改、查询等功能。

3通信管理：

应具备系统平台和各子系统之间以及远方后台和现场设备之间的通信管理功。

4档案管理：

系统应具备供电运行记录日志、操作日志、故障日志等的存档和查询功能。

5权限管理：

系统应具备权限管理功能，防止数据丢失、恶意篡改、非法操作等。

6安全控制：

系统宜具备完整的安全控制机制，能够有效防止非法用户的侵入和破坏，遵循国际安全设计规范。

7自诊断：

系统应具备自诊断功能，实现故障监测、故障诊断、远程报警和故障统计分析等。

3.4系统性能

3.4.1系统

1遥信变化响应时间：

≤2s；

2操作状态变化响应时间：

≤3s；

3视频联动响应时间：

≤2s；

4画面调用响应时间：

画面的85%≤1s；其余画面≤2s；

5遥控命令传送时间：

≤1s；

6系统年可用率：

≥99.9％；

7控制操作正确率：

100％；

3.4.2设备

1综合操作屏

综合操作屏应内置防误逻辑规则，可直观显示接线图及设备状态。

应采用触摸式灯开关屏为操作界面，包括控制主机、显示器、灯开关和发光元件等组件。

主机应采用在工业现场环境下运行的微型电子计算机或微处理器。

屏面应采用阻燃塑料马赛克拼装。

屏结构及显示方式应符合《电力大屏幕显示系统通用技术条件》DL/T411的规定。

屏体可采用嵌墙或挂墙式安装。

综合操作屏技术参数应满足以下要求：

1）环境温度：

-25℃～+55℃；

2）100M以太网口：

≥2个；

3）硬件通信232串口：

≥2个；

4）EMC等级：

≥3级；

5）静电干扰：

≥3级；

6）工频磁场干扰：

≥4级。

2防误手持终端

防误手持终端应能接收防误主机模拟生成的倒闸操作票，并根据操作序列对现场设备进行解锁操作。

防误手持终端应能根据操作内容识别当前操作设备，对于不符合操作逻辑的操作，应该给予语音告警并拒绝解锁。

防误手持终端技术参数应满足以下要求：

1）识别编码锁个数：

≥6万；

2）抗静电强度：

≥8000V；

3）抗射频干扰强度：

≤50db（μV/m）；

4）抗电源端子传输干扰强度：

≤70db（μV）；

5）一次接收操作票项数：

≥1000；

6）操作票存储容量：

≥4MB；

7）电池连续工作时间：

≥8h；

8）防护等级：

≥IP54。

3联锁元件

联锁元件应能实现对电气设备的强制闭锁，设备操作须通过防误主机远程或防误手持终端就地解锁后才能进行，防止误操作。

1）机械编码锁技术参数应满足以下要求：

a）抗拉强度：

≥500N；

b）抗剪强度：

≥500N；

c）操作寿命：

≥10000次；

d）码片频率：

≥125kHz。

2）地线桩及地线头技术参数应满足以下要求：

a）额定峰值耐受电流（1s）：

≥40kA；

b）额定短时耐受电流（0.3s）：

≥16kA。

4智能地线管理柜

智能地线管理柜应实现临时接地线的规范存放管理，包括柜体、地线管理器、检测闭锁机构、温湿度控制等组件，可按线杆分离、旋转平台或分格层方式存放闭锁地线。

地线管理宜具备地线身份唯一标识和智能语音提示功能，管理地线数量可配置。

装置应实现对临时接地线的强制闭锁和智能管理，做到地线按章使用，规范管理，有记录可查询，实现地线在线监测、可记录、可查询、可追述。

地线管理器应可与防误主机联机使用，也可以独立运行。

1）智能地线管理柜技术参数应满足以下要求：

a）绝缘强度：

≥5MΩ；

b）交流耐压：

≥2000V/1min；

c）防护等级：

户内≥IP54，户外≥IP54。

2）地线管理器技术参数应满足以下要求：

a）静态电流：

≤100mA；

b）抗电强度：

≥2000V；

c）抗射频干扰强度：

≥50dB（μV/m）；

d）抗电源端子传输干扰强度：

≥70dd（μV）；

e）抗冲击强度：

≥10g；

5可视化验电接地装置

可视化验电接地装置应实现远方或就地对接触网（轨）进行验电接地操作。

可视化验电接地装置应具备以下功能：

a）无论远方遥控操作还是就地操作，装置均应具有验电、接地联锁功能。

b）装置应具备远方/就地切换按钮，同时需具有信号指示功能，包括分合指示、控制电源指示等。

c）装置就地操作必须具备安全联锁逻辑判断功能。

d）装置应能实现接地开关的远方视频监视功能。

e）在接地装置适当位置应设置观察窗，能够查看柜内接地开关的状态。

f）接地装置应具备带电显示装置或信号灯，显示接触网（轨）带电及接地状态。

g）应配备应急操作手柄，紧急情况或电动操作回路故障时，可使用手柄操作接地开关。

可视化验电装置分为可视化直流验电接地装置和可视化交流验电接地装置两种，主要技术参数要求分别如下：

1）可视化直流验电接地装置技术参数应满足以下要求：

a）接地回路短时耐受电流：

≥80kA，250ms，峰值≥125kA；

b）1min工频耐受电压：

静触头对地≥9.2kV，开关断口≥11kV；

c）额定冲击耐受电压：

静触头对地≥20kV，开关断口≥24kV；

d）辅助和控制回路1min工频耐压：

≥2000V；

e）机械寿命：

≥10000次；

f）接地回路电阻（接地合闸时，箱内隔离断口两铜端子间）：

≤100μΩ；

g）分/合闸电流：

≤1A；

h）外壳防护等级：

不低于IP65。

i）一次回路电气间隔（空气绝缘间隙）≥100mm；

j）一次回路爬电距离≥250mm。

2）可视化交流验电接地装置技术参数应满足以下要求：

a）主回路短时耐受电流：

≥20kA，1s，峰值≥50kA；

b）1min工频耐受电压：

主回路接触网（轨）侧对地≥95kV；

c）额定冲击耐受电压：

主回路接触网（轨）侧对地≥185kV；

d）辅助和控制回路1min工频耐压：

≥2000V；

e）机械寿命：

≥10000次；

f）接地回路电阻：

≤100μΩ；

g）外壳防护等级：

不低于IP65。

6智能钥匙管理机

智能钥匙管理机应实现对紧急解锁钥匙的管理，可存放及监视所辖区域所有紧急解锁钥匙，应具备刷卡、密码、网络等多种授权取用方式，具有详细使用记录。

智能钥匙管理机技术参数应满足以下要求：

1）抗电强度：

≥1500V；

2）抗射频干扰强度：

≥50dB（μV/m）；

3）抗电源端子传输干扰强度：

≥70dd（μV）；

4）抗冲击强度：

≥10g；

5）数据最小保存时间：

10年；

6）最大保存解锁记录数：

5000条；

7巡检仪及巡检标识牌

巡检仪应能接收系统工作站生成的巡检任务，引导工作人员完成现场巡检并回传结果数据，应具备到位检测、红外测温、录音、拍照、信息录入等功能。

巡检标识牌应实现巡检点识别和规范巡检路线，应采用无源方式，能够在雨、雪、冰、尘等各种自然环境下稳定使用。

1）巡检仪技术参数应满足以下要求：

a）巡视任务的巡视点数：

≥60000；

b）持续工作时间：

48小时；

c）数据容量：

30万条。

2）巡检标识牌技术参数应满足如下要求：

a）巡检仪无接触采码距离：

3cm～7cm。

8无线基站

无线基站应能实现在车辆段和停车场库区内搭建工业级低功耗无线网络，实现库内安全联锁操作时的无线数据传输、实时状态采集、在线防误校验等功能。

无线基站技术参数应满足以下要求：

1）可耐受环境温度：

-40℃～70℃；

2）抗干扰性能：

a）共模，符合《量度继电器和保护装置第26部分：

电磁兼容要求》GB/T14598.26标准，2500V/1MHz.2S；

b）差模，符合《量度继电器和保护装置第26部分：

电磁兼容要求》GB/T14598.26标准，1000V/1MHz.2S；

3）冲击耐压：

符合《电气继电器第5部分：

量度继电器和保护装置的绝缘配合要求和试验》GB/T14598.3标准，5000V/1.2/50μS；

4）抗振动：

10Hz～500Hz；

5）发射功率：

小于200mW；

6）频段：

全球的2.4GHzISM频段；

7）传输速率：

250kbps；

8）传输距离：

≥80m。

9门控装置

门控装置应实现对车辆段/停车场检修平台门或全自动驾驶防护分区人员进出的安全管控，进出作业区应经过系统授权，并与接触网（轨）带电、接地状态实现联锁，门控装置宜实现进出人员计数功能。

门控装置技术参数应满足如下要求：

1）数据存储时间：

≥10年；

2）保存记录数：

500条；

3）支持RS485和以太网通信；

4）状态量开入接口：

≥3路；

5）状态量开出接口：

≥3路；

6）应支持后台远程解锁、RFID授权开锁和机械钥匙强制解锁功能；

7）应具有RTC实时时钟功能。

10带电显示装置

带电显示装置应能正确反馈接触网（轨）带电情况，用于对作业人员进行安全警示，装置应能直观显示接触网（轨）带电状态、接地状态或电压值等信息。

带电显示装置技术参数应满足如下要求：

1）数据存物理密度：

不小于44321点/m2；

2）发光点颜色：

可设置；

3）尺寸：

不小于488mm×244mm；

4）物理分辨率：

不小于2048点；

5）亮度：

≥1000cd/m2；

6）扫描频率：

≥120帧/秒；

7）刷新频率：

≥60帧/秒；

8）寿命：

10万小时；

9）防护等级：

IP65。

11嵌入式防误主机

嵌入式防误主机应能实现变电所内的电气防误操作功能。

装置应内置防误逻辑规则，可直观显示接线图及设备状态，应具备设备状态对位、模拟预演及传票等功能。

嵌入式防误主机技术参数应满足以下要求：

1）CPU：

≥4核1.6G；

2）内存：

≥4G；

3）固态硬盘容量：

≥32G；

4）彩色液晶显示屏尺寸：

≥12.1寸TFT；

5）通信接口：

2个以太网口，2个RS232或RS485、2个USB口；

6）通信规约：

101、104、CDT等标准规约。

12接地操作终端

接地操作终端应实现可视化验电接地装置站级监视和操作功能。

装置应采用工业触摸一体机设计，可接收接地开关的遥信、遥测、遥视等信息，通过软件界面和面板指示灯显示刀闸分合状态、刀闸视频及接触网（轨）带电状态等信息。

接地操作终端可通过软件界面或操作面板进行遥控操作，或通过防误手持终端进行就地手动接地操作。

接地操作终端内置防误逻辑规则，所有操作都必须通过系统的防误判断。

当软件出现故障时，应具备自动重启恢复功能。

接地操作终端技术参数应满足以下要求：

1）功率：

≤200W；

2）处理器：

≥双核2.2GHz；

3）内存：

≥4G；

4）固态硬盘：

≥64G；

5）液晶屏：

≥15英寸；

6）分辨率：

≥1280×1024；

7）通讯接口：

不超过2个100M以上以太网光口；

8）工作温度：

-10℃～55℃。

3.4.3其它性能

1绝缘要求：

针对屏柜类设备，在正常试验大气条件下，装置带电部分和非带电金属部分及外壳之间，以及电气上无联系的