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智能化技术在中职电气化铁道供电中的应用探讨

作者

白景童

衡水铁路电气化学校 053000

引言:电气化铁道供电系统作为轨道交通运行的核心基础设施,其安全稳定运行直接关系到整个运输系统的可靠性和效率。随着我国铁路事业的蓬勃发展,电气化铁道供电系统日益复杂化,传统的运维模式已难以满足现代铁路运输对安全性、可靠性和经济性的更高要求。在此背景下,智能化技术的引入为电气化铁道供电系统的升级改造提供了新的思路和解决方案。中等职业教育作为培养技术技能人才的重要阵地,在电气化铁道供电专业人才培养中发挥着重要作用。随着智能化技术在行业中的广泛应用,中职教育必须紧跟技术发展趋势,调整专业设置,更新教学内容,创新教学方法,培养适应智能化时代要求的高素质技术技能人才。因此,深入研究智能化技术在中职电气化铁道供电中的应用,对于推动专业建设、提升人才培养质量具有重要的理论意义和实践价值。

一、智能化技术在电气化铁道供电系统中的应用现状

电气化铁道供电系统是一个复杂的电力系统,主要包括牵引变电所、接触网、分区所、开闭所等重要组成部分。传统的供电系统主要依靠人工巡检和定期维护,存在监测手段单一、故障发现滞后、维护成本高等问题。随着智能化技术的发展,供电系统的运维模式正在发生深刻变革。

目前,智能化技术在电气化铁道供电系统中的应用主要体现在以下几个方面:首先是智能监测技术的应用,通过部署各种传感器和监测设备,实现对供电设备运行状态的实时监测;其次是智能控制技术的应用,利用先进的控制算法和自动化设备,实现供电系统的智能化控制;再次是智能诊断技术的应用,基于大数据分析和人工智能算法,实现设备故障的智能识别和预测;最后是智能维护技术的应用,通过建立设备健康状态评估模型,实现预防性维护和精准维护。

在中职教育层面,许多院校已经开始重视智能化技术在电气化铁道供电专业教学中的应用。通过引入智能化实训设备、开发智能化教学资源、建设智能化实训基地等方式,提升学生的智能化技术应用能力。同时,一些院校还与企业合作,开展智能化技术应用的实践教学,让学生在真实的工作环境中体验和掌握智能化技术的应用。

二、智能化监测技术在电气化铁道供电中的应用

智能监测技术是智能化技术在电气化铁道供电系统中应用的基础和核心。通过在牵引变电所、接触网等关键设备上部署各种智能传感器,可以实现对设备运行状态的全面感知和实时监测。

在牵引变电所中,智能监测技术主要应用于变压器、断路器、隔离开关等关键设备的运行状态监测。通过安装温度传感器、电流传感器、电压传感器等设备,可以实时监测设备的运行参数,及时发现异常情况。例如,通过监测变压器的油温、绕组温度等参数,可以判断变压器的运行状态,预防过热故障的发生。同时,利用红外热成像技术,可以实现对设备热点的非接触式监测,提高监测的准确性和安全性。

在接触网系统中,智能监测技术的应用更加广泛和复杂。接触网作为电气化铁道供电系统的重要组成部分,其运行状态直接影响到列车的安全运行。传统的接触网监测主要依靠人工巡检,效率低且存在安全隐患。智能化监测技术的应用,使得接触网监测实现了自动化和智能化。通过安装接触网状态监测装置,可以实时监测接触线的张力、高度、坡度等参数,及时发现接触网的异常状态。同时,利用图像识别技术,可以实现对接触网零部件状态的自动识别,提高监测的准确性和效率。

三、智能控制技术在电气化铁道供电中的应用

智能控制技术是实现电气化铁道供电系统自动化运行的关键技术。通过运用先进的控制算法和智能化控制设备,可以实现供电系统的优化运行和精确控制。

在牵引供电控制方面,智能控制技术主要应用于牵引变电所的自动化控制系统。传统的牵引变电所控制主要依靠人工操作和简单的自动控制,难以实现精确控制和优化运行。智能控制技术的应用,使得牵引变电所可以实现更加精确和高效的控制。通过采用模糊控制、神经网络控制等先进控制算法,可以根据列车运行状态和负荷变化,自动调整供电参数,实现供电系统的优化运行。

在接触网控制方面,智能控制技术主要应用于接触网的自动调节和保护控制。接触网作为向列车供电的重要设备,其运行状态直接影响到列车的正常运行。通过智能控制技术,可以实现接触网张力的自动调节,保证接触网的良好状态。同时,智能控制系统还可以实现接触网故障的快速识别和隔离,减少故障对列车运行的影响。

四、智能诊断技术在电气化铁道供电中的应用

智能诊断技术是智能化技术在电气化铁道供电系统中的重要应用方向,主要通过运用人工智能、大数据分析等技术,实现设备故障的智能识别、诊断和预测。

设备故障诊断是智能诊断技术的核心应用。传统的设备故障诊断主要依靠人工经验和简单的监测手段,诊断准确率低且效率不高。智能诊断技术的应用,使得设备故障诊断实现了自动化和智能化。通过建立设备故障诊断模型,利用机器学习算法对设备运行数据进行分析,可以实现设备故障的自动识别和分类。

例如,通过分析变压器的运行数据,可以识别出变压器的绝缘老化、过热等故障类型,并给出相应的处理建议。

预测性维护是智能诊断技术的重要应用领域。通过分析设备的历史运行数据和当前状态数据,可以预测设备的剩余寿命和故障发生概率,实现预测性维护。这种维护方式不仅可以减少设备故障的发生,还可以优化维护计划,降低维护成本。在电气化铁道供电系统中,预测性维护技术的应用可以显著提高系统的可靠性和安全性。

智能化技术在中职电气化铁道供电中的应用是时代发展的必然趋势,对于提升供电系统运行效率、保障运行安全、降低维护成本具有重要意义。通过智能监测、智能控制、智能诊断等技术的应用,可以实现供电系统的智能化运行和管理,提高系统的可靠性和安全性。中职教育作为培养技术技能人才的重要阵地,必须紧跟技术发展趋势,调整专业设置,更新教学内容,创新教学方法,培养适应智能化时代要求的高素质技术技能人才。同时,还需要加强校企合作,推进产学研结合,为智能化技术的应用提供人才支撑。

参考文献

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[4] 李明辉 , 孙建国 . 中职电气化铁道供电专业智能化教学改革探索 [J]. 职业教育研究 ,2021,(9):45-50.