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1、接触轨QC创新小组,可视化自动地线装置 的研制,1,深圳市地铁集团运营总部,目 录,2,一、课题选择,3,1500V,1500V,一、课题选择,4,轨道交通安全规章规定“凡是在有电范围内的设备设施安装距离小于安全规定距离的，其检修均必须 ”。,停电并挂设保护地线,一、课题选择,5,1500V,误送电,1500V,1500V,跳闸,一、课题选择,程序繁琐,6,人工地线作业的弊端,耗时过长,凌晨1：00-5：00，共4小时,1.专业设备检修时间严重被压缩，设备检修质量可靠性下降，故障发生率高 2.地线作业人员必须为供电专业人员，在配合其他专业作业时无法再参与专业设备的维护检修作业，人力资源浪费严重
2、,一、课题选择,7,人工地线作业的弊端,潜在隐患停电后的接触轨还是有可能残留高电压的，或是地线挂设过程中遇到变电所误送电的情况，人员不小心触碰到接触轨是非常容易造成人身触电伤亡的。,一、课题选择,8,人工地线作业的弊端,作业点多 间距远,正线地线挂设布局图（局部）,车辆段地线挂设布局图（局部）,一、课题选择,专用工具繁多,9,人工地线作业的弊端,每处地线作业需要的工器具,仅1套工器具重量就约为,不利后果地线作业所需携带的工器具多，重量大，地线挂设点相距较远，工人劳动强度非常大,4 k g,铺满碎石道渣的铁轨,一、课题选择,10,哎哟拔不动！,二、设定目标,11,快捷,简单,安全,可靠,操作简单
3、，不再负重远距离作业 经过基本的操作知识培训后，所有专业员工都可以实现独立操作,操作人员与高压设备本体距离满足安全要求 带电误合闸或带地线误送电概率低于0.2,任何工作状况下，均能够完成地线作业，确保地铁运营正常秩序 装置误操作概率低于1,10min内实现地线的挂设和拆除，保障专业设备检修时间占天窗时间的95%以上,小组简介,12,13,组长 肖世雄 高级工程师,宋剑伟 高级工程师,宁晓来 高级工程师,彭华平 高级工程师,詹先柏 高级工程师,曾 斌 工程师,曾 建 工程师,闫 冲 工程师,刘文韬 工程师,欧阳赐波 工程师,小组简介,计划进度与实际推进情况,注：“ ”为计划进度，“ ”为实际推进
4、进度,14,借鉴成熟电力监控的遥控、遥信和遥视技术来实现自动地线作业，实现装置具备远距离遥控、当地电动和当地手动三种操作模式。,三、提出并确定方案,总体方案及要求,15,接触轨,钢轨,刀闸 开关柜,电脑,三、提出并确定方案,升降式接地极,方案1,16,单台隔离开关接地,方案3,12,18,10,检测 回路,接地回路,以太网通信,四、制定对策,17,借鉴成熟技术,具备3种操作模式,远距离遥控操作 当地电动操作 当地手动操作,1.可靠,四、制定对策,18,1.选择“远距离遥控”电机电源被切断及手动操作插口被封堵 2.选择“当地电动”手动操作插口被封堵,四、制定对策,19,应答式操作,页面只设唯一指
5、令 可执行页面有“操作”和“返回”选择 错误页面仅设“返回”选择,四、制定对策,20,当地电动,当地手动,按钮操作,摇柄操作,四、制定对策,21,现场调查,地铁线路环境,工况复杂恶劣,限界要求严格,保证安全距离,地线装置本体必须一体化设计，且箱体体积小于1m3,四、制定对策,22,互锁保护,失效处理,优先等级,直接拆除连接电缆,1.选择“远距离遥控”电机电源被切断及手动操作插口被封堵 2.选择“当地电动”手动操作插口被封堵,保障运营秩序,四、制定对策,23,采用电缆及胀钉方式连接,采用电缆及连接板方式连接,非常方便在3种操作模式均失效时，拆除其电缆连接，符合地线流程“先拆接触轨端”的安全规定,
6、四、制定对策,24,设备要求,对策明细,借鉴成熟的电力GIS技术，结合高压电力设备安全规定,四、制定对策,25,装置接地刀闸和操作人员完全隔离,装置本体采用封闭式箱体设计,明确区分地线挂设和地线拆除状态,设计灯光提示功能,注：原方案采用声光提示设计，3号线周边存在大片居民区，声音提示会扰民，故只采用灯光提示,可直接确认接地刀闸的实际位置,箱体设计观察窗口 箱内设计照明和开关,四、制定对策,26,人机界面 鼠标操作,借鉴成熟的SCADA信息表 接地刀闸状态、设备故障、保护动作清晰明了,箱内安装高清摄像头 以太网通信,五、对策实施,27,项目关键性阶段,设备样机制造完成并通过相关型式试验,2012
7、.04,设备样机在横岗车辆段及六约站安装使用,2012. 05,开始在3号线全线安装自动接挂地线装置,2013. 06,完成设备调试及竣工验收，设备投入使用,2014. 09,可 视 化 自 动 地 线 装 置 研 制,五、对策实施,28,遥控装置安装在车站值班室或车厂调度室（DCC）,装置本体安装在站台端门处,设备本体远离接触轨等高压设备，操作人员不会触碰高压电,经过4次设计修改和模型制作及试验，最终装置本体尺寸确定为：1175580610=0.416（m3）,设备尺寸确定及安装位置选择,遥控装置本体尺寸确定为：1000630240=0.151（m3）,0.416m3,0.151m3,五、对
8、策实施,29,地线 挂设,地线 拆除,增加了一次设备电磁锁： 在二次电源启动时，如果一次设备带电，箱门无法打开。未带电可以直接打开。 在二次电源断开时，需要配套钥匙解锁打开箱门。,完善改进,观察窗夜间效果,接地 刀闸,五、对策实施,30,仪表室控制面板,仪表室集成了所有二次设备及线路，包括测量、保护、延时等等。仪表室控制面板也经过2次设计修改和制作及试验确定最佳方案：增加了照明按钮（操作使用）；将“远方 就地”选择旋钮确定在该面板上，利于操作步骤选择和操作室门（高压部分）的闭锁管理,五、对策实施,31,操作室面板,完善改进,仪器室面板的“远方 当地”选择旋钮与操作室面板的“选择旋钮”配合使用。
9、 增加了“锁定”功能，选择“锁定”后刀闸保持现有状态，三种操作模式均失效，防止误操作。,五、对策实施,32,多功能指示灯 验电指示 闪亮表示接触轨带电 选线指示 长亮表示选中此刀闸,分合闸 钥匙开关,工作指示灯 分合闸显示 通讯状态显示,完善改进,改变了原设计中的用鼠标键盘完成的遥控，最终采用了触屏的遥控方式。,加上原来设计中当地电动和当地手动模式，共实现了4种操作模式。,增加了盘面遥控的方式，确保了远距离遥控的可靠性。,六、确认效果,33,远距离遥控操作效果确认,地线作业时间对比,专业作业时间占用率对比,228,六、确认效果,34,2种后备操作方式效果确认,地线作业时间对比,人工方式 （最快
10、情况）,人工方式 （最慢情况）,目标 设定,后备方式 （最慢测试）,专业作业时间占用率对比,83.3%,66.7%,95.8%,97.1%,人工方式 （最快情况）,人工方式 （最慢情况）,目标 设定,后备方式 （最慢测试）,415,目标实现,六、确认效果,35,完成培训共计 人次，培训内容包括远距离遥控（屏控和盘控）、当地电动、当地手动，一次性合格通过率 。 目前正线自动地线作业由站务人员兼职轻松完成。,装置本体安装在站台端门外5m范围内，遥控装置安装在车站控制室和车厂调度室。地线作业时，人员均远离接触轨高压设备， 大于750mm安全距离的要求。从2014年9月设备投入运行至今，刀闸动作超过3
11、万次， 1例接触轨带电地线合闸的事件。,“4种操作模式”+“直接拆除连接电缆”的方式， 能完成地线作业，确保地铁运营正常秩序。 从2012年5月设备试运行到正式投入运行至今，装置刀闸分合动作次数超过5万次，除调试阶段有2次拒分外， 1例装置误操作事件。,331,100%,完全满足,未发生,100%,未再发生,目标实现,目标实现,目标实现,六、确认效果,36,六、确认效果,采用自动地线装置后，与原有的人工方式相比较，全线一年最多可增加 小时检修作业时间，相当于 个完整批准作业时间，大大增加了专业设备本体检修时间。,37,效率价值,经济价值,直接经济效益：采用自动地线装置后，减少了8名供电专业人员
12、编制，节省的人力资源成本约为812（万元/年）= 。 间接经济效益：由于专业设备本体检修时间大幅度增加，检修质量显著提高，减少了各专业的作业班次、备品备件和主要材料消耗，每年可节省运营成本约为 。,可视化自动地线装置投入约600万元的设计成本和安装成本，其产生的经济效益大概3年时间即可收回投入成本。,推广价值,深圳地铁1、5、7、9、11号线在“十三五”规划中明确增加可视化自动地线装置。 深圳地铁四期工程计划在设计和建设中明确采取可视化自动地线装置。,425.8,142,96（万元/年）,150万元,深圳地铁2号线已经立项增加可视化自动地线装置。,2014年已完成相关规程的制定,七、标准化过程,38,39,八、总结与今后打算,通过本次活动，小组成员的能力比活动前有全方位地提高。 但在QC工具运用技巧上还有所欠缺，今后多加努力。,下一步研究方向,并入SCADA系统 OCC中央级,取消接触轨停送电与地线作业间的接口，有利于安全卡控,利用CCTV屏 增加“停电准入”信息提示,确保进入轨行区的作业人员对作业环境安全的知情权,八、总结与今后打算,40,优点：,优点：,感谢您的聆听,41,
