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建立安全防御體系，盡量避免安全隱患

軌道交通電力系統(tǒng)運行安全的一切根源在于設計和建設階段，設計建設階段的成果決定的運營時期的基礎條件。所以解決電力系統(tǒng)運行安全的最根本的源頭在于電力系統(tǒng)的設計和建設階段。設計階段時，應充分考慮網絡化運營以及安全運營的需求，增加相應的設計考慮。而目前的軌道交通電力系統(tǒng)監(jiān)控和管理，主要是采用傳統(tǒng)的電力監(jiān)控系統(tǒng)。而傳統(tǒng)的電力監(jiān)控系統(tǒng)只是為運營的監(jiān)視和控制考慮，它強調實時性，無法為安全運營考慮，同時無法為電力維保服務。同時眾多故障分析的數(shù)據(jù)都在設備端，無法通過相應系統(tǒng)實時自動提取到故障處置人員手中，導致系統(tǒng)處置效率低下。因此設計階段應充分考慮安全運營的需求，建立相應的安全運營的分析和輔助決策系統(tǒng)。設計階段，應對電力營運相關的部門進行充分調研，充分考慮技術管理、電力調度、電力維保等多部門的使用需求；從設計階段就將安全運營的需求納入系統(tǒng)設計，使得設計出的系統(tǒng)就能滿足多方的使用需求，提高各方的處置效率。以保證運營時期的安全運營。電力系統(tǒng)設計階段，應充分挖掘電力系統(tǒng)使用方的需求，包括車輛、信號、售檢票、站務等，并能夠與各相關系統(tǒng)進行深度融合。目前的電力系統(tǒng)設計，往往只通過保護等裝置進行極限狀況的保護，但未能與實際使用方深入融合。舉一個最簡單的例子，列車發(fā)車時，大多時候接觸網的跳閘是由于行車調度未能避開電流的高峰發(fā)車造成。如果能與行車系統(tǒng)建立協(xié)同機制，行車時，避開電流高峰發(fā)車，可以大大提升電力系統(tǒng)的運行安全。建設階段是對設計階段的具體實現(xiàn)，需要在建設階段進行質量的嚴格控制，以保證建設與設計完全匹配。建設階段需選擇合格的建設單位、合格的產品、合格的施工工藝，以保證電力系統(tǒng)的質量。結合運行和維修的歷史數(shù)據(jù)，建立優(yōu)秀供應商制度和黑名單制度。對于設備運行穩(wěn)定，返修率低的優(yōu)秀設備供應商，進行激勵，進入優(yōu)秀供應商，新項目招投標時可適當加分。對設備故障率高、運行不穩(wěn)定的設備或系統(tǒng)供應商，建立黑名單制度，這些供應商將不再建立合作關系。通過這些管理措施，從根源上，提升供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。電力系統(tǒng)在正式運營之前，需針對設計和建設時期的具體情況，進行運營前的風險評估，以便于對電力系統(tǒng)的實際情況以及存在的風險源有個初步的認知，并在正式運營后能夠有針對性的進行管理和控制。同時，在運營的過程中，能夠根據(jù)運行情況，不斷地識別新的風險源，不斷地根據(jù)實際情況對風險源進行再識別和控制，以保證對系統(tǒng)的清晰認知，規(guī)避相應風險。電力系統(tǒng)運行安全的保障很大一部分是靠人，而人的行為不安全往往是造成電力系統(tǒng)運行不安全的很重要的因素。根據(jù)對事故統(tǒng)計，電力系統(tǒng)的故障很大一部分是因為保養(yǎng)不到位、操作不規(guī)范、使用不規(guī)范等人為因素造成。

建立安全預警體系，即時發(fā)現(xiàn)安全隱患

電力運行的安全預警體系主要通過自動和人工相結合的方式。希望通過相應的系統(tǒng)，自動的判別電力相關系統(tǒng)和設備的運行狀態(tài)，有異常時能夠根據(jù)設定的模式，進行預警；同時接入人工進行二次判別。通過自動和人工結合的方式，能夠在電力安全事故發(fā)生之前能夠提前進行預警，以便提前應對，在事故萌芽階段或者尚未發(fā)展成為較大事故之前能夠及時發(fā)現(xiàn)并及時處理。電力運行安全的預警機制的前提條件是能夠實時采集和實時監(jiān)視電力系統(tǒng)和電力設備的運行現(xiàn)場狀態(tài)，在此基礎條件下，才能夠對電力系統(tǒng)運行的現(xiàn)狀有個全面掌控，才能夠進行提前預警。軌道交通電力相關系統(tǒng)目前的實時采集和實時監(jiān)視，只建立了電力SCADA系統(tǒng)，遠遠無法做到對電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的實時采集和實時監(jiān)視的目的。電力SCADA系統(tǒng)建立的初衷是保證正常運營，而不是安全和高效運營。眾多現(xiàn)場實際的數(shù)據(jù)無法采集。比如列車的啟動、加速、減速等不同運行態(tài)下，電網實時的負載情況，比如異常狀態(tài)下故障的錄波，這些相關數(shù)據(jù)，現(xiàn)有的電力SCADA系統(tǒng)無法實時采集和實時監(jiān)視，所以依靠現(xiàn)有電力SCADA系統(tǒng)無法建立起滿足預警要求的實時采集和實時監(jiān)視系統(tǒng)。針對安全預警體系，電力相關系統(tǒng)需建立更多的安全相關的實時采集和實時監(jiān)視系統(tǒng)，比如實時的行車負荷監(jiān)視系統(tǒng)，弓網在線檢測系統(tǒng)等等。只有建立這些相應的電力運行安全的實時采集和實時監(jiān)視系統(tǒng)，才能滿足安全預警的要求。電網的運行狀態(tài)，往往通過電流、電壓等數(shù)據(jù)的現(xiàn)象反映問題；同時設備的運行狀態(tài)也能反應系統(tǒng)的運行狀態(tài)。結合對電網設備信息、電網的運行狀態(tài)信息，以及電網使用的工況信息（如列車的行車狀態(tài)等），建立相應的數(shù)據(jù)分析模型，通過對歷史數(shù)據(jù)的挖掘，可以對電網當前的運行狀態(tài)進行相應的評判和預測。例如，電的信息結合實時的行車信息，可以對電網的當前負荷狀態(tài)以及后續(xù)的負荷狀態(tài)進行評測，并通過調整行車計劃進行干涉，錯開電流高峰，則可以避免牽引供電的超負荷運轉，避免觸網供電跳閘和觸網設備故障等安全事故的產生。實時的數(shù)據(jù)分析和實時的安全評測系統(tǒng)可通過計算機自動判別和人工判別結合的方式運作。在每條線建立計算機的實時數(shù)據(jù)分析和實時安全評判系統(tǒng)，系統(tǒng)結合經驗庫、計算模型以及計算方法，實時自動的進行數(shù)據(jù)分析，并進行安全評估，初步判定電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)；計算機識別后，各條線控制中心的電力專業(yè)人員可進行人工的二次分析，對于少數(shù)人工無法判別異?，F(xiàn)象，可提交更高等級的電力行業(yè)專家進行輔助識別。通過計算機、每條線控制中心電力專業(yè)人員、后臺電力行業(yè)專家構成三層安全預警的防線，以保證及時的發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象并及時預警。對電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行判別后，需要能夠及時響應及時處置，以達到迅速消滅隱患的目的。根據(jù)以往的事故分析，很多電力相關的次生災害，是由于沒有提前預報，沒有緩沖時間來處置；或預報了，但沒有引起重視，沒有及時處置所造成。所以預警體系的很重要的一個環(huán)節(jié)就是及時預報和及時處置。及時預報層面，能夠將不同的信息及時預報給對應的相關人員，如行車調度、電力調度和電力維保調度人員，使得使用人員、維修人員能夠采取措施及時應對。其中與運行相關的數(shù)據(jù)，應及時報送給運行管理方。如接觸網的負荷預警信息，及時報送給行車調度人員，行車調度人員可及時調整行車計劃，錯開負荷高峰，避免事故的發(fā)生。設備異常、故障相關信息，除報送運行管理部門外，還應及時報送給電力維保部門，以便于電力維保部門及時進行故障分析、及時趕赴現(xiàn)場、及時應對處置，避免安全事故的產生。預警體系，除了通過計算機和人工結合的方式來發(fā)現(xiàn)故障隱患并預警外，還可采取純人工的方式建立風險巡查和風險管理體系，以補充信息系統(tǒng)的不足。根據(jù)運營前風險評估的結果和運營中動態(tài)的風險評估的結果，有針對性的對當前存在的風險源（及故障隱患點）進行定期的排查，關注重點區(qū)域，發(fā)現(xiàn)可能存在的問題，并對巡查結果進行系統(tǒng)的管理和跟蹤，以達到彌補信息系統(tǒng)的不足。風險巡檢和風險管理主要是對于某些信息系統(tǒng)無法發(fā)現(xiàn)和排除的隱患，仍然需要技術人員去現(xiàn)場查看?，F(xiàn)場巡視工作可以分為日常巡視、根據(jù)數(shù)據(jù)情況的針對性巡視。

建立安全支持體系，即時排除安全隱患

防御體系、預警體系的有效運轉，需要組織架構、相應流程以及考核體系的支撐，才能保證發(fā)現(xiàn)問題的最高效的處置。所以需要一個高效的安全支持體系，才能夠實現(xiàn)安全運營的目標。支持體系構建的目標是希望達到“機構合理、訓練有素、反應迅速、高效聯(lián)動”的目標。根據(jù)防御體系、預警體系實際存在的需求，提出以下的組織管理體系方案，以形成具有完善數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理分析、現(xiàn)場風險巡檢、風險排查、風險評估、異常情況預報警、專家會商診斷及應急搶險等一系列功能的，可以充分調動系統(tǒng)中相關人員責任心，多層次、多途徑、多方面，環(huán)環(huán)相扣的電力系統(tǒng)運行防御網和功能完整的軌道交通電力運行安全組織管理體系。組織體系應整合運行管理、維護管理的多個部門，整合在一個組織體系下面協(xié)同工作，打破部門壁壘，構建分級管理的模式。整個電力系統(tǒng)運行安全管理組織架構為三級管理體制，即COCC為領導層，每條線控制中心、電力專業(yè)維護調度中心為協(xié)調層，區(qū)域維保為現(xiàn)場執(zhí)行層。COCC側重于總體協(xié)調；電力專業(yè)維護調度中心側重于運維資源的協(xié)調以及維護人員的調度；OCC運管電調側重于發(fā)現(xiàn)和跟蹤管理故障；OCC維保遠動側重于維護和管理；區(qū)域電力維保側重于現(xiàn)場具體事務的執(zhí)行。規(guī)范化流程管理體系，發(fā)生問題時，可按照流程規(guī)范的進行處理，避免因配合問題造成的處置效率低下。針對電力系統(tǒng)運行安全，應圍繞防御、預警體系建立對應的處置流程。核心的流程應包括設計、建設階段的風險評估及管理流程、運營階段風險管理流程、巡視巡查流程、人工報修流程、預報警處置流程等。在流程體系確定的過程中，需要關注流程中的分級授權機制以及過程控制機制。1）分級授權和責任分擔：在流程確定的過程中，應避免工作量的不平衡，避免某個環(huán)節(jié)工作量巨大導致無法有效執(zhí)行。流程制定過程中，應建立分級授權制度，即不同等級的事務有不同層面的人去處理。分級授權制度同樣也是對責任的分擔。比如預報警的處置流程，對于一般的預警，可由現(xiàn)場層面的人去處置，后臺專家提供遠程技術支持；復雜的問題，才由專家現(xiàn)場去處理。這樣就可以避免有經驗的專業(yè)人員四處救火，疲于奔命的狀態(tài)。同時，針對不同的授權，建立責任考核機制，當發(fā)生問題時，可以根據(jù)信息系統(tǒng)對工作流程的記錄，可進行責任考核，使得任何事故都可以追責到人。2）過程跟蹤和過程控制：具備良好執(zhí)行效果的制度不僅需要制度本身合理，還需要執(zhí)行過程的嚴密控制。好的制度如果沒管好執(zhí)行過程，一樣起不到好的效果。結合信息系統(tǒng)建立過程跟蹤和過程控制的機制，使得工作流程及信息透明化，讓管理者能夠通過信息系統(tǒng)對流程執(zhí)行環(huán)節(jié)和過程一目了然，可以對于未及時處理的、未盡責的進行客戶及時的處罰。使得過程監(jiān)督機制建立起來，加強人的責任心。

建立安全應急體系，及時高效應急處置

軌道交通電力運行防御和預警系統(tǒng)不能100％的保證不發(fā)生安全事故，任何事件都有不可控因素，當發(fā)生這些突發(fā)事故時，如何高效救援并把損失降到最低，是建立安全應急體系的目標。5．1組織管理和流程管理電力運行應急體系遵循常規(guī)應急體系建設的方式，分別構建組織體系、預警預防、事故信息報告、應急響應、后期處理、應急保障、培訓與演練八大模塊。5．2應急輔助決策系統(tǒng)應急輔助決策系統(tǒng)可以通過信息化手段讓有經驗的技術人員可以遠程獲知現(xiàn)場情況，可以遠程提供技術支持，提升應急救的援效率。應急輔助決策系統(tǒng)一般包含以下幾部分內容：1）故障定位和分析：發(fā)生供電應急處置時，系統(tǒng)能自動分析故障原因，并對故障進行定位；提供相應的故障錄波分析工具，提高故障處置效率。2）變電站視頻聯(lián)動：發(fā)生供電應急處置時，自動調出與事件相關的變電站現(xiàn)場實時圖像,直觀的展示現(xiàn)場圖像情況。3）可疑設備提醒：應急處置時，當無法進行精確定位時，系統(tǒng)提供可疑故障對象，供運管電調參考，讓運管電調能夠有目標有方向的進行故障排除和故障分析。4）關聯(lián)圖紙資料：當發(fā)生應急處置時，系統(tǒng)自動調出相關文檔資料，幫助使用者快速查找和使用相關文檔、資料，提高工作效率。（邏輯圖、閉鎖情況、繼保整定單、站場平面圖）5）關聯(lián)類似案例參考：當發(fā)生應急處置時，系統(tǒng)可自動匹配以往發(fā)生的類似事件的處置案例供技術人員或決策者參考。6）關聯(lián)歷史維修記錄：當發(fā)生應急處置時，系統(tǒng)會自動提供事故對象以往的維保記錄信息，供技術人員和維保人員參考。7）故障檢測和恢復指導：應急處置時，對特定故障，系統(tǒng)提供相應應急操作方法或處置預案，供運管電調參考操作。8）工單生成和自動發(fā)送：進行應急處置時，系統(tǒng)可自動生成對應的工單，并自動發(fā)送給對應部門或車間。同時工單執(zhí)行過程中，相關各方可跟蹤工單執(zhí)行情況，并對工單執(zhí)行情況進行交流。9）綜合調度：收集實時電力數(shù)據(jù)，在電網發(fā)生故障的情況下，對供電系統(tǒng)狀態(tài)進行分析、故障定位與隔離，恢復正常區(qū)域供電，并為列車控制系統(tǒng)提供逐漸恢復正常運行的可行性方案，為操作人員提供調度策略參考，快速、低損、高效地恢復列車正常運行。10）遠程專家在線支持：提供平臺，使得搶險現(xiàn)場與后臺專家團隊能夠實時互動，并對現(xiàn)場搶險提供技術支持。

隨著軌道交通網的鋪開，電力系統(tǒng)運行安全越來越成為急迫的問題。軌道交通電力系統(tǒng)的運行安全是一個體系工程，需要從防御、預警、處置、應急等多個方面共同配合。這是一個環(huán)環(huán)相扣的工程，任何一個環(huán)節(jié)的疏忽都可能發(fā)展成為大事故。同時軌道交通電力系統(tǒng)的運行安全需要相應安全保障系統(tǒng)和人的緊密配合、協(xié)同工作。光靠安全保障系統(tǒng)或者光靠人，都無法保證電力系統(tǒng)的運行安全。

本文作者：趙時旻工作單位：上海申通地鐵集團有限公司