?中國(guó)北京，2021年8月16日——近年來(lái)，中國(guó)高鐵驚人的發(fā)展歷程無(wú)疑是世界軌道交通建設(shè)歷史上的一抹亮色。短短十余年間，中國(guó)高鐵從無(wú)到有，建設(shè)了世界最大的高速鐵路網(wǎng)并逐步形成公交化密集運(yùn)營(yíng)；另一方面，隨著“四縱四橫”高鐵網(wǎng)提前建成、“八縱八橫”高鐵網(wǎng)逐步成型，中國(guó)高鐵行業(yè)的發(fā)展重心已逐步由“投資”轉(zhuǎn)向“運(yùn)營(yíng)”。尤其在中國(guó)雙碳目標(biāo)確立的當(dāng)下，如何實(shí)現(xiàn)存量項(xiàng)目的綠色、智能運(yùn)維，已經(jīng)成為中國(guó)高鐵的新挑戰(zhàn)。憑借豐富的場(chǎng)景運(yùn)營(yíng)案例及深刻的實(shí)踐積累，施耐德電氣致力于從設(shè)備運(yùn)營(yíng)和維護(hù)層面全面提升軌交行業(yè)的作業(yè)效率，助力中國(guó)高鐵“智”行長(zhǎng)遠(yuǎn)。

上海虹橋站中央控制室

以“運(yùn)營(yíng)”面向未來(lái)挑戰(zhàn)，軌交發(fā)展翻新篇

數(shù)據(jù)顯示，十三五期間高鐵規(guī)模由1.98萬(wàn)公里增加到3.79萬(wàn)公里、翻了近一番，基本實(shí)現(xiàn)國(guó)家發(fā)展改革委《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》中“2025年高速鐵路規(guī)模達(dá)3.8萬(wàn)公里左右”的建設(shè)目標(biāo)。同時(shí)，隨著2021年投產(chǎn)新線數(shù)量較上一年下降44.83%并且連續(xù)兩年下降，高鐵投建熱度漸退已成趨勢(shì)，已有線路的運(yùn)營(yíng)質(zhì)量成為客戶(hù)更為關(guān)切的問(wèn)題，亟待促進(jìn)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，把握綠色“智”變機(jī)遇。

作為客戶(hù)可信賴(lài)的服務(wù)運(yùn)營(yíng)專(zhuān)家，施耐德電氣深知高鐵及軌交行業(yè)作為關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和重大民生工程，對(duì)安全、效率、舒適及能耗、排放等方面都有著極高的要求，在長(zhǎng)期運(yùn)行層面更面臨著多重挑戰(zhàn)：

• 可靠性，安全性挑戰(zhàn)：線路長(zhǎng)、運(yùn)行環(huán)境差異大的背景下，需要確保整個(gè)高鐵系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行；

• 運(yùn)行成本，能耗挑戰(zhàn)：高鐵運(yùn)行成本高、電力設(shè)備多，分析、節(jié)能難度大；

• 運(yùn)維強(qiáng)度及效率挑戰(zhàn)：高鐵系統(tǒng)復(fù)雜，運(yùn)維工作量大，運(yùn)維資源有限，對(duì)快速恢復(fù)供電要求高。

展望十四五規(guī)劃加快建設(shè)交通強(qiáng)國(guó)的目標(biāo)，高鐵行業(yè)需在保持建設(shè)關(guān)鍵線路的同時(shí)“換擋提質(zhì)”，實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)水平的顯著提升。比如相較應(yīng)用最新技術(shù)開(kāi)通、建設(shè)全新的高鐵線路及配套設(shè)施，如何高效、綠色地改造現(xiàn)有線路的系統(tǒng)設(shè)施，進(jìn)一步提升其可靠性和智能化水平，也成為極具現(xiàn)實(shí)意義且亟需驗(yàn)證的問(wèn)題。在這方面，將“服務(wù)”作為良方的施耐德電氣，以上海虹橋站改造項(xiàng)目為例，生動(dòng)展現(xiàn)了現(xiàn)有樞紐站臺(tái)通過(guò)服務(wù)改造、釋放巨大運(yùn)維收益的潛力。

軌交行業(yè)換擋提質(zhì)，樞紐站面臨煥新挑戰(zhàn)

具備專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)、集中度高、相對(duì)封閉、計(jì)劃性強(qiáng)等特征，高鐵系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施分為正線及樞紐站房?jī)纱蟛糠?。其中的調(diào)度、待客中樞，以及已有的高鐵樞紐站房作為存量項(xiàng)目是否具備升級(jí)改造、歷久彌新的潛力？施耐德電氣與上海申鐵杰能信息科技有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)“申鐵杰能”）用上海虹橋站這一亞洲乃至全球客運(yùn)規(guī)模最大的鐵路客運(yùn)樞紐的智能化改造項(xiàng)目，給予了肯定的答案。作為申鐵杰能打造的上海虹橋站客運(yùn)設(shè)備智能化管理平臺(tái)的重要組成部分，施耐德電氣定制化的綜合性智能平臺(tái)為虹橋站的智能化升級(jí)保駕護(hù)航。

上海虹橋站北輔樓

自2010年7月啟用起，上海虹橋站集高鐵、機(jī)場(chǎng)、地鐵等多種運(yùn)輸方式為一體，構(gòu)成功能齊全的亞太第一綜合交通樞紐，其高鐵站臺(tái)及線路與周邊城市群形成的軌交網(wǎng)是打通長(zhǎng)三角一體化以及中國(guó)“兩帶一路”的大通道。上海虹橋站巨大吞吐量及重要的樞紐地位使得其數(shù)字化和智慧升級(jí)之旅面臨更多挑戰(zhàn)：

• 設(shè)備老舊：長(zhǎng)時(shí)間大運(yùn)力運(yùn)營(yíng)帶來(lái)的設(shè)備使用年限過(guò)長(zhǎng)、維護(hù)成本高且待改進(jìn)、能耗不斷增加等；

• 空間繁雜：具體來(lái)講，上海虹橋站配電設(shè)備位于站體夾層間，空間狹小且數(shù)量眾多，傳統(tǒng)的人工巡檢模式無(wú)法完全覆蓋諸多設(shè)備的監(jiān)測(cè)、定位及維修需求，更難以實(shí)現(xiàn)主動(dòng)式的運(yùn)維；

施工時(shí)間有限：合作雙方需要在每天僅有4小時(shí)可用工時(shí)（每天午夜12點(diǎn)至凌晨4點(diǎn)）的情況下進(jìn)行施工，以減少線路改造和停電供電對(duì)車(chē)站日常運(yùn)營(yíng)的影響。

改造的重重困難對(duì)施耐德電氣的配電運(yùn)維智能化解決方案提出了極高的要求。對(duì)此，施耐德電氣為上海虹橋站量身定制了打通EcoStruxure三層架構(gòu)與平臺(tái)，涵蓋系統(tǒng)、設(shè)備全生命周期的運(yùn)維智能化解決方案。從底層設(shè)備的互聯(lián)互通、到能效管控系統(tǒng)的建立完善、再到構(gòu)建運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)的頂層設(shè)計(jì)，施耐德電氣深度參與其中，助力申鐵杰能一同開(kāi)啟上海虹橋站“智慧車(chē)站”的煥新之旅。

綠色智能解決方案，造就高效“智慧車(chē)站”

作為樞紐站房，長(zhǎng)期使用且難以進(jìn)行大規(guī)模停機(jī)改造，則更需要可靠完備的改造計(jì)劃。在完成關(guān)鍵情況摸排及總體規(guī)劃的基礎(chǔ)上，施耐德電氣為上海虹橋站設(shè)計(jì)了完備的中低壓一體化智能配電解決方案，對(duì)站內(nèi)暖通機(jī)房、信息機(jī)房、消防主泵房、配電設(shè)備室、消防中心控制室及附體夾層配電室7個(gè)關(guān)鍵區(qū)域及10項(xiàng)終端電源進(jìn)行了數(shù)字化、智能化改造：通過(guò)施耐德電氣提供的NSX塑殼斷路器、PowerTag無(wú)線電能測(cè)量模塊、微斷、智能網(wǎng)關(guān)、WATSN雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、控制模塊、測(cè)溫模塊、通信模塊等一系列底層設(shè)備的改造和加裝，保障了供電可靠性且實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵負(fù)載的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)整合。

在底層設(shè)備中，施耐德電氣PSO電力監(jiān)控系統(tǒng)（EcoStruxure? Power SCADA Operation）在實(shí)現(xiàn)互通的基礎(chǔ)上，能夠?qū)Ω鱾€(gè)負(fù)載運(yùn)行數(shù)據(jù)的本地化統(tǒng)一收集和管理分析，賦能管理人員對(duì)系統(tǒng)的可視化、遠(yuǎn)程管理，并結(jié)合數(shù)據(jù)比對(duì)及專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)提供科學(xué)可靠的維保建議；能效管控 + 系統(tǒng)平臺(tái)（Energy Management System，EMS+）對(duì)空調(diào)、通風(fēng)、照明、給排水系統(tǒng)等關(guān)鍵能耗項(xiàng)目進(jìn)行智能化的集中管理，有效提升了能源管理的精細(xì)化程度和節(jié)能減排力度；實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)進(jìn)行火災(zāi)監(jiān)測(cè)和預(yù)警，幫助管理人員防患于未然、及時(shí)處理險(xiǎn)情。此外，憑借施耐德電氣解決方案的定制化能力，申鐵杰能根據(jù)自身需求特點(diǎn)定制出更符合車(chē)站需求的能效管控模式，將新運(yùn)維系統(tǒng)反應(yīng)能力提升至原系統(tǒng)的3倍。

軌交行業(yè)的綠色智能化運(yùn)維轉(zhuǎn)型，既需以咨詢(xún)先行，實(shí)現(xiàn)前沿技術(shù)與具體場(chǎng)景相匹配，也需以咨詢(xún)推動(dòng)全生命周期的長(zhǎng)效運(yùn)作。定制化的MPS配電系統(tǒng)咨詢(xún)服務(wù)對(duì)上海虹橋站設(shè)備條件，如設(shè)備老化、退市、運(yùn)行次數(shù)、運(yùn)行時(shí)間、過(guò)載情況等和環(huán)境條件如溫度、粉塵、濕度等進(jìn)行評(píng)估，為實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)提供相應(yīng)建議。 

從底層設(shè)備、邊緣控制再到應(yīng)用分析及服務(wù)，改造后的上海虹橋站設(shè)備智能化管理平臺(tái)更好的實(shí)現(xiàn)了軌道交通安全運(yùn)行、舒適便捷的承諾。利用施耐德電氣中低壓一體化智能配電解決方案，申鐵杰能不但極大提升了運(yùn)維效率，更好地確保上海虹橋站運(yùn)營(yíng)安全，也進(jìn)一步優(yōu)化了車(chē)站能耗表現(xiàn)和火災(zāi)預(yù)防能力，為未來(lái)更多智慧車(chē)站的打造提供了方向。

引領(lǐng)運(yùn)維質(zhì)變，開(kāi)啟全新征途

作為中國(guó)最繁忙的車(chē)站，上海虹橋站不到2分鐘就有一趟高鐵駛過(guò)，這也對(duì)智能化改造的效率提出了極高的要求，最終施耐德電氣與申鐵杰能僅用21天、60余個(gè)小時(shí)實(shí)際工時(shí)便完成了車(chē)站的智能化改造，并最大減少了回路改造、停電供電等對(duì)上海虹橋站日常運(yùn)維的影響。這一成功經(jīng)驗(yàn)也為管理著蘇滬浙皖鐵路線路中300多個(gè)車(chē)站及相關(guān)設(shè)備的申鐵杰能后續(xù)更多站點(diǎn)的改造提供了模板。

“存量經(jīng)濟(jì)”時(shí)代，“服務(wù)”令存量項(xiàng)目的數(shù)字化、智慧化改造更加徹底。上海虹橋站的改造過(guò)程，并非簡(jiǎn)單的系統(tǒng)、設(shè)備改造加裝，而是針對(duì)既有車(chē)站運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估，進(jìn)而厘清數(shù)字化轉(zhuǎn)型路徑并以整合解決方案帶來(lái)飛躍式效益提升的過(guò)程，通過(guò)樹(shù)立 “智慧車(chē)站”范本為后續(xù)的漸進(jìn)式改進(jìn)開(kāi)辟道路。另一邊，運(yùn)維效果的提升同樣與可持續(xù)發(fā)展的企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)不謀而合：無(wú)論是配電及能耗管理系統(tǒng)帶來(lái)能源成本降低、資產(chǎn)利用率提升及維護(hù)效益優(yōu)化，都為軌交行業(yè)這一能源使用“大戶(hù)”樹(shù)立了良好的轉(zhuǎn)型典范，助力中國(guó)實(shí)現(xiàn)“3060”碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)。

在施耐德電氣看來(lái)，針對(duì)運(yùn)行中軌道交通線路多、智能化水平不均衡的特征，不斷優(yōu)化，以煥新改造實(shí)現(xiàn)智能運(yùn)維將成為重中之重，應(yīng)圍繞以下四方面進(jìn)行：實(shí)現(xiàn)移動(dòng)式運(yùn)維；針對(duì)變壓器、斷路器、互感器、綜自保護(hù)裝置和運(yùn)動(dòng)裝置增加壽命分析和資產(chǎn)管理功能；針對(duì)低壓產(chǎn)品、工業(yè)控制等重要部件進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)；增加路段和檢修車(chē)間的設(shè)備監(jiān)控，縮短檢修反應(yīng)時(shí)間。而這與高鐵發(fā)展的新目標(biāo)“智能、安全舒適和綠色節(jié)能”不謀而合。

從世界單線運(yùn)營(yíng)里程最長(zhǎng)的京廣高鐵，到國(guó)內(nèi)首條智能化高鐵京張高鐵，從建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)最高的京滬高鐵，到亞洲最大樞紐上海虹橋站……施耐德電氣始終與前進(jìn)中的中國(guó)軌交攜手共進(jìn)、同脈共振。未來(lái)，施耐德電氣也將繼續(xù)與軌道交通行業(yè)共同發(fā)展，結(jié)合自身多領(lǐng)域、多場(chǎng)景下的解決方案能力及經(jīng)驗(yàn)，融匯以高鐵為代表的軌交行業(yè)前沿理論實(shí)踐，攜手開(kāi)啟全新智能化征途。