高鐵如今已經(jīng)是許多人中、長途出行的首選交通工具，它的覆蓋率很高，運營規(guī)模也在不斷擴大中。基于大量的出行需求，高鐵的運行時間普遍較長，會消耗大量的能源，這導(dǎo)致傳統(tǒng)的高鐵在能源管理上顯得力不從心。而智慧高鐵在能源管理方面卻頗有成效。那么，智慧高鐵是怎樣實現(xiàn)高效的管理能源的?
實時數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控
在高鐵車站，列車上，智慧高鐵廣泛部署了傳感器、智能儀表等設(shè)備，精準(zhǔn)采集多維度的數(shù)據(jù)信息。
車站內(nèi)的電力系統(tǒng)，通過在配電柜、配電箱等關(guān)鍵位置安裝電力傳感器，實時獲取電壓、電流等能耗數(shù)據(jù)，清晰掌握每個區(qū)域、每條線路的用電情況。針對空調(diào)、照明這些耗能設(shè)備，安裝相應(yīng)的狀態(tài)傳感器，監(jiān)測其開關(guān)狀態(tài)、運行時長等參數(shù)，以掌握設(shè)備的具體工作狀態(tài)。在列車的牽引系統(tǒng)、輔助供電系統(tǒng)等核心部位配備傳感器，可以收集列車運行時的能耗和各設(shè)備的運行數(shù)據(jù)。
通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可將分散在各處的傳感器連接成網(wǎng)，確保采集到的數(shù)據(jù)能實時、穩(wěn)定地傳輸?shù)街腔鄹哞F管理平臺。這樣，管理人員就能根據(jù)這些全面精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，實時高效地管理能源。
智能空調(diào)控制
軌道列車空調(diào)系統(tǒng)的智能感知、智能管控技術(shù)，融合了大數(shù)據(jù)分析方法，可以實現(xiàn)全列車空調(diào)系統(tǒng)的高性能控制。
它能實時監(jiān)測車廂內(nèi)的溫度、濕度、客流量等信息，隨后借助智能算法進(jìn)行分析處理，精準(zhǔn)調(diào)節(jié)空調(diào)的送風(fēng)量、制冷量等參數(shù)。在客流量大的時段，因人體散熱等因素，車廂內(nèi)的溫度會升高較快，熱負(fù)荷也會增大，此時空調(diào)系統(tǒng)會自動增加制冷量和送風(fēng)量，確保車廂內(nèi)的溫度適宜。而當(dāng)客流量較少時，空調(diào)系統(tǒng)則相應(yīng)地減少制冷量和送風(fēng)量，避免能源過度消耗。
還有一種高速動車智慧空調(diào)系統(tǒng)，包含預(yù)警子系統(tǒng)、趨勢預(yù)測子系統(tǒng)和性能評估子系統(tǒng)。預(yù)警子系統(tǒng)通過監(jiān)測風(fēng)壓前端取樣口、風(fēng)壓后端取樣口、風(fēng)壓差開關(guān)等部件的狀態(tài)，進(jìn)行預(yù)警。當(dāng)風(fēng)壓差值達(dá)到設(shè)定值時，風(fēng)壓差開關(guān)會閉合觸點，把壓差信號反饋給空調(diào)控制器，由空調(diào)控制器發(fā)出預(yù)警故障信號。
趨勢預(yù)測子系統(tǒng)利用設(shè)置在空調(diào)子系統(tǒng)高壓側(cè)的高壓傳感器和低壓側(cè)的低壓傳感器，對不同空調(diào)子系統(tǒng)間的壓力差值進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)壓力差超出設(shè)定范圍且持續(xù)一定時間，便會發(fā)出空調(diào)系統(tǒng)制冷劑泄露的信號。
性能評估子系統(tǒng)會依靠相鄰車廂的溫度傳感器，對比相鄰車廂的溫度狀況。如果客室溫度超出目標(biāo)溫度，并且相對另一車廂客室的溫度，超出設(shè)定的溫度值，就會發(fā)送溫度異常故障信號。
送風(fēng)機智能控制
當(dāng)列車滿載運行、車廂內(nèi)乘客眾多時，二氧化碳排放量等會增加不少，這時送風(fēng)機將自動提高送風(fēng)量，保障空氣清新。而當(dāng)列車空載或乘客較少的情況下，送風(fēng)機則相應(yīng)地降低運轉(zhuǎn)頻率、減少送風(fēng)量，在確保車廂內(nèi)空氣環(huán)境達(dá)標(biāo)的前提下，實現(xiàn)節(jié)能運行。
送風(fēng)機還可與空調(diào)系統(tǒng)等其他設(shè)備協(xié)同工作。在空調(diào)制冷時，可根據(jù)制冷量的需求和空氣循環(huán)要求，送風(fēng)機配合著對送風(fēng)量和送風(fēng)方向進(jìn)行調(diào)整，讓制冷效果更理想，同時避免因過度送風(fēng)等情況導(dǎo)致能源浪費，提高整個通風(fēng)和溫控系統(tǒng)的能源利用效率。
自動照明控制系統(tǒng)
自動照明控制系統(tǒng)的感應(yīng)裝置通常被安裝在辦公走道、樓梯等區(qū)域。當(dāng)有人員進(jìn)入，感應(yīng)裝置會自動檢測到人體移動，隨即打開照明設(shè)備。當(dāng)人員離開后，系統(tǒng)會延遲一定的時間再關(guān)閉照明。這樣，就能有效避免因無人時照明設(shè)備長時間開啟而導(dǎo)致能源浪費的情況。
自動照明控制系統(tǒng)也可按照環(huán)境的光線強度對照明亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)。在白天光線充足的情況下，自動降低照明亮度或者關(guān)閉不必要的照明燈具。在夜晚或者光線較暗的區(qū)域，則適當(dāng)提高亮度。
電力智能分配
在電力分配方面，根據(jù)列車的到發(fā)情況和車站各設(shè)備的運行優(yōu)先級，對電力資源進(jìn)行合理分配。比如，當(dāng)列車即將進(jìn)站時，優(yōu)先確保站臺照明、引導(dǎo)標(biāo)識等相關(guān)設(shè)備的電力供應(yīng)。而在列車離站后，可針對部分非關(guān)鍵設(shè)備適當(dāng)下調(diào)用電功率。這種精細(xì)化的調(diào)控手段，可根據(jù)實際需求靈活調(diào)整能源的使用，科學(xué)地進(jìn)行節(jié)能。
智慧高鐵在能源管理上擁有先進(jìn)的理念和做法，讓能源管理更加高效、更加智能，讓高鐵實現(xiàn)綠色可持續(xù)運行。