萊姆電子（中國）有限公司高級(jí)工程師 成秋花
軌道交通已經(jīng)成為大眾出行、運(yùn)輸?shù)闹匾ぞ�，隨著動(dòng)車、高鐵及城市軌道交通的快速發(fā)展，軌道交通逐漸成為了能源消耗大戶，如何實(shí)現(xiàn)軌道交通的能源管理、降低能耗逐步凸顯。要有效地實(shí)現(xiàn)能源管理，能耗的監(jiān)測(cè)和計(jì)量是關(guān)鍵，只有獲得詳實(shí)的能耗數(shù)據(jù)，才可以有針對(duì)性地采取節(jié)能措施。
軌道交通的能耗管理與一般的能源管理不同，能耗主要分布在列車牽引用電和各種動(dòng)力設(shè)備用電。 不同的列車在不同運(yùn)營時(shí)段以及不同的位置的耗電不同，特別是針對(duì)交、直流共有系統(tǒng)以及能量回饋系統(tǒng)的計(jì)量，用傳統(tǒng)的方式很難實(shí)現(xiàn)。LEM的車載能量表可以安裝在機(jī)車上，實(shí)現(xiàn)對(duì)牽引系統(tǒng)的電能和再生能量的測(cè)量的計(jì)量，為真正的能耗管理提供詳實(shí)的數(shù)據(jù)。
LEM提供用于牽引系統(tǒng)的產(chǎn)品已經(jīng)有四十多年的經(jīng)驗(yàn)，在第一代能量表的基礎(chǔ)上新升級(jí)的二代能量表EM4TII，獲得PTB（Physikalisch - Technische Bundesanstalt）授權(quán)，符合EN 50463和EN50155標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于計(jì)量和車載應(yīng)用的所有要求，精度0.5R。
按照EN50463的標(biāo)準(zhǔn)，EM4TII把ECF （Energy Measurement Function）和DHS（Digital Handling System）集成到一個(gè)裝置中，既可以實(shí)現(xiàn)能量的測(cè)量功能，也可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理。如下圖所示。
EM4TII 適用于多系統(tǒng)的能量檢測(cè)，包括25kV 50/60Hz和15kV 16.7Hz，或者DC 600V，750V，1.5kV和3Kv 的供電系統(tǒng)。能量計(jì)量可以檢測(cè)到系統(tǒng)的變化，并存入負(fù)荷曲線中。來自變壓器和整流器的電壓和電流信號(hào)可以通過變壓器、互感器或傳感器接入EM4TII的4個(gè)輸入通道，采用Sigma-Delta模、數(shù)轉(zhuǎn)換器，采樣精度高，抑制輸入通道的高頻干擾，可靠性高。這四個(gè)通道可以接收交流或直流信號(hào)，實(shí)現(xiàn)電壓、電流的信號(hào)處理。 根據(jù)用戶的不同需求，可以有如下五種選擇。
接收到的信號(hào)經(jīng)過信號(hào)處理之后輸入CPU， CPU讀取采樣值并按照可調(diào)時(shí)間間隔進(jìn)行能量值的計(jì)算，包括消耗和再生能量的有功和無功絕對(duì)值，并儲(chǔ)負(fù)荷曲線。同時(shí)EM4TII可以設(shè)置機(jī)車識(shí)別號(hào)，記錄日志事件。日志信息包括：工作電壓的降低和增加、供電電壓的通/斷，時(shí)鐘同步以及影響能量計(jì)算的參數(shù)變化等。
能量管理中不同時(shí)段的能耗信息非常重要，EM4TII提供GPS信號(hào)接口，可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)間同步，所有記錄的信息都帶有時(shí)間戳記，方便跟蹤。
真正的能量管理不僅要關(guān)注到一臺(tái)牽引機(jī)車，而是要對(duì)所有運(yùn)行機(jī)車以及整個(gè)用電設(shè)備的統(tǒng)籌管理。EM4TII除了帶有本地顯示與存儲(chǔ)功能外，還帶有通訊接口，接口采用RS 232/422/485，通訊協(xié)議遵循IEC 62056-21， 可以與常見的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)讀取系統(tǒng)兼容。
EM4TII機(jī)械性能方便充分考慮了軌道交通的特殊性，震動(dòng)試驗(yàn)按照EN61373的要求，達(dá)到一類B級(jí)。防護(hù)等級(jí)為IP65。 {$page$}
真實(shí)地記錄消耗和再生能量，才能合理地調(diào)配資源，所有測(cè)量環(huán)節(jié)也是不可忽視的因素，LEM作為全球電量測(cè)量的領(lǐng)先者，充分考慮了用戶應(yīng)用的整體性，除了EM4TII外，可以提供一整套的能量管理解決方案，包括EM4TII以及相應(yīng)的信號(hào)采樣傳感器。
電流測(cè)量傳感器ITC系列， 專為能量測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)，用于配套EM4TII能量表的電流傳感器，采用閉環(huán)磁通門技術(shù)，零點(diǎn)和增益溫漂低，測(cè)量電流從1000A到4000A。符合EN50463要求，精度0.5R。
有了成套的能量測(cè)量的硬件系統(tǒng)和開放的通訊協(xié)議，用戶可以結(jié)合自身的需求，開發(fā)相應(yīng)的管理軟件，構(gòu)建一套定制化的能源管理系統(tǒng)，真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，合理分配資源。
關(guān)于LEM
LEM作為電量傳感器領(lǐng)域的市場(chǎng)先導(dǎo)者，為客戶提供創(chuàng)新的技術(shù)和高質(zhì)量的電量測(cè)量解決方案。其核心產(chǎn)品為電流電壓傳感器，可廣泛應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)與焊接、可再生能源與電源、鐵路與軌道交通、高精度、傳統(tǒng)汽車與新能源汽車等業(yè)務(wù)領(lǐng)域。萊姆的戰(zhàn)略在于發(fā)揮其核心業(yè)務(wù)固有優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，開發(fā)新的應(yīng)用領(lǐng)域并在新的市場(chǎng)中尋求發(fā)展機(jī)遇。萊姆作為一家中等規(guī)模的全球化公司，在北京（中國）、日內(nèi)瓦（瑞士）、町田（日本）、哥本哈根（丹麥）設(shè)有生產(chǎn)中心，各地的銷售辦事處能夠?yàn)槿蚩蛻籼峁┲艿降姆⻊?wù)。萊姆（LEM）集團(tuán)于1986年在瑞士證券交易所上市（股市代碼：LEHN）。萊姆電子（中國）有限公司是萊姆電子在中國的全資公司，在各地區(qū)設(shè)有銷售辦事處，為中國客戶提供全球化的無縫服務(wù)。<