遠程監(jiān)測技術的前景展望

遠程監(jiān)測技術現(xiàn)今保證了鐵路的安全和效率，然而，這項技術的前景依賴于對設備故障的預測。

隨著持續(xù)擴張的通信網(wǎng)絡，無論衛(wèi)星、地面或者蜂窩系統(tǒng)，促進了遠程監(jiān)測技術的進步，設備遠程維護技術得到了進一步發(fā)展。供應商正著力于獲取恰當?shù)臄?shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送給恰當?shù)娜藛T，從而實現(xiàn)特定資產(chǎn)的最優(yōu)管理。同時供應商正著眼未來，規(guī)劃著新一代遠程監(jiān)測技術能夠?qū)崿F(xiàn)的功能。

英維斯鐵路公司

英維斯鐵路公司（Invensys?Rail?Corp.）表示，“英維斯鐵路公司的GCP400和SEARII組合已經(jīng)引領了高速公路平交道口控制與記錄技術的發(fā)展，包括綜合遠程監(jiān)測功能的完善。配備英維斯鐵路公司設備的平交道口，可以非常簡單地實現(xiàn)遠程監(jiān)測功能，就像監(jiān)測商用電源狀態(tài)和備用蓄電池性能那樣，未來可以實現(xiàn)監(jiān)測欄木轉(zhuǎn)動時間與位置、色燈和電鈴狀態(tài)等項目。先進的設備甚至可以提供自動測試功能，從而滿足美國聯(lián)邦管理法規(guī)（CFR）49中第234部分規(guī)定的大部分FRA測試要求。”

在聯(lián)鎖領域，這家公司現(xiàn)在主要致力于開發(fā)PTC系統(tǒng)，開發(fā)上述遠程監(jiān)測功能在很大程度上是因為PTC系統(tǒng)管理的行業(yè)規(guī)范。PTC系統(tǒng)管理致力于向鐵路運營公司后勤辦公室提供來自于軌旁設備的事件/警告通知、遠程進行軟件升級并且獲取日志文件、從后勤辦公室發(fā)送特定命令以及利用加密鑒別技術和工藝對上述電子通信進行保護。

最近，英維斯鐵路公司正在提供來自兄弟單位英維斯控制公司（Invensys?Controls）的燃料存量監(jiān)測技術。在鐵路地面設備領域，燃料存量監(jiān)測技術一個很有前景的應用是對道岔融雪設備附近的丙烷罐進行監(jiān)測。在寒冷的天氣條件下，道岔融雪設備對鐵路運行來說至關重要，在緊急時刻燃料耗盡可能會導致災難性后果。此外，燃料存量監(jiān)測技術可以使得員工不再需要定期查看儲藏罐刻度，同時允許采購經(jīng)理更加大批量地購買丙烷，在更長的軌道區(qū)段上使用加長貨車，從而真正節(jié)約成本。

英維斯鐵路公司表示：“當電腦自動化技術可以檢測并報告故障時，遠程監(jiān)測技術就擁有了改善運行與安全的潛力。支撐遠程監(jiān)測技術的通信與計算基礎設施也能夠促進配置管理許多方面的自動化，配置管理自動化是系統(tǒng)可靠性和安全性的另一重要方面，也是FRA?的要求之一。遠程監(jiān)測技術有時還能夠降低成本。燃料存量監(jiān)測技術就是一個很好的例子。”

通用電氣運輸集團

遠程監(jiān)測任務可以通過將信息與中央位置相連，隨后進行數(shù)據(jù)分析和趨勢預測實現(xiàn)，因此恰當?shù)貞眠h程監(jiān)測技術可以減少現(xiàn)場故障。通用電氣運輸集團（GE?Transportation）表示：“遠程監(jiān)測系統(tǒng)可以監(jiān)督配置管理、協(xié)助故障預測、調(diào)配維護人員、在緊急情況下提供警報并且協(xié)助遠程和現(xiàn)場故障處理，從而提升路旁信號系統(tǒng)的穩(wěn)定性。以上這些功能提高了列車運行的可靠性，優(yōu)化了維護成本。”

對于通用電氣公司來說，上述努力旨在提高列車運營的可靠性并保持列車不間斷運行，這個目標將一直是未來各代遠程監(jiān)測系統(tǒng)的前沿課題。

通用電氣公司表示：“一旦能夠獲取數(shù)據(jù)，開發(fā)一個系統(tǒng)用于解讀數(shù)據(jù)并向用戶提供關于下一步行動的建議，將是有價值的。下一代遠程診斷系統(tǒng)可能是實現(xiàn)精確的預防性維護、軟件升級和維修的遠程命令的系統(tǒng)。我們提供的服務通過中央命令中心實現(xiàn)針對通用電氣公司機車的故障監(jiān)測。我們認為針對軌旁系統(tǒng)的監(jiān)測與我公司針對機車的遠程監(jiān)測和診斷（RM＆D）是相似的。我們經(jīng)常能夠在機車工程師發(fā)現(xiàn)問題前請求鐵路運營公司給出解決方案，從而預防并解決問題?！?/p>

全球鐵路系統(tǒng)公司

董事長科伊·比曼說：“我們僅僅成立了10年，因此現(xiàn)在在安全電子設備領域，只能算是一個新公司。所有軌旁電子產(chǎn)品都將逐步成為PTC系統(tǒng)網(wǎng)絡的一部分，這就要求這種產(chǎn)品與PTC系統(tǒng)網(wǎng)路實現(xiàn)系統(tǒng)集成?！?/p>

比曼指出在現(xiàn)今的市場中，提供獨立的遠程監(jiān)測系統(tǒng)對于全球鐵路系統(tǒng)公司（Global?Rail?Systems）來說并不實際，但是該公司已經(jīng)將監(jiān)測功能納入到與下一代安全電子設備相關的總體發(fā)展戰(zhàn)略中，例如該公司用于PTC系統(tǒng)的通用安全平臺（UVP）。

比曼說：“2009年福斯羅（Vossloh）集團收購了全球鐵路系統(tǒng)公司的大部分所有權，這顯著提升了公司安全電子設備的研發(fā)速度。我們對于UVP的預期目標是在全部市場通過針對安全應用的SIL4全面認證。遠程監(jiān)測功能是產(chǎn)品設計的一部分。我們的UVP在所有方面都能夠符合PTC系統(tǒng)的要求，包括事件記錄和遠程登陸的通信結(jié)構。當然，如果客戶希望使用UVP的一部分功能進行遠程監(jiān)測，可以通過和安全總線連接的各種模塊實現(xiàn)。這些模塊包括但不限于色燈監(jiān)測模塊和電源監(jiān)測模塊，當然也包括安全輸入模塊。通過使用安全處理單元，我們可以編寫監(jiān)測任何地方的任何關鍵部件的任何應用流程?！?/p>

Progress Rail公司

Progress?Rail服務公司（Progress?Rail?Services?Corp.，簡稱 Progress? Rail）提供一整套監(jiān)測、記錄和報告平交道口操作和狀態(tài)的產(chǎn)品。這套產(chǎn)品是圍繞Progress?Rail公司的緊湊型事件分析器開發(fā)的。

負責數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品的產(chǎn)品經(jīng)理馬克·米勒介紹說，事件分析器持續(xù)監(jiān)測道口狀況和性能，可以將數(shù)據(jù)報告給中央辦公室、Progress?Rail的現(xiàn)場系統(tǒng)、以及其他網(wǎng)絡設備。這將使維護人員能夠在問題足以影響安全運營之前解決問題。

事件分析器可以監(jiān)測多種設備的模擬信號、數(shù)字信號以及其他信息。電流監(jiān)測器可以監(jiān)測白熾燈和LED燈的狀態(tài)。Progress?Rail公司的智能電鈴（SmartBell）是一種可以通過嵌入的加速度儀獨立監(jiān)測電鈴功能的電鈴，按照電鈴的具體頻率進行調(diào)頻，可以過濾其他噪聲。

米勒說：“遠程監(jiān)測技術具有幾項優(yōu)勢，鐵路運營公司可以利用該技術監(jiān)測特定功能，在維修人員到達現(xiàn)場前遠程了解設備狀態(tài)并診斷問題。這使維修人員可以攜帶所需備件前往現(xiàn)場并且更深入地了解維護需要。這點具有縮短維修時間并且有助于維修人員在第一次抵達現(xiàn)場時解決問題的潛力?！?/p>

他還表示：“新設備的調(diào)試也能夠變得更加迅速。設備的安裝和配置可以通過中央位置遠程進行處理。既有設備的變更全部可以遠程進行批量處理，從而使管理變得更加有效。”

對于遠程監(jiān)測技術的未來，米勒指出遠程監(jiān)測解決方案將隨著互聯(lián)網(wǎng)服務這樣的可行技術變得更加廣泛應用、更加可靠、更加穩(wěn)定。

RECO ＆ RRAMAC鐵路設備公司（RECO）和遠程資產(chǎn)管理和控制公司（RRAMAC）

鐵路設備公司設計、生產(chǎn)并銷售鐵路行業(yè)相關設備，包括道岔融雪裝置、道岔盒、充電器、道口欄木監(jiān)測器、平交道口轉(zhuǎn)臂以及色燈。其中許多產(chǎn)品具有?“準備就緒”的連接特性。根據(jù)首席運營官格雷格·菲爾普斯所述，鐵路設備公司大約在7年前認識到需要對道岔融雪裝置進行遠程監(jiān)測，并決定實現(xiàn)道岔融雪裝置的通信連接。這使得道岔融雪設備可以提供操作狀態(tài)、報告故障狀況以及協(xié)助進行故障查找和診斷，甚至支持遠程控制操作。當今的通信技術，例如信元調(diào)制解調(diào)器、以太網(wǎng)和無線保真（Wi-fi）技術，支持方便、經(jīng)濟地連接通信網(wǎng)絡，進而連接因特網(wǎng)，從而使得監(jiān)督人員能夠立刻遠程了解資產(chǎn)情況。

2008年，鐵路設備公司與遠程資產(chǎn)管理和控制（RRAMAC）公司合作，建設了軟件平臺和安全數(shù)據(jù)中心。RRAMAC公司的遠程狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)和控制平臺可以連續(xù)監(jiān)測數(shù)千個資產(chǎn)，并通知不同客戶各自關注的不同資產(chǎn)屬性。通知的形式可以是電子郵件或者文本消息，甚至是語音消息。

菲爾普斯說：“我們已經(jīng)使管理眾多用戶的眾多資產(chǎn)變得簡單?！盧RAMAC公司的平臺使用了開放架構，因此能夠監(jiān)測其他生產(chǎn)商的產(chǎn)品。RRAMAC公司目前與眾多設備廠商合作，以便提供遠程監(jiān)測解決方案。

除了道岔融雪系統(tǒng)，鐵路設備公司為蓄電池、轉(zhuǎn)轍機、發(fā)電機以及遠程攝像和視覺系統(tǒng)提供遠程監(jiān)測解決方案?？偛么鞣颉じ？怂拐f：“我們的設備能讓你無需親臨現(xiàn)場。如果接收到設備出現(xiàn)問題的通知，你可以通過點擊攝像系統(tǒng)了解情況，即使在凌晨兩點，你也可以對現(xiàn)場情況進行目視評估，而不必驅(qū)車前往現(xiàn)場?！?/p>

RRAMAC公司的遠程資產(chǎn)管理和控制平臺的另一關鍵部分是數(shù)據(jù)記錄和可視化工具。每個受到管理的資產(chǎn)都定期或在出現(xiàn)有關事件后向上述系統(tǒng)提供信息。每一個資產(chǎn)的所有信息都實現(xiàn)永久安全保存。數(shù)據(jù)可視化工具可以使用戶看到并分析在整個運行歷史中的所有信息組合。數(shù)據(jù)可以被挖掘和分析，用于開發(fā)預防性維護工具。例如，某一轉(zhuǎn)轍機的信息，如轉(zhuǎn)動次數(shù)、每次轉(zhuǎn)動的持續(xù)時間、運行溫度、電壓、電流、發(fā)動機總功率都可以被記錄并進行持續(xù)分析。依據(jù)上述信息可以判斷轉(zhuǎn)轍機可能即將發(fā)生故障，隨后生成通知，提醒相關人員可能需要采取行動，從而防止正常服務中斷。

SNO-NET?系統(tǒng)是RRAMAC公司的產(chǎn)品之一。SNO-NET?系統(tǒng)采用天氣監(jiān)測?技術，對北美地區(qū)超過11?000個美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）及加拿大環(huán)保局（Environment?Canada）報告地點進行監(jiān)測。RRAMAC公司的數(shù)據(jù)中心連續(xù)獲取有關信息，使用GPS技術將每個投入應用道岔融雪裝置的運行情況與距離最近的氣象站信息進行比較。

（北京全路通信信號研究設計院有限公司翻譯室李瑞譯自《Railway Age》 2012年5月）