鐵路信號監(jiān)測診斷、維護(hù)系統(tǒng)的方案探討

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（中國鐵路通信信號股份有限公司，北京 100166）

鐵路信號監(jiān)測診斷、維護(hù)系統(tǒng)的方案探討

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（中國鐵路通信信號股份有限公司，北京 100166）

介紹在現(xiàn)有信號集中監(jiān)測系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上，增加“鐵路信號設(shè)備監(jiān)測診斷分析系統(tǒng)”和“診斷接收系統(tǒng)”，并闡述實現(xiàn)此功能的組成方式和優(yōu)點及需要解決的問題。

信號；監(jiān)測；故障分析

1 概述

鐵路5大專業(yè)包括：車、機(jī)、工、電、輛。5個專業(yè)相輔相成相互作用構(gòu)成了完整的鐵路系統(tǒng)。鐵路信號是電務(wù)系統(tǒng)中的技術(shù)裝備，鐵路信號涉及的范圍已經(jīng)涵蓋到列車運行控制系統(tǒng)、調(diào)度指揮系統(tǒng)、車站聯(lián)鎖及發(fā)碼系統(tǒng)、區(qū)間閉塞系統(tǒng)、信號集中監(jiān)測系統(tǒng)等諸多方面。

然而，信號集中監(jiān)測系統(tǒng)是監(jiān)督和測試其他信號設(shè)備的獨立系統(tǒng)，對于信號設(shè)備是否能安全工作起到了至關(guān)重要的作用。當(dāng)信號設(shè)備出現(xiàn)故障后，信號集中監(jiān)測系統(tǒng)能夠幫助技術(shù)人員查找故障點和復(fù)現(xiàn)故障場景。

信號集中監(jiān)測系統(tǒng)僅能監(jiān)督信號設(shè)備運行，無法判斷或預(yù)測信號設(shè)備是否將要出現(xiàn)的隱性問題。而且，當(dāng)信號設(shè)備故障發(fā)生后，信號集中監(jiān)測系統(tǒng)無法及時的將問題情況反映給信號設(shè)備廠家。因為故障問題僅能反映在各路局或鐵路總公司的電務(wù)監(jiān)測系統(tǒng)維護(hù)平臺上，而此平臺和各設(shè)備廠家間并無聯(lián)系。當(dāng)問題發(fā)生后，才能通過其他途徑，通知設(shè)備廠家進(jìn)行問題分析、處理。這樣就造成了在時間上、人力上、物力上的浪費，且不能較準(zhǔn)確的分析出問題原因。

2 鐵路信號監(jiān)測診斷、維護(hù)系統(tǒng)方案

針對信號集中監(jiān)測系統(tǒng)的局限性，本文特提出鐵路信號監(jiān)測診斷、維護(hù)系統(tǒng)（以下簡稱：監(jiān)測診斷、維護(hù)系統(tǒng)）方案。監(jiān)測診斷、維護(hù)系統(tǒng)是在保持現(xiàn)有信號集中監(jiān)測系統(tǒng)的體系下，增加“鐵路信號設(shè)備監(jiān)測診斷分析系統(tǒng)（以下簡稱：診斷分析系統(tǒng)）”和信號設(shè)備廠家的“監(jiān)測診斷接收系統(tǒng)（以下簡稱：接收系統(tǒng)）”。

診斷分析系統(tǒng)：在現(xiàn)有信號集中監(jiān)測站機(jī)中增加了監(jiān)測診斷功能。此功能具備對所采集到的監(jiān)測信息進(jìn)行邏輯判斷分析。判斷出信號設(shè)備可能出現(xiàn)的故障信息，并將信息發(fā)送給接收系統(tǒng)；同時將相應(yīng)的報警信息提示給車站的其他信號設(shè)備，如：計算機(jī)聯(lián)鎖或CTC。

接收系統(tǒng)：在信號設(shè)備廠家或故障分析單位增加接收系統(tǒng)設(shè)備，實現(xiàn)監(jiān)測診斷接收功能。當(dāng)接收系統(tǒng)收到診斷分析系統(tǒng)傳來的相關(guān)信息后，廠家或相關(guān)技術(shù)人員能夠及時、準(zhǔn)確的第一時間分析故障，在事故發(fā)生前消除故障，避免設(shè)備故障所帶來的影響。

3 鐵路信號監(jiān)測診斷、維護(hù)系統(tǒng)組成及功能

3.1 系統(tǒng)組成

如圖1所示，監(jiān)測診斷、維護(hù)系統(tǒng)是在目前的信號集中監(jiān)測系統(tǒng)框架內(nèi)增加相應(yīng)設(shè)備實現(xiàn)的。在既有信號集中監(jiān)測三級結(jié)構(gòu)下，增設(shè)設(shè)備廠家診斷接收設(shè)備；診斷分析系統(tǒng)由既有信號監(jiān)測站機(jī)中增加診斷分析功能實現(xiàn)；診斷分析系統(tǒng)和接收系統(tǒng)新增傳輸通道，此傳輸通道可以采用目前較為成熟的通信傳輸網(wǎng)絡(luò)。

圖1 鐵路信號監(jiān)測診斷、維護(hù)系統(tǒng)設(shè)備組成

3.2 系統(tǒng)功能

1）診斷分析系統(tǒng)

診斷分析系統(tǒng)將監(jiān)測站機(jī)內(nèi)所采集到的信息進(jìn)行邏輯判斷，能預(yù)先判別出設(shè)備故障；而且當(dāng)已經(jīng)發(fā)生設(shè)備故障，能將問題信息發(fā)送給其他相關(guān)設(shè)備。

以車站為例，計算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備把車站的所有信號機(jī)、軌道電路及道岔等相對獨立的信號設(shè)備聯(lián)系起來，構(gòu)成一種相互制約、互為控制的連帶環(huán)扣關(guān)系，當(dāng)相互之間的制約條件不滿足時，計算機(jī)聯(lián)鎖依靠關(guān)閉信號或進(jìn)路不能解鎖等手段保證行車的安全，對于設(shè)備故障引起的問題并沒有做太多的處理。信號集中監(jiān)測站機(jī)目前已經(jīng)采集了信號機(jī)、道岔、軌道電路的絕大部分信息，診斷分析系統(tǒng)就是要將所采集到的設(shè)備信息加以處理和分析，并不僅僅是把設(shè)備信息如實的反應(yīng)出來；通過把單一設(shè)備變化，或與此設(shè)備相關(guān)的其他設(shè)備的變化相互結(jié)合起來，在故障出現(xiàn)前將問題提示出來，以幫助計算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備更好的保證行車安全。

2）接收系統(tǒng)

接收系統(tǒng)設(shè)備是配合監(jiān)測站機(jī)診斷分析功能所設(shè)置的，能在第一時間接收到診斷分析系統(tǒng)發(fā)送故障信息并顯示出來。

為了使設(shè)備廠家在設(shè)備故障發(fā)生后，能最快獲知故障信息，根據(jù)需要在相關(guān)的信號設(shè)備廠家設(shè)置接收系統(tǒng)設(shè)備。接收設(shè)備應(yīng)能夠存儲采用信號設(shè)備廠家的所有路局和車站的相關(guān)數(shù)據(jù)。并可以根據(jù)路局和局管內(nèi)的車站情況進(jìn)行分類。當(dāng)診斷分析系統(tǒng)發(fā)送信息給接收系統(tǒng)后，接收系統(tǒng)應(yīng)能及時給出提示，并能從數(shù)據(jù)庫中調(diào)出相關(guān)車站的設(shè)備信息情況，通過顯示終端直觀的反應(yīng)出來，便于技術(shù)人員對所接收到的信息進(jìn)行及時處理。因路局內(nèi)的車站較多，接收設(shè)備可以按“路局→線別→車站→設(shè)備”分級進(jìn)行定位判斷。

3.3 系統(tǒng)功能總結(jié)及可擴(kuò)展性

采用了監(jiān)測診斷、維護(hù)系統(tǒng)后，可以提前預(yù)判出設(shè)備將要產(chǎn)生的故障，避免因故障造成的危險事故發(fā)生。并且信號設(shè)備廠家和相關(guān)技術(shù)人員可以及時、準(zhǔn)確的接收到設(shè)備問題的第一手資料，盡快的排除和解決設(shè)備已經(jīng)產(chǎn)生的故障和將要產(chǎn)生的故障。

根據(jù)情況，接收系統(tǒng)可以擴(kuò)展到各個設(shè)計單位，當(dāng)故障或事故發(fā)生時，設(shè)計單位也能夠通過設(shè)計角度分析和判斷問題的原因，使問題可以較為迅速的解決。

3.4 系統(tǒng)待解決問題

為實現(xiàn)此系統(tǒng)，需要解決的問題還很多，如：在現(xiàn)有站機(jī)基礎(chǔ)之上，那些設(shè)備需要增加相應(yīng)邏輯判斷；增加監(jiān)測診斷功能后可能會增加相應(yīng)的采集信息；接收設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲問題和信息如何反饋；各信號設(shè)備間的互聯(lián)互通問題等。但隨著鐵路信號設(shè)備及通信設(shè)備發(fā)展，信號系統(tǒng)不再是獨立、簡單的鐵路信號系統(tǒng)，鐵路信號系統(tǒng)將向著集成化和通用化的方向發(fā)展，監(jiān)測診斷、維護(hù)系統(tǒng)將會逐漸被人們所重視。

The paper puts forward that a monitoring and diagnostic analysis system for railway signal equipment and a diagnosis receiving system should be added on the existing signaling central monitoring system. Then it describes the composition and advantages of the systems, as well as how to realize the new functions and the issues need to be solved further.

signal; monitoring; fault analysis

10.3969/j.issn.1673-4440.2015.03.028

2015-02-09）