試論動車組運行安全監(jiān)控體系的建設

摘 要：隨著高速鐵路建設的逐步推進，動車組開行量越來越大，運行公里數(shù)逐年增加，動車組設計制造源頭質(zhì)量、基礎檢修質(zhì)量缺陷、零部件失效脫落、車下結冰存雪、車載系統(tǒng)誤報漏報等問題逐漸顯露出來，而目前動車組的地面監(jiān)控能力還嚴重不足，運行安全保障能力需要進一步加強。

關鍵詞：動車組；運行安全；監(jiān)控體系；建設；

中圖分類號：U266 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2015）-12-00-01

一、鐵路車輛運行安全監(jiān)控設備現(xiàn)狀

（一）既有車輛運行安全監(jiān)控設備

目前在用的安全監(jiān)控設備有：紅外線軸溫智能探測設備（THDS）5388套、車輛運行品質(zhì)軌邊動態(tài)監(jiān)測設備（TPDS）120套、車輛滾動軸承軌邊聲學診斷設備（TADS）86套（含動車組專用檢測設備6套）、車輛故障軌邊圖像檢測設備494套（貨車用TFDS設備423套、動車用TEDS設備49套、客車用TVDS設備22套）、客車運行動態(tài)安全監(jiān)控設備（TCDS）300套，以及貨車輪對尺寸動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)（TWDS）、動車組車載信息動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、動車組車輪故障在線監(jiān)測系統(tǒng)、客車列尾安全防護系統(tǒng)（KLW）、客車集中軸溫報警系統(tǒng)等車輛運行安全監(jiān)控設備。

（二）車輛運行安全監(jiān)控設備分類

1、按照安裝位置分為軌邊安全監(jiān)控系統(tǒng)、車載安全監(jiān)控系統(tǒng)。軌邊設備包括：THDS、TPDS、TADS、TFDS、TEDS、TVDS、TWDS和動車組車輪故障在線監(jiān)測系統(tǒng)；車載設備包括：TCDS、KLW和動車組車載信息動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、客車集中軸溫報警系統(tǒng)。

2、按照聯(lián)網(wǎng)應用情況分為聯(lián)網(wǎng)應用設備和非聯(lián)網(wǎng)應用設備。

其中THDS、TPDS、TADS、TFDS設備實現(xiàn)全路聯(lián)網(wǎng)傳輸、追蹤查詢和信息共享；TEDS、TCDS、動車組車載信息動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)在實現(xiàn)實時監(jiān)控的同時，向車輛本屬單位和中國鐵路總公司（簡稱總公司）傳輸，進行遠程監(jiān)控。TVDS、TWDS、動車組車輪故障在線監(jiān)測系統(tǒng)和動車組車輛滾動軸承診斷設備屬于非聯(lián)網(wǎng)應用設備。

二、動車組運行安全監(jiān)控體系的建設

（一）安全監(jiān)控體系的邏輯架構設計

系統(tǒng)邏輯架構劃分為以下4層：1、基礎設施層：包括網(wǎng)絡和硬件設備、操作系統(tǒng)及相關系統(tǒng)軟件。2、數(shù)據(jù)共享與交換層：包括集中數(shù)據(jù)庫、外部相關信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口，系統(tǒng)內(nèi)部各級系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)接口以及提供信息共享和交換的處理機制。3、應用中間層：提供支持上層應用的基礎類庫、報表引擎、工作流引擎、數(shù)據(jù)訪問引擎等。4、系統(tǒng)應用層：提供相關的應用功能以及輔助應用系統(tǒng)配置與管理的相關功能。

（二）安全監(jiān)控體系的功能架構設計

1、TPDS子系統(tǒng)。對動車組輪軌動力學參數(shù)和輪對踏面損傷進行監(jiān)測，實現(xiàn)系統(tǒng)報警、人工確認、上報處理、返回處理信息的報警閉環(huán)處理；在聯(lián)網(wǎng)條件下對重點車輛實現(xiàn)全路追蹤監(jiān)測；實現(xiàn)過車信息、故障信息的查詢和統(tǒng)計分析。進行設備自檢，出現(xiàn)設備故障后自動報警，鐵路局設備管理人員實時確認處理。實時監(jiān)測整個子系統(tǒng)運行、網(wǎng)絡運行情況。

2、TEDS子系統(tǒng)。對動車組側面和底部進行實時圖像監(jiān)測，實現(xiàn)系統(tǒng)自動報警、人工確認、上報處理、返回處理信息的報警閉環(huán)處理；在聯(lián)網(wǎng)條件下對重點車輛實現(xiàn)全路追蹤監(jiān)測；實現(xiàn)過車信息、故障信息的查詢和統(tǒng)計分析。實現(xiàn)設備自檢，出現(xiàn)設備故障后自動報警，鐵路局設備管理人員實時確認處理。實時監(jiān)測整個子系統(tǒng)運行、網(wǎng)絡運行情況。

3、THDS子系統(tǒng)。重點監(jiān)測動車組軸溫和多點軸箱溫度，實現(xiàn)當溫度異常升高時，系統(tǒng)自動報警、人工確認、上報處理、返回處理信息的報警閉環(huán)處理；在聯(lián)網(wǎng)條件下對重點車輛實現(xiàn)全路追蹤監(jiān)測；實現(xiàn)過車信息、故障信息的查詢和統(tǒng)計分析。實現(xiàn)設備自檢，出現(xiàn)設備故障后自動報警，鐵路局設備管理人員實時確認處理。實時監(jiān)測整個子系統(tǒng)及網(wǎng)絡運行情況。

4、TADS子系統(tǒng)。對動車組軸承早期故障進行監(jiān)測，實現(xiàn)系統(tǒng)自動報警、人工確認、上報處理、返回處理信息的報警閉環(huán)處理；在聯(lián)網(wǎng)條件下對重點車輛實現(xiàn)全路追蹤監(jiān)測；實現(xiàn)過車信息、故障信息的查詢和統(tǒng)計分析。實現(xiàn)設備自檢，出現(xiàn)設備故障后自動報警，鐵路局設備管理人員實時確認處理。實時監(jiān)測整個子系統(tǒng)及網(wǎng)絡運行情況。

5、綜合應用子系統(tǒng)。實現(xiàn)TPDS、TEDS、THDS、TA-DS各子系統(tǒng)監(jiān)測信息的集成、對各子系統(tǒng)上報的故障信息進行綜合分析，評判動車組故障類型、等級，進行故障診斷并提出解決方案。對重點車輛進行綜合追蹤監(jiān)測。

三、維修安全保障技術

在高速動車組運用過程中，尤其在動車組投入運用的初期是大量故障的爆發(fā)期，需要對動車組的故障及時分析和排除。在鐵路運用管理部門的大力組織下，每個月的故障情況及故障維修情況都及時進行分類統(tǒng)計匯總，故障發(fā)生的次數(shù)及波及的影響大為下降，隨著安全監(jiān)控地面數(shù)據(jù)庫技術的應用，對故障數(shù)據(jù)的歸納、統(tǒng)計、分析和深入數(shù)據(jù)挖掘變得更為便捷，對動車組的故障維修起到促進作用。可靠性理論和現(xiàn)代維修理論認為，大型復雜系統(tǒng)發(fā)生故障后，如果能夠得到及時更換和維修，則經(jīng)過一段時間的運用后，其故障率會保持相對平穩(wěn)。對高速動車組進行狀態(tài)修，對故障進行及時檢查和排除尤為重要。由于高速動車組是一個大型的復雜系統(tǒng)，故障的排除有時需要多專業(yè)人員相互配合。為實現(xiàn)對動車組的及時維修，提高動車組的可用性，一方面需要提高維修人員的素質(zhì)，并增加對人員的操作培訓，另一方面還需要先進的維修技術支持系統(tǒng)提供保障。

動車組運行安全聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的建設以地面監(jiān)控設備為基礎，以高鐵通信網(wǎng)為依托，構建統(tǒng)一平臺，實現(xiàn)動車段級—鐵路局級—鐵路總公司級動車組運行安全聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)三級聯(lián)網(wǎng)，滿足鐵路總公司、鐵路局、動車段監(jiān)測中心各級用戶對系統(tǒng)功能的正常訪問。

參考文獻：

[1]陸嘯秋，趙紅衛(wèi)，黃志平，高楓.高速列車運行安全監(jiān)控技術[J].鐵道機車車輛，2011，02：34-37+81.

[2]何華武.高速鐵路運行安全檢測監(jiān)測與監(jiān)控技術[J].中國鐵路，2013，03：1-7.

[3]石建偉.CRH_5型動車組運行故障信息遠程智能分析判斷系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].鐵道機車車輛，2013，02：87-92.

[4]耿志修.中國高速鐵路安全技術體系[J].中國鐵路，2010，12：12-16.

[5]石建偉.高速鐵路建設動車組運行故障圖像檢測系統(tǒng)的實踐[J].鐵路計算機應用，2014，05：24-27.