中國鐵路信號系統(tǒng)智能監(jiān)測技術(shù)

張晉淵

摘 要：隨著我國社會的發(fā)展，鐵路信號的檢測技術(shù)也在進(jìn)行更新，我國現(xiàn)在的鐵路信號檢測系統(tǒng)在很多方面還存在著不足，比如：數(shù)據(jù)共享方面、智能分析預(yù)測方面以及互通方面，根據(jù)這種現(xiàn)狀，需要建立起綜合智能化的檢測系統(tǒng)，這類系統(tǒng)在其分層的功能方面十分的細(xì)致，其所涉及到的數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)集成、智能分析等關(guān)鍵的技術(shù)方面，為現(xiàn)在的鐵路電務(wù)設(shè)備方面的智能維護(hù)提供了可行的辦法。因此，本文就對于中國鐵路信號系統(tǒng)的智能檢測技術(shù)進(jìn)行分析，希望為鐵路部門能夠提供相應(yīng)的幫助。

關(guān)鍵詞：鐵路信號 智能檢測 系統(tǒng)

中圖分類號：U284 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2018）01（c）-0007-02

隨著我國改革開放的不斷深入，我國的鐵路建設(shè)也得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，尤其是在高速鐵路暢通之后，其整體的營業(yè)里程也已經(jīng)超了一萬千米，我國成為了目前世界上高速鐵路運(yùn)營最快、里程最長、建造規(guī)模也最大的國家。隨著高速鐵路的出現(xiàn)與信息技術(shù)的發(fā)展，我國的鐵路信號也在經(jīng)歷著改革，設(shè)備從原先的單一化走向了綜合化，而且也直接關(guān)系到了火車的安全，是現(xiàn)在鐵路調(diào)度以及監(jiān)督的綜合化系統(tǒng)。盡管我國鐵路信號的系統(tǒng)很強(qiáng)大，技術(shù)達(dá)到了世界先進(jìn)水平，其信號的設(shè)備也較為完善，但是其中的檢測系統(tǒng)卻存在著缺少關(guān)聯(lián)的問題，檢測數(shù)據(jù)也沒有綜合性，不能實現(xiàn)共享，也不能夠?qū)崿F(xiàn)智能分析以及對其趨勢進(jìn)行預(yù)測，對于故障的判斷主要是依靠著員工的經(jīng)驗，其總體上還是停留在原先的維護(hù)模式上面?？墒请S著鐵路的大規(guī)模發(fā)展，信號維護(hù)的工作難度越來越大，所以要實現(xiàn)真正的現(xiàn)代化鐵路信號系統(tǒng)，不僅僅需要網(wǎng)絡(luò)與設(shè)備控制，還需要對于其綜合的檢測系統(tǒng)進(jìn)行完善，對于信號的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面的檢測，提高維修的智能化水平。

1 鐵路信號檢測技術(shù)現(xiàn)狀

西方發(fā)達(dá)國家的鐵路信號檢測系統(tǒng)，體現(xiàn)出了檢測信息對于其整體的指導(dǎo)作用，可以用于將檢測到的信息進(jìn)行集中的管理、室內(nèi)外的設(shè)備信號進(jìn)行同時檢測、信號系統(tǒng)化檢測之后的發(fā)展趨勢等等。我國在對于信號系統(tǒng)的檢測方面做了許多工作，信號集中檢測以及各種設(shè)備的管理已經(jīng)在逐步的投入使用，并且取得一定的效果，但仍存在一些問題。第一就是檢測系統(tǒng)之間缺少聯(lián)系，檢測數(shù)據(jù)上面也沒有聯(lián)系，對于設(shè)備的故障主要是依靠著人工的判斷。信號的檢測系統(tǒng)是整個鐵路信號監(jiān)測系統(tǒng)的核心，其主要是對于系統(tǒng)相關(guān)的信號機(jī)、信號電纜以及軌道電路等設(shè)備進(jìn)行參數(shù)信息的監(jiān)測，并且通過一些設(shè)備有關(guān)系的維修機(jī)進(jìn)行連接，獲取其中的監(jiān)測信息。但是因為跟一些設(shè)備之間缺少了聯(lián)系，導(dǎo)致了在檢測的數(shù)據(jù)方面也缺少綜合性，不能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的縱向比對，也不能分析出列車故障的源頭，是車載的設(shè)備問題，還是地面設(shè)備或者是車站設(shè)備的問題，都只能夠依靠著人工進(jìn)行判斷，不能實現(xiàn)自行的診斷。

第二是通信信號的檢測數(shù)據(jù)不能夠共享，導(dǎo)致了信號結(jié)合的一些方面也不能夠得到有效的分析，現(xiàn)在鐵路信號的智能檢測系統(tǒng)已經(jīng)成為了列車控制與調(diào)度的重要系統(tǒng)，關(guān)系到了車與車站之間的信息傳輸。在目前高鐵運(yùn)行之中，通信的超時以及沒有網(wǎng)絡(luò)連接的事情時有發(fā)生，這會影響到列車的運(yùn)行狀態(tài)，因為我國在一些信號方面的數(shù)據(jù)沒有實時共享，很難對于故障的原因進(jìn)行有效的分析，也無法將故障的發(fā)生地點進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，所以這就成為了我國現(xiàn)在列車控制的系統(tǒng)之中一項大的難題。

第三是不能實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)的分析與預(yù)測，這會對于列車的整體運(yùn)行造成很大影響。目前我國的鐵路信號的檢測設(shè)備，都能夠進(jìn)行大量的儲存與記錄很多數(shù)據(jù)，但是卻沒有辦法對于一些有效的數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘與利用，沒有這種類型的智能分析軟件，一些軌道電路或者是道路轉(zhuǎn)轍機(jī)的轉(zhuǎn)換就無法進(jìn)行準(zhǔn)確的分析與判斷，使得現(xiàn)象的情況就變成了只有故障的時候才進(jìn)行修理，無法達(dá)到對于其工作狀態(tài)的監(jiān)督，所以一旦出現(xiàn)了問題往往造成了重大影響。

第四是監(jiān)測維護(hù)的系統(tǒng)沒有實現(xiàn)與生產(chǎn)調(diào)度相結(jié)合，監(jiān)測維護(hù)故障的分析工作不能夠跟電務(wù)計劃、過程監(jiān)控以及處理的結(jié)果等方面進(jìn)行有機(jī)的聯(lián)系，也就不能夠形成一種高效的綜合監(jiān)測維護(hù)與調(diào)度的平臺，不能及時的掌握電務(wù)系統(tǒng)的設(shè)備狀態(tài)，影響到其在運(yùn)行過程中對于狀態(tài)的整體監(jiān)測與日常的維護(hù)，在一些緊急的情況之下，各方面的部門如果需要聯(lián)動，那么其就不能為相關(guān)的調(diào)度人員提供足夠的故障分析與決策的信息。

2 鐵路信號檢測技術(shù)構(gòu)想

為了能夠提高鐵路信號的監(jiān)測能力、智能分析能力以及決策能力，應(yīng)當(dāng)要研究出鐵路信號綜合智能化監(jiān)測維護(hù)的系統(tǒng)，對于監(jiān)測設(shè)備的功能進(jìn)行進(jìn)一步的完備，形成一種具有綜合處理能力的檢測平臺。這個平臺的核心就是綜合智能化的檢測數(shù)據(jù)分析，通過對于數(shù)據(jù)的縱向?qū)Ρ?，找到其關(guān)聯(lián)的設(shè)備，對于其信號設(shè)備進(jìn)行著準(zhǔn)確的故障定位與預(yù)警，并且為電務(wù)的調(diào)度中心提供準(zhǔn)確的信息。另外，系統(tǒng)在結(jié)合了生產(chǎn)資源與歷史數(shù)據(jù)之后，進(jìn)行特征的挖掘與分析，實現(xiàn)對于信號設(shè)備的預(yù)測以及報警，系統(tǒng)之中還需要建立起維護(hù)的專家系統(tǒng)，對于基礎(chǔ)的設(shè)備進(jìn)行報警分析，并且對于其狀態(tài)以及故障的原因進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，指導(dǎo)現(xiàn)場的工作人員進(jìn)行及時的維護(hù)，讓工作人員將維護(hù)的結(jié)果輸入到系統(tǒng)之中，進(jìn)行一種規(guī)范化的整理，達(dá)到一種自行完善的功能。

對于綜合智能的檢測系統(tǒng)具體有以下幾點。第一是匯集著各種監(jiān)測數(shù)據(jù)，進(jìn)行綜合分析，以現(xiàn)在的檢測系統(tǒng)來看，采用各種的傳輸方式，將信號設(shè)備以及相關(guān)的通信設(shè)備的監(jiān)測信息進(jìn)行匯集，然后傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心的人員對其進(jìn)行充分的檢測，并且對比、關(guān)聯(lián)，然后在進(jìn)行綜合的分析。第二是建設(shè)數(shù)據(jù)的處理平臺，實現(xiàn)綜合的智能分析，在構(gòu)建出數(shù)據(jù)處理平臺的基礎(chǔ)之上，對于另外的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，并且讓工作人員進(jìn)行檢查與調(diào)試，對日常出現(xiàn)的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)，將其維修的經(jīng)驗進(jìn)行分類，建立起一個智能的分析庫與診斷庫，積極的對其進(jìn)行開發(fā)比對，關(guān)聯(lián)其中的各類型軟件，從而實現(xiàn)智能分析。第三是融合網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測的信息，實現(xiàn)信號檢測的一體，很多系統(tǒng)的障礙都依靠著信號的檢查系統(tǒng)以及相關(guān)的信息共享系統(tǒng)，才能夠有效的實現(xiàn)診斷與處理，所以，在融合了網(wǎng)絡(luò)檢測信息之后，能對于一些地面的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測，并且將一些車載的設(shè)備、通信的設(shè)備與信號檢測進(jìn)行一體化，大大地提高了效率。

3 鐵路信號檢測關(guān)鍵技術(shù)論述

首先是共享數(shù)據(jù)的選擇，現(xiàn)在的監(jiān)測的數(shù)據(jù)包括著很多方面，從設(shè)備到系統(tǒng)、從地面到車載設(shè)備，種類很多、數(shù)據(jù)量也很大。所以首先應(yīng)該考慮到數(shù)據(jù)的共享與儲存，對于信號故障之中所涉及到的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的分析，并且對比相關(guān)的數(shù)據(jù)庫，然后搜集到數(shù)據(jù)之中；還需要對于設(shè)備的趨勢進(jìn)行分析，這跟其預(yù)警算法和維護(hù)策略有關(guān)系，通過對于監(jiān)測維護(hù)的需求進(jìn)行研究，才能夠建立起科學(xué)的共享數(shù)據(jù)庫，而不是監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行堆積。

其次是存儲與共享的機(jī)制，數(shù)據(jù)中心是數(shù)據(jù)共享的主體部分，其能夠為很多地方提供需要的數(shù)據(jù)，考慮到現(xiàn)在監(jiān)測設(shè)備的分布情況以及成本要求，需要將其研究數(shù)據(jù)的重點放在處級的數(shù)據(jù)中心，對于各方面的系統(tǒng)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)特點進(jìn)行優(yōu)化，是現(xiàn)在構(gòu)建綜合數(shù)據(jù)平臺之中的關(guān)鍵。為了提高數(shù)據(jù)分析的能力，前提是需要將其元數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，實現(xiàn)多種數(shù)據(jù)的繼承，形成一種模式一樣、規(guī)范也一樣的數(shù)據(jù)，也可以使用云儲存的方式與虛擬化的方式，建立起云平臺，實現(xiàn)共享數(shù)據(jù)的透明，并且借鑒大數(shù)據(jù)的分析方法，將數(shù)據(jù)進(jìn)行提取與決策，不管使用怎樣的數(shù)據(jù)儲存，都可以模型的修改，能夠根據(jù)需求進(jìn)行改變，從而形成一種新的數(shù)據(jù)平臺，迎合整個系統(tǒng)的要求。

最后是要將其進(jìn)行規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化，監(jiān)測數(shù)據(jù)的范圍是非常廣泛的，標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化的工作都是很關(guān)鍵的，其中既是基礎(chǔ)的工作，也是困難的工作，重要之處在于需要將數(shù)據(jù)的命名與電務(wù)進(jìn)行有效的規(guī)范，數(shù)據(jù)整合是現(xiàn)在數(shù)據(jù)平臺建設(shè)的目標(biāo)，制定出符合現(xiàn)在應(yīng)用需求的數(shù)據(jù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，為數(shù)據(jù)的采集以及其關(guān)聯(lián)作為基礎(chǔ)，為數(shù)據(jù)的使用做好準(zhǔn)備。

4 結(jié)語

總之，現(xiàn)代的鐵路信號系統(tǒng)能夠?qū)τ阼F路信號的檢測、綜合的智能分析以及決策能力起到很大的幫助，也改變了傳統(tǒng)的鐵路信號的維修模式與方式，讓我國的鐵路信號不僅能夠具有較為先進(jìn)的控制設(shè)備，也能夠具有強(qiáng)大的智能維修網(wǎng)絡(luò)，這具有著十分重大的意義。對于現(xiàn)在智能化電務(wù)的檢測系統(tǒng)的開發(fā)與建設(shè)，應(yīng)該把重點放下對于系統(tǒng)的設(shè)計與綜合分析的技術(shù)方面，保證鐵路信號智能檢測系統(tǒng)的發(fā)展。

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