鐵路信號(hào)系統(tǒng)的智能監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用研究

侯偉偉 王偉

1.濟(jì)南電務(wù)段濟(jì)南東客專(zhuān)車(chē)間 山東 濟(jì)南 250000；

2.濟(jì)南電務(wù)段高鐵管理科 山東 濟(jì)南 250000

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力不斷加強(qiáng)，我國(guó)鐵路行業(yè)獲得良好的發(fā)展。對(duì)于鐵路信號(hào)系統(tǒng)智能監(jiān)測(cè)的要求越來(lái)越高。這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)信號(hào)系統(tǒng)智能監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用，能夠降低鐵路運(yùn)行故障，有助于提高鐵路系統(tǒng)調(diào)度質(zhì)量。

1 我國(guó)鐵路信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分析

我國(guó)鐵路信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要分為信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、列控監(jiān)測(cè)檢測(cè)子系統(tǒng)和聯(lián)鎖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等體系。在信號(hào)集中監(jiān)測(cè)體系中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)、站場(chǎng)狀態(tài)重現(xiàn)、故障異常報(bào)警等功能。此系統(tǒng)通過(guò)自身設(shè)計(jì)的采集系統(tǒng)獲取信號(hào)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的模擬量和開(kāi)關(guān)量數(shù)據(jù)，同時(shí)運(yùn)用通信接口技術(shù)與列控中心TCC、車(chē)站聯(lián)鎖CBI、區(qū)間2000軌道電路等設(shè)備的維修終端連接，獲取監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了車(chē)站和區(qū)間信號(hào)設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析功能，為維修人員提供現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)設(shè)備運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，提出維修方案，以確保設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行。在列控監(jiān)測(cè)檢測(cè)子系統(tǒng)中通過(guò)RBC維護(hù)系統(tǒng)、車(chē)載記錄系統(tǒng)、臨時(shí)限速服務(wù)器TSRS維護(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)列車(chē)運(yùn)行過(guò)程的控制，其各系統(tǒng)本身具有數(shù)據(jù)采集、診斷分析和維護(hù)管理的功能，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)列車(chē)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的功能，通過(guò)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備DMS實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)載信息和列控地面信息的監(jiān)測(cè)功能，并通過(guò)鐵路通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)車(chē)載信息的落地查詢(xún)和遠(yuǎn)程傳輸功能，為工作人員實(shí)時(shí)掌握列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)和故障數(shù)據(jù)分析提供了可靠平臺(tái)，保證了列車(chē)運(yùn)輸安全。GSM-R通信監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)接口監(jiān)測(cè)和網(wǎng)絡(luò)管理監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)，具備業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息方面的監(jiān)控與記錄和故障判斷定位功能，有效總結(jié)網(wǎng)絡(luò)異常情況，可隨時(shí)監(jiān)測(cè)與控制鐵路信號(hào)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，為列車(chē)安全、平穩(wěn)的運(yùn)行提高有效保障措施[1]。

2 鐵路信號(hào)系統(tǒng)的智能監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用

（1）創(chuàng)建綜合型的電務(wù)監(jiān)測(cè)維護(hù)系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與設(shè)備處理的聯(lián)動(dòng)，應(yīng)當(dāng)建立一體化的電務(wù)監(jiān)測(cè)維護(hù)系統(tǒng)，對(duì)負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)信息的設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化處理和功能完善，實(shí)現(xiàn)信息集成化。一體化電務(wù)監(jiān)測(cè)維護(hù)系統(tǒng)的核心仍是鐵路信號(hào)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對(duì)比得出關(guān)聯(lián)智能分析的結(jié)果，進(jìn)而對(duì)設(shè)備故障位置和具體故障問(wèn)題進(jìn)行分析和定位。并在第一時(shí)間為電務(wù)調(diào)度人員提出科學(xué)的解決方案。電務(wù)監(jiān)測(cè)維護(hù)系統(tǒng)還應(yīng)做到根據(jù)歷史監(jiān)測(cè)信息和歷史處理方案進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，并得出相映設(shè)備的智能發(fā)展圖形，甚至實(shí)現(xiàn)設(shè)備未來(lái)發(fā)展?fàn)顟B(tài)的預(yù)警和預(yù)告。在智能化電務(wù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的概念中，當(dāng)系統(tǒng)收集到各類(lèi)信號(hào)監(jiān)測(cè)信息和各類(lèi)通訊監(jiān)測(cè)信息之后在第一時(shí)間上傳到綜合電務(wù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中進(jìn)行智能分析，并結(jié)合電務(wù)生產(chǎn)資源實(shí)時(shí)傳遞到電務(wù)調(diào)度指揮中心。

（2）建立數(shù)據(jù)共享平臺(tái)。在當(dāng)前信息化技術(shù)的高速發(fā)展背景下，大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)等出現(xiàn)為鐵路信號(hào)系統(tǒng)智能監(jiān)測(cè)技術(shù)共享平臺(tái)建設(shè)提供了幫助。所以鐵路部門(mén)應(yīng)該迎合智能信息監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用需求，將數(shù)據(jù)共享平臺(tái)建設(shè)工作重視起來(lái)，從而可以為鐵路信號(hào)系統(tǒng)運(yùn)行提供幫助。例如，通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用，將鐵路信號(hào)系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)建設(shè)工作重視起來(lái)，從而保障在數(shù)據(jù)共享平臺(tái)建設(shè)過(guò)程中，能夠?yàn)閿?shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行管理提供幫助。

（3）采取智能化分析技術(shù)。鐵路信號(hào)智能分析主要體現(xiàn)在以下兩方面：第一是通過(guò)使用不同子系統(tǒng)對(duì)各種設(shè)備之間的連接故障進(jìn)行邏輯性分析，其包括了各種設(shè)備之間的對(duì)比分析，如列車(chē)與地面、地面與地面以及信號(hào)與通信之間的綜合相關(guān)性分析；第二是對(duì)各個(gè)設(shè)備的故障分析，主要包括設(shè)備運(yùn)行趨勢(shì)分析、設(shè)備生命周期分析以及不同類(lèi)型設(shè)備的故障分析等。在對(duì)設(shè)備信號(hào)進(jìn)行邏輯故障分析過(guò)程中，我們可以建立相應(yīng)的專(zhuān)家數(shù)據(jù)庫(kù)診斷系統(tǒng)，收集和分類(lèi)存儲(chǔ)專(zhuān)家提供的專(zhuān)業(yè)知識(shí)以及寶貴經(jīng)驗(yàn)。知識(shí)庫(kù)的規(guī)劃和建立直接影響到系統(tǒng)智能診斷的正確率與實(shí)用性，故系統(tǒng)故障智能判斷需要建立能涵蓋多個(gè)設(shè)備相對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)庫(kù)，在故障排除過(guò)程中，為了最大限度地提高診斷效率，縮小調(diào)查范圍，可以從以下兩個(gè)方面來(lái)構(gòu)建專(zhuān)家系統(tǒng)庫(kù)：首先，根據(jù)不同設(shè)備的性能與組成內(nèi)容之間的差異，將相關(guān)設(shè)備和對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)組合成相對(duì)獨(dú)立的知識(shí)體系；其次，根據(jù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)將子系統(tǒng)的知識(shí)置于單個(gè)模塊中，可實(shí)現(xiàn)有針對(duì)性的檢索和提高知識(shí)庫(kù)查詢(xún)的效率；再次，依據(jù)不同的數(shù)學(xué)模型，將知識(shí)內(nèi)容劃分為幾個(gè)不同的模塊，以提高知識(shí)庫(kù)的綜合應(yīng)用；最后根據(jù)專(zhuān)家對(duì)不同領(lǐng)域的劃分，將知識(shí)庫(kù)有劃分為對(duì)象性知識(shí)、故障類(lèi)知識(shí)以及信號(hào)處理過(guò)程性知識(shí)等方面。根據(jù)鐵路信號(hào)裝置之間的故障相關(guān)性，采用樹(shù)狀關(guān)聯(lián)的方法將其簡(jiǎn)單地表達(dá)出來(lái)，根據(jù)具體設(shè)備的特征，將不同設(shè)備的特定故障類(lèi)型以樹(shù)狀形式添加到專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)中，該方法可以有效降低冗余并且還能縮小設(shè)備故障類(lèi)型的判斷范圍。

（4）移動(dòng)客戶(hù)端。在用戶(hù)使用移動(dòng)客戶(hù)端時(shí)，需要賬號(hào)密碼登錄。輸入已經(jīng)授權(quán)的賬號(hào)才可進(jìn)入移動(dòng)客戶(hù)端的主界面。進(jìn)入移動(dòng)客戶(hù)端的主界面后可以進(jìn)行報(bào)警、預(yù)警信息、人員追蹤、圖紙、站場(chǎng)、歷史曲線(xiàn)、通信狀態(tài)以及系統(tǒng)狀態(tài)的查看與查詢(xún)。同時(shí)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)對(duì)記錄的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)一級(jí)報(bào)警、二級(jí)報(bào)警、三級(jí)報(bào)警等信息分別進(jìn)行記錄。當(dāng)數(shù)據(jù)合理有效時(shí)，數(shù)據(jù)就會(huì)被云端的服務(wù)器收入其中，用戶(hù)則可以方便地通過(guò)客戶(hù)端對(duì)已經(jīng)收錄的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)快速進(jìn)行查找。該系統(tǒng)已在成都鐵路局投入使用。

（5）推動(dòng)監(jiān)測(cè)智能化。一是全面收集信號(hào)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，匯集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)智能化的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和監(jiān)測(cè)模型匯總，為深入分析列車(chē)運(yùn)行信息奠定基礎(chǔ)；二是搭建智能化信息處理平臺(tái)，將數(shù)據(jù)共享、智能化分析模型結(jié)合起來(lái)，科學(xué)處理海量信息，及時(shí)有效地反饋給運(yùn)行列車(chē)；三是推動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和調(diào)度中心深度融合。保證智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的兼容性，形成調(diào)度監(jiān)測(cè)合力，為鐵路信號(hào)系統(tǒng)的完美運(yùn)行提供強(qiáng)大的技術(shù)保障[2]。

3 結(jié)束語(yǔ)

在鐵路運(yùn)輸事業(yè)不斷發(fā)展和進(jìn)步的大背景下，我國(guó)的鐵路信號(hào)系統(tǒng)智能化監(jiān)測(cè)技術(shù)得到了縱深化的發(fā)展，但面對(duì)著技術(shù)的日益革新，鐵路信號(hào)系統(tǒng)的智能化監(jiān)測(cè)技術(shù)還需要進(jìn)一步深化發(fā)展，從而為鐵路運(yùn)輸事業(yè)提供進(jìn)一步的保障。