鐵路信號設(shè)備維修管理智能化升級的實踐與思考

鞏月琴 中國鐵路上海局集團有限公司徐州電務(wù)段

1 實施背景

開展以智能化為重點的鐵路信號設(shè)備維修管理升級創(chuàng)新研究與實踐，通過維修理念、手段、管理等方面的創(chuàng)新，改革修程修制，提高信號設(shè)備維修質(zhì)量、效率和效益，改進和加強信號專業(yè)管理，實現(xiàn)節(jié)省人財物資源、保障鐵路運輸安全的目標(biāo)。主要是基于以下現(xiàn)實需求：

1.1 確保鐵路運輸安全暢通的需要

鐵路信號設(shè)備是鐵路企業(yè)為社會提供安全、快捷、準(zhǔn)點、舒適的運輸服務(wù)的重要保障。為適應(yīng)社會發(fā)展需要，近些年來大規(guī)模鐵路建設(shè)持續(xù)推進，大量高速鐵路陸續(xù)開通運營，計算機聯(lián)鎖、列控、高速道岔等大量信號新技術(shù)設(shè)備投入使用，促進鐵路運輸速度、密度和舒適性得到明顯提升。伴隨著人類社會的發(fā)展進步，雖然鐵路企業(yè)的運能和運力不斷地增長，但是社會各界對鐵路運輸安全暢通的要求和期望也越來越高。同時，列控等信號新技術(shù)設(shè)備與傳統(tǒng)的繼電聯(lián)鎖等信號設(shè)備有著較大的差異，設(shè)備的智能化水平顯著提升，對日常維修管理的要求更高，傳統(tǒng)的信號設(shè)備維修手段、方式和方法已經(jīng)無法滿足新時期鐵路運輸安全暢通保障需要的問題日益突出。

1.2 適應(yīng)設(shè)備運用維修環(huán)境變化的需要

以高速鐵路為例，因白天運營需要一般不安排上道維修作業(yè)，信號設(shè)備維修全部納入夜間“停輪天窗”實施，因此高速鐵路開通運營后長期處于夜間作業(yè)方式。受白天高速運營和夜間照明、雨雪天氣等外界環(huán)境影響，人查人巡等方式不能及時有效準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)信號設(shè)備質(zhì)量問題。而一旦發(fā)生設(shè)備故障，容易影響高鐵運營安全和秩序，對應(yīng)急處置的要求非常高。因此，建立健全高鐵信號設(shè)備維護管理體系、加強改進高鐵信號設(shè)備維修管理尤顯急迫。

從普速鐵路看，在多輪提速和運輸組織改革后，信號設(shè)備等基礎(chǔ)設(shè)施維修逐步轉(zhuǎn)入“天窗修”。在有限的運營天窗時間內(nèi)，要完成規(guī)章制度明確的維修工作內(nèi)容顯得尤為困難，設(shè)備“用”與“修”的矛盾日益突出，日常維修既要不違章違紀(jì)，又要保障信號設(shè)備可靠運用，這給信號設(shè)備維護管理部門提出更高要求。如何更好地掌握設(shè)備狀態(tài)、用好用足有限天窗時間實施更有針對性的維修顯得尤為重要。

1.3 適應(yīng)企業(yè)改革發(fā)展的需要

2013年，國務(wù)院實施深化鐵路管理體制改革實行政企分開，成立了中國鐵路總公司，并提出不斷增強市場競爭力、深化鐵路企業(yè)改革、建立現(xiàn)代企業(yè)制度等要求，賦予了鐵路企業(yè)更多的經(jīng)營責(zé)任。對于負(fù)責(zé)信號設(shè)備維修的專業(yè)部門，由于長期以來實施“一刀切”的計劃修模式，部分維修項目內(nèi)容與設(shè)備質(zhì)量保障實際關(guān)聯(lián)不大，維修內(nèi)容和周期沒有緊密結(jié)合設(shè)備實際以及使用環(huán)境，如沒有考慮不同的線路特點（高速/重載）、不同的使用頻率、不同的地理位置、不同的使用年限（壽命期）等因素施行更有針對性的維修。部分設(shè)備存在“不足修”，部分設(shè)備存在“過剩修”。過渡的維修不僅不利于設(shè)備質(zhì)量和作業(yè)安全的保障，而且也造成人力資源、工具材料、維修成本、運輸資源等的浪費，這對現(xiàn)代運輸企業(yè)的經(jīng)營管理造成不利影響。

2 基本內(nèi)涵與主要做法

以智能化為重點的鐵路信號設(shè)備維修管理升級，是指利用智能化、信息化、可視化等先進技術(shù)裝備和流程再造、科學(xué)管理等理念方法，創(chuàng)新電務(wù)維修管理體制、機制、管理和手段，實現(xiàn)電務(wù)設(shè)備安全、可靠、經(jīng)濟使用和確保作業(yè)人身安全、提高鐵路企業(yè)經(jīng)營效益的目標(biāo)。

電務(wù)部門應(yīng)堅持以智能化為重點，圍繞生產(chǎn)管理信息化、監(jiān)測監(jiān)控智能化、現(xiàn)場信息可視化、技術(shù)資料電子化、維修標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化和工裝機具現(xiàn)代化，積極采取"以機代人"等措施，積極創(chuàng)新實踐，建立一套較為成熟的以“智能電務(wù)”為重點的鐵路信號設(shè)備維修管理方法和標(biāo)準(zhǔn)。主要做法如下：

2.1 開展智能化設(shè)備質(zhì)量管控建設(shè)

設(shè)備是鐵路信號工作的根本。信號維修是針對信號設(shè)備進行的日常養(yǎng)護和集中維修，主要目的是通過維修補強設(shè)備質(zhì)量、預(yù)防設(shè)備故障，使信號設(shè)備處于性能良好狀態(tài)。因此，及時、準(zhǔn)確、全面地掌握信號設(shè)備狀態(tài)是信號設(shè)備維修的基礎(chǔ)。為更好地掌握設(shè)備狀態(tài)，重點在建立健全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、實現(xiàn)智能分析報警和智能化設(shè)備質(zhì)量管理三個方面下功夫。

2.1.1 實施智能化監(jiān)測監(jiān)控

在進行方案設(shè)計時，要以調(diào)度中心、集控中心和變電站為核心，分層次的構(gòu)建三級監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集分析分層有序進行，確保所得信息的真實性和可靠性，為進一步的調(diào)度操作提供良好的數(shù)值參考。

針對聯(lián)鎖、列控等電子信息化設(shè)備日益增多以及道岔監(jiān)測等監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)日益成熟、監(jiān)測監(jiān)控功能日益完善的現(xiàn)狀，積極推廣運用集中監(jiān)測系統(tǒng)（微機監(jiān)測系統(tǒng)）、調(diào)度監(jiān)督和調(diào)度集中復(fù)示系統(tǒng)、機房環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、安全數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、動車組運行信息系統(tǒng)（DMS）、列車運行控制記錄裝置（LKJ）版本監(jiān)測系統(tǒng)、道岔缺口監(jiān)測系統(tǒng)、信號機械室巡檢機器人等監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，一方面利用硬件配置和軟件功能代替人工進行檢查、測試、核對，消除可能存在的人為誤差或錯誤，另一方面通過數(shù)據(jù)積累能夠更好地掌握設(shè)備的工作狀態(tài)和變化趨勢，及時通過監(jiān)測、報警或冗余切換等功能預(yù)防可能發(fā)生的設(shè)備故障。圍繞高鐵和旅客列車安全、施工作業(yè)安全、公路與鐵路或鐵路與鐵路立交外掛電纜槽道等影響電務(wù)安全的突出風(fēng)險，利用信息和計算機等資源開發(fā)運用電纜槽道位移報警等監(jiān)控系統(tǒng)，代替人工實現(xiàn)24 h監(jiān)控，強化外部環(huán)境和軌旁設(shè)備安全風(fēng)險防控。

2.1.2 實施智能化分析報警

重點是利用監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)代替人工分析并實現(xiàn)可靠預(yù)警或報警。針對各類監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)報警信息準(zhǔn)確性和利用率不高等問題，組織開展監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)無效報警整治，提高監(jiān)測監(jiān)控報警信息的準(zhǔn)確性。在此基礎(chǔ)上，開展監(jiān)測監(jiān)控智能分析報警研究與實踐，開發(fā)推廣監(jiān)測智能分析和智能報警功能，通過合理設(shè)置報警上下限和分級報警模式，利用信息化手段及時將設(shè)備運用質(zhì)量關(guān)鍵指標(biāo)報警信息反映到用戶終端（分級報警到電務(wù)段、車間、工區(qū)干部職工的手機上），強化提升事故故障預(yù)防預(yù)控能力。如在探索積累經(jīng)驗基礎(chǔ)上，建立道岔表示電壓預(yù)警、報警界限，在達到預(yù)警電壓值時開始預(yù)警提示維修管理人員，當(dāng)出現(xiàn)超過報警電壓值時則立即報警告知維修管理人員進行處置，防止設(shè)備故障。

2.1.3 實施智能化設(shè)備質(zhì)量管理。

一是整合監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)一體化管理。針對各類監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)獨立設(shè)計、分別施工、分別管理存在的信息綜合利用率不高、日常管理強度大、系統(tǒng)間接口多等問題，組織優(yōu)化整合各類監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)資源，將各個不同監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)匯集到一個統(tǒng)一的平臺，研究開發(fā)系統(tǒng)軟件集中進行數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)集中報警，提高設(shè)備運用質(zhì)量信息處理的智能化水平，避免資源浪費和多頭管理發(fā)生結(jié)合部問題。二是逐步摸索掌握設(shè)備狀態(tài)變化規(guī)律?；谠O(shè)備安裝原始狀態(tài)記錄信息、監(jiān)測監(jiān)控裝備記錄的設(shè)備狀態(tài)變化曲線以及日常維修對設(shè)備運用情況的影響等因素，針對道岔、軌道電路等信號關(guān)鍵設(shè)備建立健全“一岔一檔”、“一區(qū)段一檔”等設(shè)備電子檔案，結(jié)合歷史故障信息和監(jiān)測監(jiān)控發(fā)現(xiàn)問題形成設(shè)備質(zhì)量大數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)研究逐步摸清設(shè)備狀態(tài)變化規(guī)律，在此基礎(chǔ)上施行關(guān)鍵時段、關(guān)鍵設(shè)備預(yù)防性維修整治，有效控制慣性故障。

2.2 開展智能化現(xiàn)場作業(yè)管控建設(shè)

維修作業(yè)是鐵路信號工作的關(guān)鍵?，F(xiàn)場職工的作業(yè)是否按計劃實施并實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)、作業(yè)質(zhì)量是否可靠、作業(yè)過程是否存在違章違紀(jì)，都是直接影響鐵路運輸安全暢通的重要因素。重點通過實施作業(yè)過程智能化盯控、開展現(xiàn)場信息可視化建設(shè)、開展工裝機具現(xiàn)代化建設(shè)、利用網(wǎng)絡(luò)和信息化手段大力推進作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，促進不斷提升現(xiàn)場作業(yè)管控智能化和信息化水平。

2.2.1 開發(fā)運用智能化作業(yè)過程盯控裝備。

為加強上道作業(yè)勞動安全風(fēng)險管控，在全面構(gòu)建基于天翼網(wǎng)絡(luò)、GSM-R網(wǎng)絡(luò)的手持終端防護系統(tǒng)的同時，一方面開發(fā)運用上道作業(yè)指紋、高鐵工具智能清點報警、上道作業(yè)監(jiān)控報警和二維碼掃描等系統(tǒng)，對現(xiàn)場作業(yè)人員上道以及工具材料的上道進行智能化管控，及時報警未按規(guī)章制度執(zhí)行等信息，防止人員、工裝機具無計劃和超范圍的上道或遺留在鐵路線上，確保高鐵、客車安全和職工作業(yè)安全；另一方面開發(fā)運用基于調(diào)度指揮和調(diào)度集中的勞動安全防護系統(tǒng)，通過信息系統(tǒng)提前將列車運行的信息和行車的階段計劃告知現(xiàn)場作業(yè)、安全防護等人員，提示作業(yè)人員提前避車，同時當(dāng)作業(yè)人員離開計劃作業(yè)范圍時及時通過語音報警提醒作業(yè)人員超范圍作業(yè)，確保行車和作業(yè)安全。

2.2.2 開發(fā)運用智能化工裝機具

2.2.3 實施現(xiàn)場信息可視化建設(shè)

圍繞現(xiàn)場透明，從強化現(xiàn)場作業(yè)監(jiān)控和有利于應(yīng)急指揮等方面入手，提高現(xiàn)場可視化程度。組織在車站咽喉區(qū)以及區(qū)間適當(dāng)位置安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對現(xiàn)場作業(yè)的檢查監(jiān)控，促進職工按標(biāo)作業(yè)，同時也方便應(yīng)急處置過程盯控。建立現(xiàn)場信息傳送平臺，利用視頻攝像、手機APP等功能和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，將現(xiàn)場登銷記、應(yīng)急處置過程信息、營業(yè)線和鄰近營業(yè)線施工安全監(jiān)督等信息傳送到班組、車間或安全生產(chǎn)指揮中心，有利于現(xiàn)場安全盯控和過程控制。大力推廣運用列車接近預(yù)警、錄音儀、執(zhí)法記錄儀等技防手段，利用智能化手段卡控作業(yè)過程，更好保障行車和人身安全。

2.2.4 實施智能化教育培訓(xùn)建設(shè)

在全面梳理修訂完善信號作業(yè)指導(dǎo)書完善職工按標(biāo)作業(yè)依據(jù)、大力推進區(qū)域練功基地和車間班組實訓(xùn)設(shè)施建設(shè)方便學(xué)技練功、建立健全有償培訓(xùn)和定期隨機抽考與重點抽考相結(jié)合等機制的基礎(chǔ)上，利用網(wǎng)絡(luò)和信息化資源搭建模塊化教學(xué)平臺，通過實施聯(lián)網(wǎng)到班組工程，實現(xiàn)培訓(xùn)工作的網(wǎng)絡(luò)化、常態(tài)化，促進提升職工按標(biāo)作業(yè)的素質(zhì)，引導(dǎo)職工嚴(yán)格遵章守紀(jì)、按標(biāo)作業(yè)。

2.3 開展智能化維修管理建設(shè)

生產(chǎn)管理是鐵路信號工作的核心。圍繞設(shè)備狀態(tài)檢查、分析、計劃、作業(yè)、驗收等生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)，適應(yīng)推動實現(xiàn)基于固定周期維修模式向基于設(shè)備狀態(tài)維修模式轉(zhuǎn)變的需要，大力推進生產(chǎn)管理智能化建設(shè)。

2.3.1 建設(shè)四級貫通的生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)

根據(jù)集團公司電務(wù)處、電務(wù)段、車間、工區(qū)不同的管理要求，利用網(wǎng)絡(luò)辦公等資源條件，將安全調(diào)度管理、應(yīng)急管理、生產(chǎn)管理、監(jiān)測管理、設(shè)備管理等生產(chǎn)過程管理信息納入基于安全生產(chǎn)指揮平臺的管理信息系統(tǒng)統(tǒng)一管理，通過信息系統(tǒng)實現(xiàn)天窗作業(yè)、施工作業(yè)、點外作業(yè)、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)、重點盯控、隱患盯控、結(jié)合部管理、設(shè)備管理、干部動態(tài)、作業(yè)日志、移動終端、設(shè)備GIS、電子作業(yè)地圖、安全防護監(jiān)控、故障管理、圖紙管理、應(yīng)急備品、應(yīng)急預(yù)案、搶修徑路圖、智能單兵、設(shè)備報警、短信平臺等業(yè)務(wù)功能的管理工作，提高生產(chǎn)管理信息化和智能化程度。系統(tǒng)功能框圖如圖1所示。

圖1 電務(wù)安全生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)功能圖

2.3.2 開展技術(shù)資料“大數(shù)據(jù)”建設(shè)

圍繞打造生產(chǎn)信息匯聚中心、信息分析處理中心、現(xiàn)實安全決策中心、生產(chǎn)過程控制中心、應(yīng)急指揮管理中心“五大中心”目標(biāo)，進一步強化安全生產(chǎn)指揮中心“大數(shù)據(jù)”建設(shè)，豐富完善安全生產(chǎn)指揮中心功能。一是實施技術(shù)資料電子化。將設(shè)備原理圖、接配線圖、聯(lián)鎖特殊電路檔案等技術(shù)圖紙資料作電子化處理，納入安全生產(chǎn)指揮中心管理系統(tǒng)，方便生產(chǎn)組織和應(yīng)急處置。二是采集現(xiàn)場設(shè)備實物圖電子化信息。采取拍照留存等措施，將現(xiàn)場設(shè)備的實物圖像、端子配線以及電源屏端子、分線盤端子等關(guān)鍵處所的實物圖納入安全生產(chǎn)指揮中心管理系統(tǒng)，為安全生產(chǎn)科學(xué)決策提供更豐富有效的技術(shù)支持。

2.3.3 建設(shè)智能化維修管理臺賬系統(tǒng)

利用網(wǎng)絡(luò)化、信息化技術(shù)信息交互的有利條件，將車間班組工作日志、綜合管理等臺賬進行電子化，與年度維修工作計劃、月度維修工作計劃、天窗修計劃、設(shè)備狀態(tài)調(diào)查情況、年度重點任務(wù)等統(tǒng)一納入管理系統(tǒng)，任務(wù)與計劃等項目通過系統(tǒng)自動生成，作業(yè)寫實等由車間、工區(qū)根據(jù)生產(chǎn)實際填寫，提高計劃的準(zhǔn)確性與合理性，同時減輕工班長日常的臺賬管理負(fù)擔(dān)。

2.4 開展鐵路信號設(shè)備維修管理升級建設(shè)

基于對鐵路信號裝備技術(shù)的認(rèn)知、信息化技術(shù)的發(fā)展和維修管理能力提升等因素的判斷，經(jīng)反復(fù)研究討論和探索，建立基于智能化為重點的鐵路信號設(shè)備維修管理升級方案并穩(wěn)步推進實施。

2.4.1 明確鐵路信號設(shè)備維修管理升級方案

根據(jù)電務(wù)專業(yè)工作特點以及維修工作的本質(zhì)屬性，開展以智能化為重點的鐵路信號設(shè)備維修管理升級建設(shè)，重點是在智能化設(shè)備、作業(yè)和管理三個方面下功夫的基礎(chǔ)上，利用信息化、可視化、智能化等先進技術(shù)裝備，大力提升信號設(shè)備維修管理的智能化和信息化水平，運用流程再造和科學(xué)管理等理念方法，實施維修標(biāo)準(zhǔn)顯性化和維修資源統(tǒng)籌優(yōu)化，穩(wěn)妥積極開展修程修制改革，有效提高維修能力，預(yù)防設(shè)備故障或事故，更好地保障鐵路運輸安全暢通。

2.4.2 優(yōu)化調(diào)整設(shè)備修程

為了使以智能化為重點的鐵路信號設(shè)備維修管理升級探索實踐取得實效，按照有利于現(xiàn)場安全管理、有利于設(shè)備狀態(tài)鞏固提高、有利于投入產(chǎn)出效益最大化的原則，配套開展修程改革，消除長期以來鐵路信號設(shè)備實施單一計劃修存在的弊端。堅持慎重、積極的態(tài)度，打破“一刀切”的計劃修模式，根據(jù)逐步摸索掌握的設(shè)備狀態(tài)變化規(guī)律情況，按照對于直接會導(dǎo)致安全事故的維修項目不應(yīng)輕易突破修程、對于會導(dǎo)致設(shè)備故障但是不會直接導(dǎo)致安全事故的維修項目可以突破修程、對于可能導(dǎo)致設(shè)備故障但是能夠用其他手段措施實現(xiàn)的維修項目可以大膽突破修程的思路，合理優(yōu)化調(diào)整設(shè)備維修周期，全面實施計劃修與狀態(tài)修相結(jié)合的維修模式。在滿足設(shè)備基礎(chǔ)質(zhì)量相對較好、監(jiān)測設(shè)備相對完善、車流相對較少等條件的線路適當(dāng)延長信號設(shè)備日常養(yǎng)護和集中檢修的周期，減少過剩修。區(qū)分客貨車不同進路，對普速鐵路信號設(shè)備施行不同周期的維修方式，提高維修針對性。對于線路所動作頻繁的道岔、特殊區(qū)段軌道絕緣等設(shè)備，針對性加密檢修周期，如集中檢修道岔由兩月1次調(diào)整為每月1次等。

3 結(jié)束語

實施以智能化為重點的鐵路信號設(shè)備維修管理升級，促進各類資源得到統(tǒng)籌優(yōu)化配置，設(shè)備過剩修有了一定程度的減少，在確保設(shè)備運用質(zhì)量可靠的同時人工投入以及交通、住宿、材料等費用得到節(jié)約，初步實現(xiàn)以更經(jīng)濟的投入獲得保障運輸安全的目的。