試論高速鐵路車站設(shè)備綜合監(jiān)控系統(tǒng)合理化建設(shè)

王晨

摘要：交通基礎(chǔ)設(shè)備已經(jīng)成為影響我國經(jīng)濟的重要元素，所以當(dāng)下需要加強對其的關(guān)注程度，其中高鐵隨著社會的發(fā)展成為人們出行不可或缺的工具，在高速鐵路里程不斷提升的背景下，高鐵車站也需要向智能化方向建設(shè)，推送良好服務(wù)同時還可以提升高鐵運行效率。當(dāng)下我國智能自動化技術(shù)的高速發(fā)展也給高鐵車站實現(xiàn)智能建設(shè)提供了不少幫助，在車站中引入眾多設(shè)備的背景下，還需要加強后臺工作人員對設(shè)備的管控程度，因此當(dāng)下高鐵工作人員建立綜合監(jiān)控系統(tǒng)控制高鐵中的設(shè)備，加強對車站機電等設(shè)備的管控力度，實現(xiàn)全過程、智能監(jiān)管，完成設(shè)備遠程運行監(jiān)測、設(shè)備故障排查等工作，保障高鐵服務(wù)質(zhì)量不會受到影響，在滿足大眾日常出行需要同時，還可以間接的推動國家經(jīng)濟。

關(guān)鍵詞：高速鐵路;設(shè)備;綜合監(jiān)控系統(tǒng);建設(shè);研究

高鐵車站智能化建設(shè)已成城市現(xiàn)代化發(fā)展的重要任務(wù)，同時引起諸多學(xué)者以及專家的關(guān)注，在鐵路現(xiàn)代化發(fā)展階段其里程量不斷增加，相關(guān)單位考慮到以往車站的管理設(shè)備已經(jīng)無法滿足其發(fā)展以及服務(wù)的需求，因此添置了大量的智能設(shè)備，希望可以保證車站可以滿足高鐵運行需要，但是此舉不僅在前期建設(shè)階段會消耗大量資金，還直接提升了設(shè)備運行管理的難度，為此當(dāng)下相關(guān)從業(yè)人員必須意識到高鐵車站現(xiàn)代化建設(shè)引發(fā)的問題，針對車站設(shè)備高頻率、高強度應(yīng)用引發(fā)的問題提出可行建議，借此加強設(shè)備管理的合理性，科學(xué)性。

一、車站設(shè)備綜合監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

在高鐵車站引入大量智能化設(shè)備后，以往的管理模式已經(jīng)不適合當(dāng)下的高鐵車站，因此當(dāng)下車站引入了綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其可以解決車站內(nèi)部設(shè)備眾多引發(fā)的管理難題，突破建筑監(jiān)控存在的短板，在優(yōu)化車站監(jiān)控性能同時，進一步擴大了監(jiān)控對象所在范圍，借助監(jiān)控系統(tǒng)有機的串聯(lián)車站安裝的眾多監(jiān)控設(shè)備，掌握監(jiān)控范圍的所有信息，了解車站廣播設(shè)備播報情況、機電設(shè)備、故障信息、客票設(shè)備使用情況、能源消耗信息，并根據(jù)掌握的信息完成全過程、無死角的設(shè)備監(jiān)管工作，并在高鐵通車階段進行實時監(jiān)視、信息調(diào)取、測量、控制以及記錄，使用互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)完成信息傳遞、共享，將就地控制管理與監(jiān)控中心管理有機的結(jié)合在一起，從而完成車站故障監(jiān)測、運維管理以及節(jié)能控制等工作，借助設(shè)備收集大量的信息，從而為高鐵管理層完成設(shè)備故障分析、運維管理、成本核算以及能源管理等工作提供數(shù)據(jù)支撐，借此提升車站設(shè)備管理水平，增加設(shè)備帶來的經(jīng)濟效益。

（一）硬件配置

目前，我國高鐵車站內(nèi)安置的綜合監(jiān)控系統(tǒng)在三級控制與二級管理原則下，考量高鐵服務(wù)要求以及其它要素進行科學(xué)的設(shè)計，綜合監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

高鐵車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)的硬件配置主要為車站級綜合監(jiān)控系統(tǒng)、中央級綜合監(jiān)控系統(tǒng)以及現(xiàn)場級監(jiān)控子系統(tǒng)，這些都是三級系統(tǒng)的重要子元素?，F(xiàn)場級監(jiān)控系統(tǒng)在諸多設(shè)備中主要負責(zé)站內(nèi)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控，掌握高鐵站設(shè)備運用以及運維工作執(zhí)行情況，同時構(gòu)成綜合監(jiān)控系統(tǒng)的主要硬件是遠程I/O模塊、傳感器以及執(zhí)行器，在高鐵車站內(nèi)眾多監(jiān)控設(shè)備作用下完成信息采集等工作。其次，車站內(nèi)部安裝控制軟件以及控制器，從而可以在監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)下進行遠程監(jiān)控，記錄現(xiàn)場設(shè)備運行參數(shù)，還可以透過后臺有選擇的調(diào)整工況模式，遠程完成廣播、客票、機電設(shè)備的實時監(jiān)控。

車站級綜合監(jiān)控系統(tǒng)是數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵所在，其主要負責(zé)各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集以及整合等工作，在設(shè)備運行階段完成基礎(chǔ)信息的整理，并從運維角度出發(fā)靈活的使用系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)。在整理設(shè)備數(shù)據(jù)的過程中，工作人員必須嚴格遵守相關(guān)管理制度按照集中分布式數(shù)據(jù)處理原則定時將整理的數(shù)據(jù)上傳至中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)。另外，在設(shè)備運行階段，還可以使用人機系統(tǒng)根據(jù)工作需要在操作界面掌握設(shè)備運行狀態(tài)，還可以通過指令進行控制，從而保障設(shè)備可以安全運行達到良好的運行效果，進而產(chǎn)生豐厚的運行效益。

中央級綜合監(jiān)控系統(tǒng)在高鐵車站中擁有非常重要的作用，也是綜合控制中心得以按照工作需要完成相關(guān)操作的重要子系統(tǒng)，掌握線路管轄的所有車站級數(shù)據(jù)，在掌握數(shù)據(jù)后及時進行數(shù)據(jù)收集、整理、集中、存儲以及分析等工作，掌握車站內(nèi)設(shè)備運行狀況并制定設(shè)備運行分析表，從而讓工作人員在基于設(shè)備運行狀況數(shù)據(jù)分析表的基礎(chǔ)上，根據(jù)一手數(shù)據(jù)情報結(jié)合工作需要完成車站設(shè)備監(jiān)控管理，并不斷優(yōu)化下級監(jiān)控系統(tǒng)指令發(fā)布的程序，按照工作需求調(diào)整設(shè)備運行參數(shù)，保障設(shè)備可以在應(yīng)用過程中安全運行，同時工作人員可以根據(jù)掌握的信息靈活的調(diào)整設(shè)備運行狀況。

（二）軟件配置

車站設(shè)備綜合監(jiān)控系統(tǒng)由硬件與軟件兩部分結(jié)構(gòu)組成，軟件配置直接影響到綜合監(jiān)控系統(tǒng)作業(yè)效果，從軟件邏輯視角分析車站設(shè)備綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其可以分為數(shù)據(jù)處理層、人機接口層以及數(shù)據(jù)接口層等三層結(jié)構(gòu)，如2為設(shè)備綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟件邏輯結(jié)構(gòu)圖。

數(shù)據(jù)接口層內(nèi)部包含兩個功能單元分別為協(xié)議轉(zhuǎn)換以及數(shù)據(jù)采集，協(xié)議轉(zhuǎn)換單元在數(shù)據(jù)交互與協(xié)議轉(zhuǎn)換方面擁有極大的優(yōu)勢，同時其主要位于車站前端處理器。數(shù)據(jù)采集單元由傳感器以及遠程I/O模塊組成，可以完成數(shù)據(jù)控制以及采集功能，數(shù)據(jù)接口層在數(shù)據(jù)交互以及轉(zhuǎn)換過程中，需要FEP確認數(shù)據(jù)交互以及協(xié)議轉(zhuǎn)換，并在此前提下完成設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)隔離，讓設(shè)備子系統(tǒng)處于獨立狀態(tài)。另一方面，在數(shù)據(jù)處理層中車站服務(wù)器、中央服務(wù)器以及車站控制器是其非常重要的組成部分，完成監(jiān)控設(shè)備系統(tǒng)運行狀態(tài)以及數(shù)據(jù)管理的功能。

人機接口層從中央級綜合監(jiān)控系統(tǒng)以及車站級控制系統(tǒng)中收集設(shè)備運行數(shù)據(jù)，同時其由操作員工作站組成，工作人員可以透過站內(nèi)的人機操作界面完成其對中央用戶以及車站用戶的服務(wù)，實現(xiàn)車站設(shè)備全程監(jiān)管，為城市大眾提供良好的高鐵站內(nèi)服務(wù)。

二、車站設(shè)備綜合監(jiān)控系統(tǒng)功能分析

（一）運營維護

車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)廠家提供的設(shè)備信息，確定廠家關(guān)于設(shè)備編碼方面給出的標(biāo)準(zhǔn)，建立設(shè)備檔案并完成設(shè)備關(guān)鍵部位的編輯、統(tǒng)計，通過科學(xué)的管控從而提升車站設(shè)備檔案管理的完整性。其次，不同設(shè)備配置存在差異，綜合監(jiān)控系統(tǒng)會針對不同設(shè)備的參數(shù)確定維系參數(shù)并通過系統(tǒng)自動生成維修計劃，并將維修作業(yè)參數(shù)編入檔案匯總。最后，設(shè)備故障率、設(shè)備數(shù)量以及維修率等信息也會定期存入綜合監(jiān)控系統(tǒng)中，用以完善系統(tǒng)數(shù)據(jù)。

（二）狀態(tài)監(jiān)測

車站狀態(tài)主要是掌握設(shè)備運行階段監(jiān)測參數(shù)、故障等級、運行狀態(tài)以及報警情況，使用3D技術(shù)還原車站設(shè)備空間分布圖，同時在傳感器的作用下掌握設(shè)備運行階段關(guān)于運行參數(shù)、故障情況、運行狀態(tài)以及報警情況等信息，并在設(shè)備中安裝可終端操控的軟件，便于后臺工作人員完成遠程設(shè)備控制作業(yè)。另外，還可以根據(jù)已經(jīng)掌握的數(shù)據(jù)分析設(shè)備運行規(guī)律，收集設(shè)備運行階段，傳感器可以收集其所在區(qū)域的溫度、照度、濕度、通風(fēng)量以及CO2濃度，完成數(shù)據(jù)收集工作后，對其進行整理、分析等工作，借助掌握的數(shù)據(jù)員確定設(shè)備在不同時段的運行狀態(tài)，分析設(shè)備運行規(guī)律，從而可以在設(shè)備運行狀態(tài)發(fā)生異常后及時派遣維護人員處理，從而保障設(shè)備安全運行，進而提升車站設(shè)備管理水平。

三、車站設(shè)備綜合監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)要點

車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)需要保障系統(tǒng)可以完成監(jiān)測站內(nèi)設(shè)備運行狀態(tài)的工作任務(wù)，并從此維度下調(diào)整系統(tǒng)設(shè)計方式，為了創(chuàng)造良好的車站內(nèi)部作業(yè)環(huán)境，需要在綜合監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建階段，以設(shè)備運行狀態(tài)切人點，同步開展設(shè)備運行數(shù)據(jù)采集、維護管理以及狀態(tài)監(jiān)測等工作。其次以設(shè)備可實現(xiàn)最佳控制為出發(fā)點，優(yōu)化設(shè)備內(nèi)部配置，并將設(shè)備向自動化方向發(fā)展。再次，以災(zāi)害預(yù)防以及安全狀態(tài)監(jiān)測為中心進行系統(tǒng)設(shè)計。最后，在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略下將節(jié)能環(huán)保作為綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的落腳點，提升綜合監(jiān)控系統(tǒng)的能源管控水平。

高鐵車站內(nèi)綜合監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)階段，需要在三級控制以及兩級管理原則下完成車站內(nèi)部所有設(shè)備的監(jiān)管，合理設(shè)計系統(tǒng)配置方案，借此達到節(jié)約能源以及控制環(huán)境狀態(tài)的目的。高鐵車站內(nèi)部的監(jiān)控系統(tǒng)需要明確國家大體發(fā)展方針，同時還應(yīng)該在智能自動化技術(shù)高速發(fā)展下，分析高鐵線路未來應(yīng)用趨勢，在節(jié)能環(huán)保、安全可靠、科學(xué)配置以及優(yōu)化技術(shù)等層面出發(fā)，完成監(jiān)控點余量規(guī)劃。另一方面，綜合監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模與系統(tǒng)地層控制網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃需要相互適應(yīng)，優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)配置，提升接口的兼容程度，讓其達到工業(yè)級產(chǎn)品的控制標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)當(dāng)下信息技術(shù)的發(fā)展情況，靈活的應(yīng)用相關(guān)技術(shù)提升綜合監(jiān)控系統(tǒng)的可擴展性、可維護性、通用性以及開放性，優(yōu)化系統(tǒng)內(nèi)部具備的在線修改以及故障診斷等功能。

結(jié)語：

在我國科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展下，高鐵車站改變以往作業(yè)方式，在當(dāng)下引人大量的智能設(shè)備同時將車站向智能化方向發(fā)展，高鐵車站向智能化方向發(fā)展是其提升相關(guān)服務(wù)質(zhì)量以及設(shè)備使用效益的有效方式，為了提升車站內(nèi)各設(shè)備的監(jiān)管力度，我國高低區(qū)的高鐵站先后引入綜合監(jiān)控系統(tǒng)，從而實現(xiàn)廣播、機電、客票設(shè)備的綜合監(jiān)管，借助系統(tǒng)完成設(shè)備工作數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控以及利用，加強后臺對設(shè)備的操控能力，從而在提升車站設(shè)備運行穩(wěn)定性、可靠性、安全性同時，還可以實現(xiàn)節(jié)能降耗的運行要求，為國家持續(xù)發(fā)展提供堅實的保障。

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