基于北斗系統(tǒng)鐵路電務(wù)檢修作業(yè)監(jiān)控管理系統(tǒng)的研究

車永富

摘要：科學(xué)技術(shù)的發(fā)展迅速，我國的鐵路工程建設(shè)的發(fā)展也有了改善。鐵路信號被譽為“鐵路線上的眼睛”，作用為保證行車安全、提高運輸效率，提升車站與區(qū)間的通過能力，讓鐵路能更好的服務(wù)于國民經(jīng)濟生產(chǎn)。隨著鐵路的飛速發(fā)展，鐵路信號系統(tǒng)與設(shè)備的種類越來越多，給鐵路信號檢修與維護工作帶來了巨大壓力。目前鐵路現(xiàn)場的信號檢修維護工作，雖然有各鐵路局（公司）參照《鐵路信號維護規(guī)則》制訂的檢修作業(yè)標準作為規(guī)范性文件，但是在工作過程中，信號工是否按照檢修作業(yè)標準進行作業(yè)，檢修作業(yè)完成后是否能達到預(yù)期效果，在很大程度上還是依賴于信號工的責(zé)任心、業(yè)務(wù)水平、心理狀態(tài)等主觀因素;雖然有電務(wù)處、電務(wù)段、車間各級領(lǐng)導(dǎo)的下現(xiàn)場跟崗作業(yè)制度，但是仍然無法全面監(jiān)控現(xiàn)場所有信號工的完整檢修作業(yè)過程與作業(yè)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：北斗系統(tǒng);鐵路電務(wù)檢修;作業(yè)監(jiān)控管理系統(tǒng);研究

引言

在鐵路深入實施“三大舉措”、不斷推進“六個變革”的背景下，鐵路客、貨運輸屢創(chuàng)歷史新高。作為鐵路運輸中的重要組成，鐵路機務(wù)專業(yè)的運輸生產(chǎn)組織效率、機車質(zhì)量安全狀態(tài)、機車整備檢修能力、機車乘務(wù)員管理水平等，均會對鐵路運輸能力的穩(wěn)健提升和經(jīng)營工作的穩(wěn)步發(fā)展產(chǎn)生重要影響。隨著鐵路行業(yè)關(guān)于智能鐵路的研究不斷深入，云計算、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等新技術(shù)對于促進鐵路運輸生產(chǎn)效率、保障列車運營安全的作用日益突顯，鐵路已經(jīng)進入到了數(shù)字化發(fā)展時代。如何盤活積累的鐵路機務(wù)大數(shù)據(jù)，促進鐵路行業(yè)的數(shù)字化發(fā)展，支撐鐵路平穩(wěn)有序地運輸生產(chǎn)，是目前機務(wù)專業(yè)在提升運輸質(zhì)量、鞏固經(jīng)營效益中面臨的挑戰(zhàn)。

1鐵路現(xiàn)場信號工檢修作業(yè)過程存在的問題

信號工檢修作業(yè)包括作業(yè)前準備、工具材料清理、從工區(qū)出發(fā)行至作業(yè)現(xiàn)場、檢修作業(yè)、檢查試驗、工具材料清理、返回信號工區(qū)、作業(yè)總結(jié)等過程。在整個檢修作業(yè)過程中，監(jiān)控方式以人工監(jiān)控為主，利用設(shè)備監(jiān)控記錄極少，只有錄音筆和一些表格可作為監(jiān)控記錄的依據(jù)。特別是從工區(qū)出發(fā)到返回工區(qū)這一段最重要的時間內(nèi)，安全防護和檢修作業(yè)全程的監(jiān)控完全靠人工完成，這樣做的缺點主要有：（1）無法實時監(jiān)控檢修人員是否按照規(guī)定路線行走至作業(yè)地點若不按照規(guī)定路線行走至作業(yè)地點或穿越線路，會造成室內(nèi)外聯(lián)系安全防護失效，危及檢修維護人員的人身安全，此過程沒有實時監(jiān)控管理，存在安全隱患。（2）無法實時監(jiān)控信號工檢修的過程這個過程是檢修工作最重要的過程，這個過程中，信號工是否完成了工長下達的所有任務(wù)，是否按照檢修作業(yè)標準中規(guī)定的流程、項目、內(nèi)容來進行工作，會直接決定檢修作業(yè)的目的是否能達到，設(shè)備質(zhì)量是否得到改善，設(shè)備隱患是否被排除，也會間接影響行車安全的保證、運輸?shù)男实奶岣?。?）無法儲存、調(diào)閱信號工檢修維護的過程判斷信號設(shè)備發(fā)生故障的原因是否為檢修作業(yè)不符合標準，從而未能有效排除設(shè)備隱患，導(dǎo)致故障發(fā)生，目前多數(shù)情況只能依靠經(jīng)驗分析，并沒有直接的證據(jù)，這就給故障責(zé)任認定帶來了困難，有時甚至?xí)斐晒收县?zé)任無法準確認定的后果。

2鐵路機務(wù)大數(shù)據(jù)應(yīng)用現(xiàn)狀

為了實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的可靠存儲、機車周轉(zhuǎn)的靈活安排、安全管理的高效開展，機務(wù)專業(yè)針對不同的業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)，部署了一定數(shù)量的信息采集和管理系統(tǒng)，積累了十分可觀的數(shù)據(jù)資源。然而，由于缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)治理體系和高效的大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用，鐵路機務(wù)專業(yè)仍面臨數(shù)據(jù)采集手段落后、系統(tǒng)應(yīng)用不充分、數(shù)據(jù)管理不規(guī)范等問題，嚴重影響了機務(wù)專業(yè)信息化建設(shè)的高質(zhì)量發(fā)展。（1）數(shù)據(jù)采集手段落后。由于部分信息管理系統(tǒng)缺乏有效的維護和升級，一線作業(yè)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)采集手段仍較落后，缺乏專業(yè)的數(shù)據(jù)采集和治理手段，數(shù)據(jù)的時效性、真實性、精確度不高。（2）系統(tǒng)應(yīng)用不充分。機務(wù)專業(yè)各類信息系統(tǒng)普遍存在重復(fù)建設(shè)、缺乏維護、使用率低的問題，導(dǎo)致數(shù)據(jù)標準化程度不高、數(shù)據(jù)管控力度薄弱、運維人員勞動作業(yè)強度大、數(shù)據(jù)質(zhì)量不高。（3）數(shù)據(jù)管理不規(guī)范。由于各個數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)應(yīng)用范圍有限、管理碎片化、業(yè)務(wù)場景單一，缺乏統(tǒng)一有效的數(shù)據(jù)管理，導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集的時間成本上升，數(shù)據(jù)分析的準確性有待提高，各層級間的數(shù)據(jù)共享難以保證，數(shù)據(jù)的安全管理有待完善。（4）數(shù)據(jù)挖掘不深入。機務(wù)專業(yè)的數(shù)據(jù)應(yīng)用目前仍然停留在錄入、存儲、查詢、統(tǒng)計等基礎(chǔ)階段，關(guān)聯(lián)分析、文本分析、圖像識別等大數(shù)據(jù)分析技術(shù)運用尚淺，數(shù)據(jù)中所蘊含的深層價值尚未得到充分地挖掘和利用，尚未形成數(shù)據(jù)應(yīng)用與業(yè)務(wù)管理間的良性閉環(huán)。

3基于北斗系統(tǒng)鐵路電務(wù)檢修作業(yè)監(jiān)控管理系統(tǒng)的研究

3.1無線傳輸模塊

為了實時監(jiān)控檢修人員的檢修作業(yè)過程以及是否按照規(guī)定路線行走至作業(yè)地點，需要對檢修人員行走路徑以及檢修過程實時監(jiān)控。這就需要將采集到的視頻和定位信息實時發(fā)送到監(jiān)控中心，這就需要無線傳輸模塊?？紤]到檢修作業(yè)大部分地方都是覆蓋網(wǎng)絡(luò)，因此采用無線傳輸模塊采用的是SIM900A模塊。SIM900A是由SIMCom公司的產(chǎn)品。支持GSM/GPRS900/1800MHz兩種模式、工作電壓范圍3.2-4.8V，傳輸模式有正常模式和透傳模式。只需要簡單設(shè)置就可以進行數(shù)據(jù)傳輸，性能穩(wěn)定可靠，體積小，外觀精巧，性價比高，并且能夠滿足用戶的多種需求?？梢詫崿F(xiàn)短信、電話和數(shù)據(jù)等信息的傳送。SIM900A模塊與單片機連接的方式采用的也是TTL，方便快捷。

3.2北斗電路模塊

考慮到電務(wù)檢修人員作業(yè)的地方地處偏僻，信號覆蓋差，甚至隧道山洞，因此北斗電路模塊選擇了具有精度高、定位準確、穩(wěn)定性好、方便快捷的模塊ATK-S1216/ATK1218-BDGPS/北斗模塊。此模塊支持TTL接口，方便與單片機連接;具有4800、9600、19200等多種波特率以及1、2、4、…、20Hz等更新速率，工作電壓低，捕捉時間快、靈敏度高、定位精度為2.5mCEP。地與單片機連接時，一定要正確連接，北斗模塊的TXD引腳接單片機的RXD，RXD引腳接單片機的TXD，電源相互連接，必須共地。

結(jié)語

隨著鐵路信息化建設(shè)的不斷推進，大數(shù)據(jù)技術(shù)對促進行業(yè)轉(zhuǎn)型升級、優(yōu)化安全管理、提升企業(yè)核心競爭力的作用日益凸顯。

參考文獻

[1]陸東福.奮力推動鐵路高質(zhì)量發(fā)展確?！笆奈濉遍_好局以優(yōu)異成績慶祝中國共產(chǎn)黨成立100周年[A].北京：中國國家鐵路集團有限公司，2021.

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