物聯(lián)網(wǎng)技術在軌道交通智能監(jiān)控中的應用

蘭志軍

（太原軌道交通集團有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

近期，伴隨我國城市化腳步的逐漸加快，城市中逐漸興起了智慧軌道系統(tǒng)，其中智能監(jiān)控技術是城市軌道交通智能化發(fā)展的重點。如果讓軌道交通的智能監(jiān)控技術獲得廣泛運用，推動軌道交通向著智能化的方向發(fā)展，還應該依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)這個技術，創(chuàng)建一個較為準確且安全性較高的軌道交通管理系統(tǒng)，讓軌道交通在智能化的處理方面更加有能力。立足于此，需要進一步研究軌道交通智能監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)技術，借助探究物聯(lián)網(wǎng)這個技術的運用及其設計手段，努力提高城市軌道交通這個系統(tǒng)對智能化數(shù)據(jù)的處理能力，以便于更好地運用軌道交通系統(tǒng)。下面就物聯(lián)網(wǎng)這個技術的概念進行闡述，僅供參考。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術的概念

物聯(lián)網(wǎng)技術、大數(shù)據(jù)技術甚至是其余各種類型的信息技術等，都屬于計算機產業(yè)覆蓋下的內容，其能夠在信息技術帶來的有力支持下，借助不同信息傳感所需設備，如定位系統(tǒng)、紅外線感應器等，都會對監(jiān)控系統(tǒng)進行充分的運用，并借助收集光、熱、電力學這些不同的學習，采用傳感器甚至是屏攝技術等構建出一個較為廣闊的信息網(wǎng)絡。如此就能夠推動軌道交通內部的監(jiān)控系統(tǒng)達成密切關聯(lián)，方便于操作從事者及城市軌道交通監(jiān)控借助物聯(lián)網(wǎng)來完成對有關車輛信息的管理及其控制[1]。把物聯(lián)網(wǎng)這個技術運用到城市軌道交通這個系統(tǒng)當中，本身有著信息數(shù)據(jù)多、安全系數(shù)高以及節(jié)能這些特征，能夠讓交通網(wǎng)絡的流量獲得最大限度的優(yōu)化，提升居民在出行時候的效率。借助較為智能的物聯(lián)網(wǎng)技術，能夠健全交通管理這個系統(tǒng)，隨時對車輛的信息進行調度，有效發(fā)揮出信息技術所具有的優(yōu)勢，對道路及四周環(huán)境做信息整理，同時發(fā)揮出所具有的效能。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術在智能監(jiān)控中的具體應用

2.1 物聯(lián)網(wǎng)感知層技術

對軌道交通或者是射頻識別技術進行充分的運用，借助標簽化的智能分析，就能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)南嚓P目標。射頻識別技術往往是利用閱讀器或者是其余各種標簽模塊所構成，但所有標簽模塊當中都具備獨特的電子編碼，如射頻模塊、控制模塊等等，這些模塊本身的電子編碼都存在較大的區(qū)別。所以，能夠利用標簽天線的方式把大量信息和數(shù)據(jù)都上傳到平臺，由平臺進行搜索和采集，將信息都儲存下來，同時將其傳輸給相關的用戶。軌道交通在不斷運行的環(huán)節(jié)中，需要和整個地面呈現(xiàn)出一種彼此連接的信息傳輸狀態(tài)，如此一來，就能夠確保列車更加穩(wěn)定的運行下去。所以，對射頻識別方面的技術或者是感知層技術等做好合理的運用，確實能夠對應答器甚至是標簽天線進行充分的運用，搜索大量列車和地面的相關數(shù)據(jù)，同時利用控制中心帶來各種列車速度、位置諸多內容，如圖1所示。

圖1 射頻識別技術

2.2 軌道交通和無線傳感器

物聯(lián)網(wǎng)技術當中最為經常應用的技術就是無線傳感器，因為此種設備能夠及時搜索到整個監(jiān)測區(qū)域內的每一條信息，也能夠建立起自動化網(wǎng)絡，達成信息的傳輸或者是無線通信，所以確實能夠節(jié)約大量的資金和成本，達成順利的運行。軌道智能交通監(jiān)控系統(tǒng)在對各個物聯(lián)網(wǎng)技術進行運用的環(huán)節(jié)中，能夠把軌道交通或者是無線傳感器網(wǎng)絡和其余的監(jiān)控中心做好密切聯(lián)合，借助無線通信板塊甚至是其余各種類型的處理模塊等等，采集到大量的信息和數(shù)據(jù)，明確監(jiān)測環(huán)境的具體情況，并對監(jiān)測區(qū)域內設置的傳感器節(jié)點做好有效的網(wǎng)絡構建。如此一來，就能夠在構建網(wǎng)絡的前提下，把監(jiān)測區(qū)域內的所有數(shù)據(jù)都整合起來，傳輸?shù)娇刂浦行?，讓控制中心對這些信息甚至是數(shù)據(jù)進行細致的處理。最關鍵的是，需要對部署區(qū)域存在的問題和異常實施嚴密的監(jiān)控，因為軌道交通處在良好運行狀態(tài)中的時候，會受到各種外部條件和內部因素帶來的影響，出現(xiàn)各種各樣的故障和問題。此時，軌道交通或者是無線傳感器就能夠凸顯出自己的監(jiān)測效果，在環(huán)境節(jié)點中對所有傳感器本身的溫度、濕度甚至是其余各項數(shù)值做好實時的監(jiān)測，若是出現(xiàn)任何的異常情況，就應該馬上預警，并制定出有效的策略，對其進行相應的處理[2]。

3 軌道交通傳感器網(wǎng)絡架構

因為物聯(lián)網(wǎng)這個技術能給軌道交通監(jiān)控給予更加清晰的感知，所以，在做軌道交通建設的時候，應該借助物聯(lián)網(wǎng)這個技術完成傳感器與傳感設施的監(jiān)控集成。借助開展網(wǎng)絡架構的優(yōu)化，并且把監(jiān)測數(shù)據(jù)借助移動信息網(wǎng)絡傳輸?shù)街醒肟刂破?，促使交通能夠更好的管理及其調度，讓人們的出行變得更加便捷。

3.1 優(yōu)化集成監(jiān)控方式

在對軌道交通項目開展施工的環(huán)節(jié)中，監(jiān)控設備確實能夠借助新型的傳感器網(wǎng)絡做好各項集成工作，把電子標簽模塊和所有的傳感器模塊深度融合起來，對軌道交通實際運行環(huán)節(jié)中產生的諸多信息或者是數(shù)據(jù)進行采集。把列車持續(xù)運行進程中，存留的參數(shù)甚至是環(huán)境信息完整的收集起來，利用傳感器達成有源標簽的收集，在環(huán)境中安裝一定帶有傳感器功能的信息閱讀設備，只要列車順利進入被完全覆蓋的信息閱讀器領域，車載閱讀器自然而然就會采集整個區(qū)域內的壓力參數(shù)或者是環(huán)境參數(shù)，并將所有的溫度、濕度甚至是其余各項數(shù)值傳輸?shù)狡脚_上，那么這些數(shù)據(jù)甚至是信息等等，都能夠構建出完整的集成監(jiān)控網(wǎng)絡。除此之外，通過物聯(lián)網(wǎng)技術將智能決策技術與全球定位技術有效的整合起來，借助各種先進的科技對整個軌道運行環(huán)節(jié)中的情況進行嚴密監(jiān)控，就可以掌握列車處在運行狀態(tài)中的真實速度及其自身的反應能力，真正增強軌道交通網(wǎng)絡所具有的指揮效果[3]。也能夠應用物聯(lián)網(wǎng)技術研發(fā)出新型的服務管理平臺，那么此平臺就能夠第一時間對監(jiān)控信息做好全方位的采集，并且，通過路況信息或者是導航方面的信息，增強軌道所具有的協(xié)調能力又或是控制能力。而在對監(jiān)控系統(tǒng)的各項信息進行采集的環(huán)節(jié)中，還能夠對交通運營部門的客流量做好嚴格的監(jiān)督，在進出口位置設立大量的數(shù)據(jù)收集節(jié)點，安裝一定的檢測設備，如此就能夠對客流量開展細致的研究和分析。而研發(fā)出先進的視頻分析技術，在進出口位置，或者是列車不斷運行的數(shù)據(jù)等等，做好統(tǒng)一的整理和采集，構建出完善的目標檢測模型，按照整個模型建立一套報警系統(tǒng)，就可以達成智能聯(lián)動，對意外發(fā)生的緊急情況進行有效的處理，如圖2所示。

圖2 信息閱讀器

3.2 完善監(jiān)控架構方式

智能化監(jiān)控技術應該對物聯(lián)網(wǎng)技術進行充分的運用，將周圍的網(wǎng)絡都有效融合起來，構建出更加完善的監(jiān)控系統(tǒng)，把列車實際的運行速度、占用狀況甚至是安全系數(shù)等都做好統(tǒng)一的采集，再通過軌道電路開展有效的傳輸處理。但需要注意的是，應該構建出以傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)為核心的新型應答器，按照應答器采集到的限速數(shù)值、線路占用程度甚至是運行數(shù)值等等，做好參數(shù)的獲取工作。并且，應該借助物聯(lián)網(wǎng)來了解監(jiān)控環(huán)境下的情況，如軌道應力、軌道軸溫或者是其余地質條件等。因為這些參數(shù)會隨時出現(xiàn)一定的改變，所以確實會受到各種外部條件帶來的影響，這就要求相關人員在對監(jiān)控進行架構的環(huán)節(jié)中，應該對監(jiān)控網(wǎng)絡做好科學的布置，如在對軸溫實施嚴格監(jiān)控的時候，就應該盡量契合當?shù)氐木唧w情況。只要軸溫處在某種極限狀態(tài)時，就會產生嚴重的列車脫軌情況，而此種事故同樣會對軸溫產生不良的影響，這就要求相關人員對傳感器網(wǎng)絡設備進行充分的運用，借助無線通信技術完成好遠距離的標識工作，讓相關人員知曉列車即將面對的風險，同時第一時間應用合理可行的方案做好處理[4]。

3.3 綜合性數(shù)據(jù)收集

在傳感器網(wǎng)絡監(jiān)控構造的前提下，應該依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)這個技術來調節(jié)軌道交通在運行監(jiān)控時候的狀態(tài)，借助應答器及其無限傳感器節(jié)點間的融合，把中央控制這個系統(tǒng)分成5個階段，在每層當中安裝對應的監(jiān)控器、匯集節(jié)點及其應用接口。在每層完成對應答器節(jié)點及其傳感器的節(jié)點安排預設程序，借助這些預設的程序來在總體上監(jiān)控軌道交通的無線通信系統(tǒng)、交通查詢器及其應用接口情況，在數(shù)據(jù)收集這個系統(tǒng)當中，借助傳感器及其傳感器的節(jié)點來完成對信息的互動及其收集。在車站物流這個技術的監(jiān)控系統(tǒng)當中，應該在列車通過的時候及時發(fā)出查詢信號，再讓應答器節(jié)點及其傳感器節(jié)點來完成收集報文同時傳感信息，但是應該引起注意的是，在做綜合的數(shù)據(jù)收集與檢測時，應該對車載設施所對應的網(wǎng)絡監(jiān)控解結構做進一步組織，借助把集成結構與獨立結構彼此融合，完成高頻及低頻的信息傳輸，防止被無線信號所干擾。

3.4 完善硬件結構

當下，城市軌道交通智能監(jiān)控這個系統(tǒng)的硬件設備正在逐漸更新，但如果想要結合物聯(lián)網(wǎng)這個技術，還是應該對硬件結構做進一步的完善。借助超低功效的匯集，通過信號處理器做混合類的傳送。首先，應該對軌道交通當中的無線通信系統(tǒng)加以優(yōu)化，結合軌道交通所對應的技術、交通通信所對應的技術及其車地無線通信信號這些設置適合的方案，依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)這個技術來尋找更為方便且環(huán)保的交通，借助智能信息通信系統(tǒng)及其智能監(jiān)控系統(tǒng)，組合成為智慧類軌道交通。其次，應該對車載設施做進一步的更新與完善。在通常情況下，車載設施是一個列車發(fā)出信號、收集列車有關信息及其接收中央處理器進行信息控制的關鍵器具。所以，車載設施應該聚集查找系統(tǒng)與節(jié)點，應該擁有高品質的處理器及其存儲版塊，在做車載設施的更新當中，應該結合列車具體的運行狀況及其環(huán)境上的因素，集成設施接口與軌道交通無線通信轉換的接口，確保車載設施能夠有更高的性能。最后，應該對應答器節(jié)點做進一步的優(yōu)化，該儀器節(jié)點的結構包含著儲存器所設置的程序及其射頻收發(fā)器。這幾者一個都不能少，能夠結合具體情況對軌道的應答器加以完善，借助射頻部分、前端電路及其微控制器作為核心的儲存器，完成對所設置程序及其射頻收發(fā)器這些芯片做及時更新，確保應答器的節(jié)點能夠做到智能化，傳感器的節(jié)點也是智能監(jiān)控這個系統(tǒng)當中十分關鍵的部分，所以應該對現(xiàn)有的結構加以完善，借助信息對應的傳感及其采集，連接天線及其外部銜接的端口，確保采集的終端能夠有效。借助優(yōu)化壓力、溫濕度及其運動這些傳感器的安裝，提升傳感器本身數(shù)據(jù)在傳輸中的效率。

4 結語

總而言之，現(xiàn)下物聯(lián)網(wǎng)這個技術正在迅速的發(fā)展，而伴隨城市交通面臨壓力的逐漸增大，軌道交通監(jiān)控這個系統(tǒng)的更新及完善已是必然趨勢。有關從事者應該從更深層次去分析物聯(lián)網(wǎng)這個技術所具有的優(yōu)勢，借助物聯(lián)網(wǎng)和軌道交通智能監(jiān)控系統(tǒng)的匯集與優(yōu)化，為該系統(tǒng)的進一步完整提供條件，借助智慧化和整體性的智能監(jiān)控設備，提升國內城市軌道交通的運行能力。借此來滿足人們逐漸增長的通行需求，為社會效益的提升提供幫助。以上就是筆者依據(jù)自己多年從業(yè)經驗，針對物聯(lián)網(wǎng)這個技術在軌道交通智能監(jiān)控當中的運用，所提出的一些淺見，以供參考。