鐵路信號(hào)監(jiān)測(cè)診斷、維護(hù)系統(tǒng)的方案探討

張?zhí)煲?/p>

（中國鐵路通信信號(hào)股份有限公司，北京 100166）

鐵路信號(hào)監(jiān)測(cè)診斷、維護(hù)系統(tǒng)的方案探討

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（中國鐵路通信信號(hào)股份有限公司，北京 100166）

介紹在現(xiàn)有信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上，增加“鐵路信號(hào)設(shè)備監(jiān)測(cè)診斷分析系統(tǒng)”和“診斷接收系統(tǒng)”，并闡述實(shí)現(xiàn)此功能的組成方式和優(yōu)點(diǎn)及需要解決的問題。

信號(hào)；監(jiān)測(cè)；故障分析

1 概述

鐵路5大專業(yè)包括：車、機(jī)、工、電、輛。5個(gè)專業(yè)相輔相成相互作用構(gòu)成了完整的鐵路系統(tǒng)。鐵路信號(hào)是電務(wù)系統(tǒng)中的技術(shù)裝備，鐵路信號(hào)涉及的范圍已經(jīng)涵蓋到列車運(yùn)行控制系統(tǒng)、調(diào)度指揮系統(tǒng)、車站聯(lián)鎖及發(fā)碼系統(tǒng)、區(qū)間閉塞系統(tǒng)、信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等諸多方面。

然而，信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是監(jiān)督和測(cè)試其他信號(hào)設(shè)備的獨(dú)立系統(tǒng)，對(duì)于信號(hào)設(shè)備是否能安全工作起到了至關(guān)重要的作用。當(dāng)信號(hào)設(shè)備出現(xiàn)故障后，信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠幫助技術(shù)人員查找故障點(diǎn)和復(fù)現(xiàn)故障場(chǎng)景。

信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)僅能監(jiān)督信號(hào)設(shè)備運(yùn)行，無法判斷或預(yù)測(cè)信號(hào)設(shè)備是否將要出現(xiàn)的隱性問題。而且，當(dāng)信號(hào)設(shè)備故障發(fā)生后，信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)無法及時(shí)的將問題情況反映給信號(hào)設(shè)備廠家。因?yàn)楣收蠁栴}僅能反映在各路局或鐵路總公司的電務(wù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)維護(hù)平臺(tái)上，而此平臺(tái)和各設(shè)備廠家間并無聯(lián)系。當(dāng)問題發(fā)生后，才能通過其他途徑，通知設(shè)備廠家進(jìn)行問題分析、處理。這樣就造成了在時(shí)間上、人力上、物力上的浪費(fèi)，且不能較準(zhǔn)確的分析出問題原因。

2 鐵路信號(hào)監(jiān)測(cè)診斷、維護(hù)系統(tǒng)方案

針對(duì)信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的局限性，本文特提出鐵路信號(hào)監(jiān)測(cè)診斷、維護(hù)系統(tǒng)（以下簡稱：監(jiān)測(cè)診斷、維護(hù)系統(tǒng)）方案。監(jiān)測(cè)診斷、維護(hù)系統(tǒng)是在保持現(xiàn)有信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的體系下，增加“鐵路信號(hào)設(shè)備監(jiān)測(cè)診斷分析系統(tǒng)（以下簡稱：診斷分析系統(tǒng)）”和信號(hào)設(shè)備廠家的“監(jiān)測(cè)診斷接收系統(tǒng)（以下簡稱：接收系統(tǒng)）”。

診斷分析系統(tǒng)：在現(xiàn)有信號(hào)集中監(jiān)測(cè)站機(jī)中增加了監(jiān)測(cè)診斷功能。此功能具備對(duì)所采集到的監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行邏輯判斷分析。判斷出信號(hào)設(shè)備可能出現(xiàn)的故障信息，并將信息發(fā)送給接收系統(tǒng)；同時(shí)將相應(yīng)的報(bào)警信息提示給車站的其他信號(hào)設(shè)備，如：計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖或CTC。

接收系統(tǒng)：在信號(hào)設(shè)備廠家或故障分析單位增加接收系統(tǒng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)診斷接收功能。當(dāng)接收系統(tǒng)收到診斷分析系統(tǒng)傳來的相關(guān)信息后，廠家或相關(guān)技術(shù)人員能夠及時(shí)、準(zhǔn)確的第一時(shí)間分析故障，在事故發(fā)生前消除故障，避免設(shè)備故障所帶來的影響。

3 鐵路信號(hào)監(jiān)測(cè)診斷、維護(hù)系統(tǒng)組成及功能

3.1 系統(tǒng)組成

如圖1所示，監(jiān)測(cè)診斷、維護(hù)系統(tǒng)是在目前的信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框架內(nèi)增加相應(yīng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)的。在既有信號(hào)集中監(jiān)測(cè)三級(jí)結(jié)構(gòu)下，增設(shè)設(shè)備廠家診斷接收設(shè)備；診斷分析系統(tǒng)由既有信號(hào)監(jiān)測(cè)站機(jī)中增加診斷分析功能實(shí)現(xiàn)；診斷分析系統(tǒng)和接收系統(tǒng)新增傳輸通道，此傳輸通道可以采用目前較為成熟的通信傳輸網(wǎng)絡(luò)。

圖1 鐵路信號(hào)監(jiān)測(cè)診斷、維護(hù)系統(tǒng)設(shè)備組成

3.2 系統(tǒng)功能

1）診斷分析系統(tǒng)

診斷分析系統(tǒng)將監(jiān)測(cè)站機(jī)內(nèi)所采集到的信息進(jìn)行邏輯判斷，能預(yù)先判別出設(shè)備故障；而且當(dāng)已經(jīng)發(fā)生設(shè)備故障，能將問題信息發(fā)送給其他相關(guān)設(shè)備。

以車站為例，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備把車站的所有信號(hào)機(jī)、軌道電路及道岔等相對(duì)獨(dú)立的信號(hào)設(shè)備聯(lián)系起來，構(gòu)成一種相互制約、互為控制的連帶環(huán)扣關(guān)系，當(dāng)相互之間的制約條件不滿足時(shí)，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖依靠關(guān)閉信號(hào)或進(jìn)路不能解鎖等手段保證行車的安全，對(duì)于設(shè)備故障引起的問題并沒有做太多的處理。信號(hào)集中監(jiān)測(cè)站機(jī)目前已經(jīng)采集了信號(hào)機(jī)、道岔、軌道電路的絕大部分信息，診斷分析系統(tǒng)就是要將所采集到的設(shè)備信息加以處理和分析，并不僅僅是把設(shè)備信息如實(shí)的反應(yīng)出來；通過把單一設(shè)備變化，或與此設(shè)備相關(guān)的其他設(shè)備的變化相互結(jié)合起來，在故障出現(xiàn)前將問題提示出來，以幫助計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備更好的保證行車安全。

2）接收系統(tǒng)

接收系統(tǒng)設(shè)備是配合監(jiān)測(cè)站機(jī)診斷分析功能所設(shè)置的，能在第一時(shí)間接收到診斷分析系統(tǒng)發(fā)送故障信息并顯示出來。

為了使設(shè)備廠家在設(shè)備故障發(fā)生后，能最快獲知故障信息，根據(jù)需要在相關(guān)的信號(hào)設(shè)備廠家設(shè)置接收系統(tǒng)設(shè)備。接收設(shè)備應(yīng)能夠存儲(chǔ)采用信號(hào)設(shè)備廠家的所有路局和車站的相關(guān)數(shù)據(jù)。并可以根據(jù)路局和局管內(nèi)的車站情況進(jìn)行分類。當(dāng)診斷分析系統(tǒng)發(fā)送信息給接收系統(tǒng)后，接收系統(tǒng)應(yīng)能及時(shí)給出提示，并能從數(shù)據(jù)庫中調(diào)出相關(guān)車站的設(shè)備信息情況，通過顯示終端直觀的反應(yīng)出來，便于技術(shù)人員對(duì)所接收到的信息進(jìn)行及時(shí)處理。因路局內(nèi)的車站較多，接收設(shè)備可以按“路局→線別→車站→設(shè)備”分級(jí)進(jìn)行定位判斷。

3.3 系統(tǒng)功能總結(jié)及可擴(kuò)展性

采用了監(jiān)測(cè)診斷、維護(hù)系統(tǒng)后，可以提前預(yù)判出設(shè)備將要產(chǎn)生的故障，避免因故障造成的危險(xiǎn)事故發(fā)生。并且信號(hào)設(shè)備廠家和相關(guān)技術(shù)人員可以及時(shí)、準(zhǔn)確的接收到設(shè)備問題的第一手資料，盡快的排除和解決設(shè)備已經(jīng)產(chǎn)生的故障和將要產(chǎn)生的故障。

根據(jù)情況，接收系統(tǒng)可以擴(kuò)展到各個(gè)設(shè)計(jì)單位，當(dāng)故障或事故發(fā)生時(shí)，設(shè)計(jì)單位也能夠通過設(shè)計(jì)角度分析和判斷問題的原因，使問題可以較為迅速的解決。

3.4 系統(tǒng)待解決問題

為實(shí)現(xiàn)此系統(tǒng)，需要解決的問題還很多，如：在現(xiàn)有站機(jī)基礎(chǔ)之上，那些設(shè)備需要增加相應(yīng)邏輯判斷；增加監(jiān)測(cè)診斷功能后可能會(huì)增加相應(yīng)的采集信息；接收設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)問題和信息如何反饋；各信號(hào)設(shè)備間的互聯(lián)互通問題等。但隨著鐵路信號(hào)設(shè)備及通信設(shè)備發(fā)展，信號(hào)系統(tǒng)不再是獨(dú)立、簡單的鐵路信號(hào)系統(tǒng)，鐵路信號(hào)系統(tǒng)將向著集成化和通用化的方向發(fā)展，監(jiān)測(cè)診斷、維護(hù)系統(tǒng)將會(huì)逐漸被人們所重視。

The paper puts forward that a monitoring and diagnostic analysis system for railway signal equipment and a diagnosis receiving system should be added on the existing signaling central monitoring system. Then it describes the composition and advantages of the systems, as well as how to realize the new functions and the issues need to be solved further.

signal; monitoring; fault analysis

10.3969/j.issn.1673-4440.2015.03.028

2015-02-09）