列控設備動態監測系統運用案例分析

闞 峰 上海鐵路局上海鐵路軌道交通開發有限公司

列控設備動態監測系統運用案例分析

闞 峰 上海鐵路局上海鐵路軌道交通開發有限公司

列控設備動態監測系統在列控系統的運用和維護中被廣泛推廣和使用。通過日常運用中的實例，對如何利用列控設備動態監測系統發現和分析設備故障進行分析和探討。

列控設備動態監測系統；案例；故障處理

我國自主研制的CTCS-2列控系統技術性能和設備質量已達到安全運行的要求。在此基礎上，2006年原鐵道部運輸局組織研發了列控設備動態監測系統（以下簡稱DMS）。該系統在列車運行過程中，可實現對列控系統設備部分狀態進行實時監測，是電務部門掌握列控設備運用狀態，并為機務部門相關系統提供列控車載設備（以下簡稱ATP）等相關并為機務部門相關數據信息的行車監測設備。

鑒于高速鐵路高密度的運行特點，在高速鐵路維護中，經常面臨運行中的動車組發生列控車載設備故障時，無法及時獲取運行數據、運營時間內列控地面設備異常無法第一時間上道確認、特殊場景不同車載設備處理邏輯的差異性無法確定等問題。根據工作經驗，利用DMS進行深度分析可以較好地解決上述問題。以下若干典型案例，具體介紹DMS的部分深度應用。

1 DMS系統組成

1.1 簡介

列控設備動態監測系統（簡稱：DMS）由車載信息采集裝置、地面數據中心及查詢終端三部分組成。車載信息采集裝置安裝在動車組相應機柜內，在運行中完成ATP列控系統運用狀態、應答器位置及報文、軌道電路傳輸特性等信息的采集，其數據通過GPRS網傳回地面數據中心，經處理、分析、統計后，通過互聯網或鐵路辦公網傳給各查詢終端，配以地面網絡傳輸管理分析設備，從而達到動車組運用過程中，對涉及行車安全的信號設備ATP、應答器、軌道電路、補償電容等內容的監測，實現列控設備和地面設備的檢測、分析。列控設備動態監測系統如圖1所示。

圖1 列控設備動態監測系統圖

每列動車組配置車載信息采集裝置，完成GPS、STM、BTM、CTM、ATP信息采集，理通過GPRS發送到地面數據中心進入互聯網，經防火墻隔離后接入辦公網，各鐵路局、電務段、維護中心、動車段（所）通過鐵路辦公網接收數據。

列控設備動態實時監測系統是在各局電務試驗車動態檢測設備成功運用的基礎上，對試驗車“信號動態檢測系統”加以擴展、改進、提高，將補償電容檢測小型化，增加了ATP、應答器等內容的檢測，將車載信息檢測裝置安裝在動車組內，通過GPRS無線方式，配以地面網絡傳輸管理分析設備，從而達到動車組運用過程中，對涉及行車安全和效率的信號設備ATP、應答器、軌道電路、補償電容等內容進行實時檢測，實現列控設備和地面設備的實時檢測和分析。并與微機監測聯網，實現信息共享，實現報文特別是有源應答器報文的自動校核。總體做到列控設備日檢測，達到利用車載動態設備檢測地面靜態設備的目的。

1.2 主要功能

為電務維護人員提供軌道電路、應答器等實時信息，為設備維護提供依據；為行車調度提供動車組實時運行信息，為科學指揮調度提供實時信息；為機車綜合無線通信設備（CIR）、工務晃車檢測、機車信號遠程監測系統等設備提供擴展接口，實現數據共享。

（1）監測范圍：ATP設備的狀態及故障信息、地面應答器狀態。

（2）檢測范圍：地面應答器報文數據、區間軌道傳輸信息及補償電容狀態信息。

（3）系統按里程方式組織數據。

（4）具有數據異常報警及搜索定位功能。

（5）具有列車跟蹤及故障定位功能。

（6）具有在線回放和歷史回放功能。

（7）對故障報警、數據異常按交路、車號自動形成報告。

（8）形成故障報警、數據異常報告，可進行全程監督和查看。

1.3 用戶界面

主要包括：報警信息、運行跟蹤、運行示意、電子地圖、應答器信息、交路回放和應答器回放等，部分界面截圖如圖2至圖5所示。

圖2 運行跟蹤

圖3 運行模式

圖4 電子地圖

圖5 應答器報文圖示

2 DMS對列控系統日常維護、故障提前預防、設備異常信息提前排查及故障應急處置都有著重要的指導意義

DMS四項報警內容“非正常停車報警”、“ATP報警”、“應答器報警”、“軌道電路報警”的報警信息準確、針對性強，對及時發現設備異常問題，提前采取預防措施發揮了積極作用?！胺钦Ｍ＼噲缶币话惆l生在列車非正常停車時的報警，若屬ATP設備故障引起的停車報警，對于電務部門第一時間通過DMS分析故障原因有著重要作用，有利于指導司機或機械師協助進行處理，并啟動應急預案可以提前組織相關應急搶修人員準備相關備品進行搶修準備；“ATP報警”對于指導無線超時，應答器丟失、報文錯誤及鏈接錯誤，設備單元故障報警，異常等級切換等信息的及時分析處置有著重要作用；“應答器報警”主要是報文計數器異常的報警，對指導地面應答器問題提前發現并處置有著重要作用；“軌道電路報警”對指導軌道電路異常問題的分析處置有著指導提示作用。

2.1 強化了無線超時報警信息監測能力

武廣高鐵、廣深港客專共計監測到有效無線超時報警信息439條，通過實時監測及綜合數據分析、地面處理，一是重點發現并處理了4列動車組（3038車-08端、3041車-08端、3026車-01端、3056車-01端）存在的慣性無線超時問題；二是發現并處理了50個車次的MT電臺或MT機籠故障；三是發現并通知核心網處理了武廣高鐵K2358+00等多處地面網絡質量差導致車組多次無線超時問題；四是及時為存在無線超時報警信息的動車組入庫進行單呼試驗、確認車載設備是否良好提供了前提條件。

2.2 提高了列控設備運用質量綜合監測能力

截止2015年底，對廣鐵集團自DMS系統使用以來的報警信息進行梳理：

（1）收到的監測到應答器缺失、鏈接錯誤報警信息共計461條，一是發現并處理了廣珠城際過絕緣節軌道電路校正導致應答器出窗的重點信息，現已通過將CRH1型車ATP設備軟件升級至66版解決；二是發現了武廣高鐵2208+399、廣珠城際K48+50等處應答器安裝位置不對或列控數據不對等問題，已通過地面處理解決；三是通過數據分析、設備整治解決了CRH1型車BTM解碼板不良（廣深線CRH1009）等造成的應答器缺失問題。

（2）監測到全零應答器報警信息共計65條，通過對前后車、同一車監測信息的比較分析，基本確認全零應答器問題與個別動車組有關，經在總線上加裝磁環、整理機柜內部配線等措施后情況有所好轉。

（3）監測到非正常停車報警信息共計297條，針對每條報警信息均由數據分析員通過電務“110”立即聯系故障動車組司機，確認故障信息并指導處理ATP設備故障或通報段調度安排地面車間處理。

（4）監測到STM、TCR信息不合理的報警信息共計44條，通過結合列控車載CF卡數據分析，一是多次發現海南東環使用的CRH1型車STM設備（解碼板、發送板、接收板）硬件不良，已通過更換解決；二是已2次發現武廣高鐵CRH3型車在區間低速過絕緣節時，因同時接收到前后區段的低頻信息造成TCR設備死機問題（需停車重啟解決）。

（5）監測到應答器計數器異常報警信息共計150條，一是發現了140條應答器組發送的默認報文，該問題主要是武廣線冬季雪后動車組高速運行時，雪塊打斷有源應答器組尾纜導致；二是發現了10條列控中心發送的默認報文，該問題主要是列控中心硬件不良所致。通過DMS監測信息，上述問題均得到及時發現并可計劃地安排處理解決。

2.3 及時發現處理有源應答器及尾纜故障

京滬高鐵運行的動車組收有源應答器默認報文，僅僅在C2控車下側線接車時才影響控車。通過DMS的應答器報警，能夠及時發現、定位故障點，通過該方式及時發現處理了7處應答器尾纜或接口故障，未影響行車。

2012年2月16日，D316次列車（CRH2型168A號上海虹橋站至北京南站）11：50運行至曲阜東站內上海端咽喉道岔536 km900 m處因ATP輸出緊急制動壓岔停車，通過查看DMS發現上行進站口收應答器默認報文導致停車。

通過每日DMS數據分析，發現重復出現丟失或信息錯誤報警的應答器時利用天窗點進行處理。通過該方式及時發現處理了6處受損應答器。

3 提供故障判斷處理新思路

DMS在上海局運用發現并分析解決的問題主要有：無線超時、非正常等級切換、設備單元故障、應答器異常等問題。尤其是對無線超時問題的提前發現處理上作用明顯，由于上海局動車組配屬多，交路多，現場維護人員在日常出入庫檢測中對于無線超時分析上可能存在漏分析的情況，電務處、電務段通過查詢DMS分析無線超時問題，提醒現場列車當晚入庫進行檢查處理，多次實踐證實了DMS的報警信息是準確的，方便現場及時對存在的問題進行了處理，防止了次日的故障影響擴大化。

DMS在上海局對于指導故障處理上有著許多成功的案例。如2011年10月，D107次在南昌局管內因ATP故障經司機重啟多次無效改LKJ控車，當時已晚點1個半小時，若由LKJ一直控車下去，勢必會造成晚點進一步加大，旅客到達虹橋站的時間將會是次日凌晨，而且還會影響滬杭高鐵的天窗修，當時路局領導指示準備啟用熱備動車組實施旅客換乘，情況十分緊急，得知故障消息后，應急處理人員立即查詢DMS信息，分析發現屬BTM故障，立即聯系隨車機械師協助觀察BTM單元工作情況，機械師反饋為BTM單元全部滅燈，于是在路局總調度長的總體指揮協調下，機械師從非運行端拆下BTM電源板至運行端，設備恢復正常，ATP控車運行至虹橋站，旅客能正常搭乘地鐵，而且也不影響高鐵天窗修降低了故障延時。

4 結束語

隨著列控系統的使用越來越多，及時發現、處理設備出現的問題顯得日益重要。DMS設備就是列控系統的微機監測，就是列控系統運行的千里眼。它以實時傳輸的優勢，時刻向維護人員提供著列控設備的運行信息。各級維護人員只要在工作中，充分運用交路回放、應答器回放等多種數據分析手段，定能及時掌握列控系統的點滴變化，及時發現設備的隱患而決勝于千里之外。

[1]中國鐵路總公司．列控地面設備典型故障案例［M］北京：中國鐵道出版社 2013．

[2]中國鐵路總公司．列控設備動態監測系統［M］北京：

[3]蔣雋睿.淺談列控設備動態監測系統在維修工作中的應用［J］鐵道通信信號2012（11）.

責任編輯：宋 飛

來稿時間：2017-02-27