6C綜合數(shù)據(jù)處理中心建設(shè)實(shí)踐與探討

董秀國(guó)

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6C綜合數(shù)據(jù)處理中心建設(shè)實(shí)踐與探討

董秀國(guó)

結(jié)合濟(jì)南鐵路局在供電段進(jìn)行6C綜合數(shù)據(jù)處理中心建設(shè)試點(diǎn)的情況，對(duì)其建設(shè)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行探討，評(píng)價(jià)6C綜合數(shù)據(jù)處理中心應(yīng)用效果并提出進(jìn)一步思考。

濟(jì)南鐵路局；供電段；供電安全檢測(cè)監(jiān)測(cè)；6C綜合數(shù)據(jù)處理中心

0 引言

隨著電氣化鐵路的發(fā)展，尤其是高速鐵路的大規(guī)模建設(shè)，保障供電安全的迫切需求以及先進(jìn)技術(shù)的不斷發(fā)展催生了高速鐵路供電安全檢測(cè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（6C系統(tǒng)）。6C系統(tǒng)，包括6C綜合數(shù)據(jù)處理中心和6C裝置。其中，6C裝置包括弓網(wǎng)綜合檢測(cè)裝置（1C）、接觸網(wǎng)安全巡檢裝置（2C）、動(dòng)車組車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置（3C）、接觸網(wǎng)懸掛狀態(tài)檢測(cè)監(jiān)測(cè)裝置（4C）、受電弓滑板監(jiān)測(cè)裝置（5C）、接觸網(wǎng)及供電設(shè)備地面監(jiān)測(cè)裝置（6C）。

1 6C綜合數(shù)據(jù)處理中心簡(jiǎn)介

1.1 概述

6C綜合數(shù)據(jù)處理中心是6C系統(tǒng)的重要組成部分。其目的在于將鐵路供電設(shè)備檢測(cè)監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域大量分散的、獨(dú)立的6C裝置檢測(cè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)集中、信息共享、有機(jī)融合、智能分析，從而指導(dǎo)高速鐵路供電設(shè)備的運(yùn)行檢修。

從技術(shù)層面上看，它是數(shù)據(jù)整合分析處理、信息展示、數(shù)據(jù)交換的平臺(tái)，具備完整的業(yè)務(wù)流程管理功能。它提供軟件接口，將6C各裝置數(shù)據(jù)進(jìn)行匯集存儲(chǔ)，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析、綜合分析、智能分析等，以此提高檢測(cè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析的效率和準(zhǔn)確性，為供電設(shè)備運(yùn)行檢修提供有力支持。

1.2 業(yè)務(wù)功能

6C綜合數(shù)據(jù)處理中心的業(yè)務(wù)功能主要包含數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)分析與展示、缺陷分析與識(shí)別、缺陷整改管理、數(shù)據(jù)分級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)與同步等5大部分。

（1）數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)功能。6C綜合數(shù)據(jù)處理中心具有對(duì)不同生產(chǎn)廠家的1C—6C裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并進(jìn)行預(yù)處理的功能。針對(duì)不同類型數(shù)據(jù)，具有實(shí)時(shí)采集和非實(shí)時(shí)采集2種渠道，兼容多種不同網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)進(jìn)行數(shù)據(jù)自動(dòng)采集，并支持人工采集。

（2）數(shù)據(jù)分析與展示功能。包括對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)和缺陷數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和綜合分析，并支持多種終端以報(bào)表、圖表等形式的展示。

（3）缺陷分析與識(shí)別功能。包括人工識(shí)別與智能識(shí)別2種方式。

（4）缺陷整改管理功能。針對(duì)發(fā)現(xiàn)的缺陷，提供整改通知書的生成和下達(dá)功能，同時(shí)提供過程和結(jié)果記錄，以實(shí)現(xiàn)過程管理及結(jié)果驗(yàn)證等功能。

（5）數(shù)據(jù)分級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)與同步功能。實(shí)現(xiàn)鐵路總公司、鐵路局、供電段（維管段）三級(jí)之間的數(shù)據(jù)同步功能，并支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳。

2 6C綜合數(shù)據(jù)處理中心的建設(shè)

下文將結(jié)合濟(jì)南鐵路局在供電段進(jìn)行6C綜合數(shù)據(jù)中心建設(shè)試點(diǎn)的情況，探討其建設(shè)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

2.1 濟(jì)南鐵路局6C綜合數(shù)據(jù)處理中心建設(shè)概況

按照中國(guó)鐵路總公司供電部的部署和安排，為積極推進(jìn)濟(jì)南鐵路局6C系統(tǒng)建設(shè)，全面搭建6C系統(tǒng)平臺(tái)，構(gòu)建供電安全檢測(cè)監(jiān)測(cè)體系，濟(jì)南鐵路局在2013年即啟動(dòng)了青島供電段6C綜合數(shù)據(jù)處理中心的建設(shè)試點(diǎn)工作。

青島供電段6C綜合數(shù)據(jù)處理中心于2013年10月率先建成，先期即已接入管段內(nèi)10套受電弓滑板狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置（5C）、11套接觸網(wǎng)溫度在線監(jiān)測(cè)裝置（6C）、50套接觸網(wǎng)錨段張力狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)裝置（6C）、5套便攜式無(wú)線視頻傳輸設(shè)備和8套作業(yè)車遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控設(shè)備等裝置或系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。目前，接入的6C裝置數(shù)量隨6C系統(tǒng)的不斷建設(shè)而持續(xù)增多。

2.2 建設(shè)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

2.2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)構(gòu)建

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)構(gòu)建是6C綜合數(shù)據(jù)處理中心建設(shè)的重要一環(huán)。除了供電安全檢測(cè)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域工作相關(guān)的組織架構(gòu)、人員、線路、設(shè)備等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，接觸網(wǎng)“一桿一檔”的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是其特別重要的部分。6C綜合數(shù)據(jù)處理中心建設(shè)之初，接觸網(wǎng)“一桿一檔”系統(tǒng)尚不完善，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不健全，數(shù)據(jù)處理中心不能方便地從接觸網(wǎng)“一桿一檔”系統(tǒng)獲取設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，大量包括桿柱信息在內(nèi)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)需要人工導(dǎo)入和錄入。為避免人為出錯(cuò)，在該環(huán)節(jié)，中心系統(tǒng)需要具備一定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)檢驗(yàn)規(guī)則，在人工錄入過程中作合規(guī)性檢查，以確保數(shù)據(jù)的正確性和完整性。6C綜合數(shù)據(jù)處理中心的建設(shè)也促成了接觸網(wǎng)“一桿一檔”電子化管理模式的完善。

2.2.2 檢測(cè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集

6C綜合數(shù)據(jù)處理中心需完成各個(gè)6C裝置的數(shù)據(jù)接入，而各6C裝置涉及到的設(shè)備生產(chǎn)廠家眾多，尤其部分裝置設(shè)備部署較早，數(shù)據(jù)接口不統(tǒng)一。在該環(huán)節(jié)，需要6C綜合數(shù)據(jù)處理中心具備非標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的接入能力。對(duì)建設(shè)較早的6C裝置設(shè)備，廠家不方便整改的，采用定制開發(fā)接口適配器的方式予以兼容。但該方式拖延了建設(shè)進(jìn)度，也不利于后續(xù)的系統(tǒng)維護(hù)。中國(guó)鐵路總公司發(fā)布《6C系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)處理中心暫行技術(shù)條件（TJ/GD010-2014）》后，規(guī)定了6C系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口規(guī)范，要求不同廠家按照統(tǒng)一接口規(guī)范提供設(shè)備，這樣顯著提高了6C綜合數(shù)據(jù)處理中心接入各裝置檢測(cè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的效率和質(zhì)量。

2.2.3 網(wǎng)絡(luò)通道建設(shè)

6C綜合數(shù)據(jù)處理中心建設(shè)之初，鐵路綜合信息網(wǎng)尚未建設(shè)完成，網(wǎng)絡(luò)資源有限。作為系統(tǒng)功能驗(yàn)證的臨時(shí)方案，各終端與供電段6C綜合數(shù)據(jù)處理中心之間的數(shù)據(jù)傳輸暫使用互聯(lián)網(wǎng)通道（不涉密數(shù)據(jù)）。為進(jìn)一步保障安全，在互聯(lián)網(wǎng)通道設(shè)置安全防護(hù)設(shè)備。隨著鐵路綜合信息網(wǎng)的建設(shè)，通信條件具備后，數(shù)據(jù)傳輸將逐步改為采用鐵路綜合信息網(wǎng)傳輸。

2.2.4 機(jī)構(gòu)和人員建設(shè)

在6C綜合數(shù)據(jù)處理中心的建設(shè)過程中，核心環(huán)節(jié)是管理機(jī)構(gòu)的建設(shè)和專業(yè)人員的配備。6C綜合數(shù)據(jù)處理中心系統(tǒng)效能的發(fā)揮，專業(yè)管理及技術(shù)人員的因素至關(guān)重要。

濟(jì)南鐵路局在6C綜合數(shù)據(jù)處理中心建設(shè)之初，即本著“健全管理機(jī)構(gòu)、配強(qiáng)專業(yè)人員”的指導(dǎo)方針，配備專業(yè)管理及技術(shù)人員，并加強(qiáng)專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，同時(shí)，建立了相關(guān)的崗位職責(zé)、工作流程和標(biāo)準(zhǔn)。在6C中心平臺(tái)建設(shè)完成之時(shí)，專業(yè)管理及技術(shù)人員已能勝任6C綜合數(shù)據(jù)處理中心日常運(yùn)行檢測(cè)和數(shù)據(jù)分析等工作。

3 6C綜合數(shù)據(jù)處理中心的應(yīng)用與思考

3.1 6C綜合數(shù)據(jù)處理中心的應(yīng)用

3.1.1 數(shù)據(jù)管理

實(shí)現(xiàn)原始數(shù)據(jù)和缺陷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理及高效訪問是6C綜合數(shù)據(jù)處理中心重點(diǎn)工作之一，其管理的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)主要來(lái)源有車載檢測(cè)、手持移動(dòng)檢測(cè)、定點(diǎn)監(jiān)測(cè)3個(gè)渠道。數(shù)據(jù)類型有數(shù)值、圖片、視頻等多種類型。而在數(shù)據(jù)特征方面，2C、3C、4C數(shù)據(jù)量較大。在向數(shù)據(jù)中心進(jìn)行傳輸?shù)姆绞缴希?C，6C以及部分3C數(shù)據(jù)采用實(shí)時(shí)傳輸，其他則均采用離線傳輸。數(shù)據(jù)特征及存儲(chǔ)設(shè)計(jì)如表1所示。

表1 數(shù)據(jù)特征及存儲(chǔ)設(shè)計(jì)表

3.1.2 數(shù)據(jù)應(yīng)用

濟(jì)南鐵路局段級(jí)6C綜合數(shù)據(jù)處理中心上線運(yùn)行至今，除了實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)查詢等常規(guī)功能外，已經(jīng)可以在數(shù)據(jù)綜合分析方面發(fā)揮作用，具體效果如下：

（1）基于GIS的“一桿一檔”信息查看以及缺陷地段分布展示。

（2）對(duì)靜態(tài)幾何參數(shù)、動(dòng)態(tài)幾何參數(shù)與非外力及施工原因引起的故障支柱部件斷裂松脫進(jìn)行關(guān)聯(lián)展示，并據(jù)此分析二者是否存在相關(guān)性。

（3）以季節(jié)變化趨勢(shì)維度進(jìn)行缺陷綜合分析，揭示不同種類的缺陷（如鳥巢、危樹、異物侵限等）與支柱部件斷裂松脫等的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

（4）以年為單位的故障演變趨勢(shì)展示，揭示非外力及施工原因引起的故障（包括燃弧、零部件斷裂松脫）等與時(shí)間的關(guān)系。

（5）以年為單位的因外部惡劣環(huán)境（重污染、大風(fēng)、高濕鹽污等）引起的故障的演變趨勢(shì)的展示。

（6）依據(jù)缺陷分類等級(jí)自動(dòng)對(duì)線路設(shè)備質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)分，生成設(shè)備質(zhì)量分析報(bào)告和供電設(shè)備運(yùn)行健康指數(shù)，指導(dǎo)站、段進(jìn)行供電設(shè)備維護(hù)。

目前，6C綜合數(shù)據(jù)處理中心建設(shè)尚不完善的地方主要集中在對(duì)2C、4C等裝置檢測(cè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的智能分析方面。在智能識(shí)別部件脫落、嚴(yán)重變形、異物侵限、幾何參數(shù)超限等方面，圖像識(shí)別的準(zhǔn)確率還不夠高，缺陷的誤檢率和漏檢率均不同程度影響使用效果，圖像的智能識(shí)別功能有待進(jìn)一步改進(jìn)。

3.2 進(jìn)一步思考

濟(jì)南鐵路局建立段級(jí)6C綜合數(shù)據(jù)處理中心以來(lái)，有效提高了供電安全檢測(cè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析的工作效率，真正實(shí)現(xiàn)了以一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和統(tǒng)計(jì)、融合分析與共享、實(shí)時(shí)監(jiān)控等功能，并通過統(tǒng)一的界面，供各級(jí)管理人員對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤，對(duì)缺陷的處理進(jìn)度進(jìn)行直觀監(jiān)控，提高了管理效率，也為鐵路供電系統(tǒng)“集中修”和“精測(cè)精修”提供有效的技術(shù)保障。

6C綜合數(shù)據(jù)處理中心的建設(shè)極大地推動(dòng)著鐵路供電系統(tǒng)運(yùn)行檢修模式的變革，尤其在修程修制、機(jī)構(gòu)改革等方面。為充分利用6C綜合數(shù)據(jù)處理中心的價(jià)值，還需要不斷建立健全供電檢測(cè)崗位職責(zé)、工作流程和工作標(biāo)準(zhǔn)，完善供電檢測(cè)機(jī)構(gòu)設(shè)置，全面推行“運(yùn)、檢、修”分離，實(shí)現(xiàn)6C檢測(cè)、數(shù)據(jù)分析和運(yùn)用維修的專業(yè)化管理。

另一方面，為推動(dòng)鐵路供電系統(tǒng)大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)研究的不斷深入，還應(yīng)加大6C綜合數(shù)據(jù)處理中心的投入力度。6C綜合數(shù)據(jù)處理中心作為鐵路供電大數(shù)據(jù)應(yīng)用建設(shè)的有機(jī)組成部分，是智能運(yùn)行檢修管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)。依托6C綜合數(shù)據(jù)處理中心的建設(shè)，構(gòu)建供電運(yùn)行檢修數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，支撐運(yùn)行檢修數(shù)據(jù)的綜合管理、統(tǒng)一應(yīng)用和智能分析，是實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)故障預(yù)測(cè)和健康管理（PHM）的有效途徑。在提升供電信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)整合和綜合應(yīng)用能力的基礎(chǔ)上，最終實(shí)現(xiàn)鐵路供電系統(tǒng)以大數(shù)據(jù)應(yīng)用為支撐的供電設(shè)備的狀態(tài)維修。

4 結(jié)語(yǔ)

按照中國(guó)鐵路總公司的規(guī)劃和部署，6C綜合數(shù)據(jù)處理中心的建設(shè)正在全路扎實(shí)有序地推進(jìn)。本文以濟(jì)南鐵路局6C綜合數(shù)據(jù)處理中心建設(shè)實(shí)施為依托，對(duì)6C綜合數(shù)據(jù)處理中心功能進(jìn)行了描述，闡述了實(shí)施過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，并從機(jī)制完善、技術(shù)發(fā)展等方面做了進(jìn)一步思考和探索。

伴隨供電安全檢測(cè)監(jiān)測(cè)技術(shù)的快速發(fā)展與進(jìn)步，6C綜合數(shù)據(jù)處理中心的功能和價(jià)值也將不斷擴(kuò)展和提升。濟(jì)南鐵路局也將在總結(jié)前期建設(shè)和運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，不斷開拓創(chuàng)新，深化修程修制改革，提升6C綜合數(shù)據(jù)處理中心系統(tǒng)的使用效能，切實(shí)提高鐵路供電系統(tǒng)的裝備水平和保障能力。

[1] 鐵運(yùn)[2012] 136號(hào)高速鐵路供電安全檢測(cè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（6C系統(tǒng)）總體技術(shù)規(guī)范[S].

[2] 謝大鵬，孫忠國(guó). 圖像識(shí)別技術(shù)在接觸網(wǎng)懸掛狀態(tài)檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 電氣化鐵道，2014（2）：34-36.

[3] 孫樹光. 接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)設(shè)備質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)數(shù)據(jù)分析[J]. 電氣化鐵道，2014（4）：9-12.

[4] 孟小峰，慈祥. 大數(shù)據(jù)管理：概念、技術(shù)與挑戰(zhàn)[J]. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展，2013，50（1）：146-169.

With connection of situations for construction of pilot project of 6C integrated data processing center at power supply depot for Jinan Railway Administration, the paper illustrates the key links for the construction process, evaluates the application results of 6C integrated data processing center, and puts forward the proposals of consideration for further researches.

Jinan Railway Administration; power supply depot; power supply safety inspection and monitoring; 6C integrated data processing center

U225

B

1007-936X(2017)03-0036-04

2017-04-11

董秀國(guó).濟(jì)南鐵路局供電處，高級(jí)工程師，電話：13791121669。