接觸網停、送電電子簽認系統的研制

楊敏炯 胡開平 許洪峰

【摘 要】本文全面解析了接觸網停送電電子簽認系統設計目的和設計方法，通過軟件設計、網絡設計、作業流程設計，實現了接觸網停送電簽認電子化，停送電安全

【關鍵詞】接觸網；停電；送電；簽認；系統

隨著我國鐵路建設向高速、重載的方向發展，電氣化鐵路以其高效率、低能耗的特點，已成為鐵路發展的必然方向。伴隨著鐵路電氣化的不斷發展，安全壓力也在大幅度提高。因牽引供電設備存在檢修頻繁、停送電程序復雜、作業結合部多等特點，造成安全卡控難、安全關鍵點多等突出問題。其中對人身設備安全影響最大的就是停送電程序的安全卡控，現有的接觸網停送電程序采用列車調度員與供電調度員人工填寫《停送電簽認簿》的方式，因書寫習慣、個人作業習慣等因素存在誤停電、誤送電的安全隱患，一旦出現誤停電、誤送電，將直接威脅現場作業人員人身安全，出現群死群傷、電力機車誤闖無電區等事故。為規范接觸網停送電程序，保證人身、行車、供電安全，防止出現誤停電、誤送電、電力機車誤闖無電區等現象。青藏集團公司調度所與西寧睿捷信息科技有限公司合作，共同研制開發了接觸網停送電電子簽認系統，該系統實現了接觸網停送電過程中列車調度員與供電調度員間的電子簽認，實現了供電調度命令自動編制和下達，實現了天窗自動統計分析功能。填補了路內空白。具備安全可靠、準確高效、操作簡單、維護便利等特點，同時兼具實用性、安全性和應用推廣性。

1.1.系統設計

1.1.設計目標

針對現有停送電簽認手續任然采用紙質人工填寫的現狀，制定了以下設計目標：

1.1.1.按照工作流方式設計停送電簽認流程，采取固定程序引導停送電簽認程序辦理，強化標準化作業，杜絕簡化流程的現象。

1.1.2.根據當日施工計劃自動生成簽認相關信息，避免人為錄入錯誤。使接觸網停送電簽認規范化、程序化，防止出現誤停電、誤送電現象。

1.1.3.同一供電臂內多項作業情況下，對未完成作業或不具備送電條件的單元進行軟件識別，通過程序判斷，實現送電卡控功能，閉鎖送電申請。保證現場作業人員人身安全。

1.1.4.根據當日施工計劃自動生成供電調度命令，規范調度命令管理，避免漏發、漏銷調度命令，保證現場作業人員人身安全。

1.1.5.接觸網停送電電子簽認流程中自動嵌套行車限制卡、單元供電范圍等重要信息。

1.1.6.制作后臺數據管理模塊，便于后期維護。

1.1.7.實現天窗自動統計功能，按照不同周期生成天窗統計分析報表。

1.1.8.預留功能接口，便于后期功能擴展和與其他系統聯接。

1.2.系統研究與開發

1.2.1.搭建接觸網停送電電子簽認平臺，實現接觸網停送電過程中列車調度員與供電調度員間的電子簽認，簽認過程按照流程化設計，按照固定程序引導停送電簽認程序辦理，避免簡化流程的問題發生，簽認過程中系統按照當日施工計劃自動生成簽認信息，避免人為錯誤。同一供電臂內多項作業情況下，對未完成作業進行軟件識別，閉鎖送電申請，實現送電卡控功能。通過流程化辦理和簽認信息自動生成功能，使接觸網停送電簽認規范化、程序化，防止出現誤停電、誤送電現象。

1.2.2.搭建供電調度命令平臺，實現公司供電調度對供電段生產調度、網工區、變電所等處所的調度命令下達，調度命令下達過程中系統按照當日施工計劃自動生成調度命令，避免錯發、漏發調度命令，實現調度命令管理規范化、統一化，保證現場作業人員人身安全。

1.2.3.搭建基礎信息管理平臺，制作方便高效的后臺數據管理模塊，對行車限制卡、單元供電范圍、越區供電限制等基礎信息進行集中管理，實現供電類基礎信息的統一化、標準化。并在接觸網停送電電子簽認流程中自動嵌套行車限制卡、單元供電范圍等重要信息，進一步確保接觸網停送電安全。

1.2.4.實現天窗自動統計分析功能，按照不同周期生成天窗統計分析報表，為設備檢修、設備變更改造提供數據支持，針對不同故障類型的發生時間、頻率，提出針對性的設備檢修巡視意見。

1.3.網絡結構設計

接觸網停送電電子簽認系統采取依托辦公網進行通訊，獨立服務器數據管理，統一時鐘授時，多用戶同時登陸的方式組件網絡。

1.4.作業流程

針對接觸網作業、變電所作業、非停電作業、小單元作業四種作業方式，分別設計作業流程：

1.4.1.主流程

1.4.2.接觸網作業流程

1.4.3.變電所作業流程

1.4.4.非停電作業流程

1.4.5.小單元作業流程

1.5.系統測試

在研制過程中，為驗證系統功能和系統可靠性、穩定性，進行了為期一年的測試工作，分別對流程運行準確性、單流程運行穩定性、多流程運行穩定性、多用戶運行穩定性、后臺基礎信息維護可靠性、數據保存可靠性、系統掉電記憶功能、批量數據導入功能、歷史數據查閱和檢索功能進行了長期的測試工作。

1.6.技術創新點

1.6.1.以工作流進行單流程作業管理，將一項施工作業的所有相關業務流程和信息進行單流程統一管理，做到了操作界面簡潔、作業流程統一、數據保存統一，即避免了操作界面內出現多種作業進程誤導操作人員，又固化了作業流程，實現單項作業流程自開始至終止過程中的的單一化操作方式，使系統操作更加簡單方便。

1.6.2.對未完成作業采取軟件識別方式進行送電功能閉鎖，在同一供電臂內多項作業情況下，對未完成作業或不具備送電條件的流程進行程序閉鎖，通過程序判斷，實現送電卡控功能，閉鎖送電申請，保證現場作業人員人身安全。

1.6.3.實現行車限制自動嵌套入作業流程，便于參與流程的用戶及時查閱行車限制內容。

1.6.4.實現流程內信息自動化，在流程中為不同用戶在不同流程節點設計標準化信息模板，通過標準化信息模板自動套用流程基礎信息的方式生成發送（簽收）內容，有效減少了用戶錄入工作量。

1.6.5.實現后臺數據統一管理，為后期數據維護提供便利。根據用戶分類需要，分別建立部門管理、角色管理、用戶管理、功能權限分配功能。根據基礎數據分類需要，分別建立變電所、車站、線別、行別、停電單元、行車限制、命令模板等功能。

1.7.成果驗收

1.7.1.本系統采用技術通過青海省科技查新檢索咨詢中心查新認證，通過檢索，論證了該系統在作業全程管控，采用工作流技術，實現流程化辦理停送電作業，將列車調度員、供電調度員、現場作業組納入同一流程中，在國內未見采用工作流技術對鐵路接觸網停送電作業進行全程管控的報道。同一供電臂內多項作業情況下，對未完成作業進行軟件識別和提醒，閉鎖不安全送電申請，經對比，國內未見相關報道。對調度命令智能管理和生成，經對比未見針對鐵路接觸網停送電研究調度命令智能管理和生成的報道。對接觸網停送電電子簽認流程中自動嵌套作業相關行車限制卡和單元供電范圍等重要信息，經對比未見針對鐵路接觸網停送電，研究調度指揮輔助信息集成的報道。國內具有新穎性。

1.7.2.2018年9月29日成功申請了軟件著作權。

1.8.預留擴展能力

雖然該系統已完成了接觸網停送電過程中的作業流程設計，并能夠實現同一供電臂內多項作業情況下，對未完成作業進行軟件識別和閉鎖送電申請功能，但外部數據的錄入依然需要人工導入或判別，例如：一、供電調度員停送電操作結果無法參與到停送電簽認過程中。接觸網停送電操作依賴供電調度員在SCADA系統中進行遠動操作，但供電調度員在完成停送電操作后，任然依賴供電調度員人為判斷操作結果，無法實現程序卡控。二、接觸網停送電對鐵路運輸的影響關系無法直接在列車調度相關系統中進行及時、直觀的顯示。列車調度員接到供電調度員的停送電通知后，任然需要人為確認停電范圍和行車限制內容并在列車運行圖中標注，并通過口頭布置或記憶安排列車運行，無法實現列車運行圖自動標注功能、行車限制要求自動下達和列車運行經路自動閉鎖功能。

為此，在本次系統設計中，提前預留了與CTC、ITCS、SCADA等系統的功能接口。保證后期功能擴展和與其他相關系統融合聯接。

1.9.結語

雖然本系統的研制開發成功實現了接觸網停送電作業流程電子化，將列車調度員、供電調度員、現場作業組納入同一流程，實現了同一供電臂內多項作業情況下，對未完成作業進行軟件識別，并閉鎖送電申請功能，實現了供電調度命令智能管理和生成功能，很大程度上保證了接觸網停送電作業安全，規范了接觸網停送電作業的標準化。但任然存在數據庫獨立，造成外部數據無法自動采集的問題，因此與其他相關系統、數據庫的融合任然需要繼續攻關和探索，一旦實現與CTC、ITCS、SCADA等系統的融合聯通，將會進一步提高接觸網停送電作業安全卡控能力，切實保障作業人員人事安全和鐵路運輸安全。

（作者單位：中國鐵路青藏集團有限公司）