鐵路信號系統(tǒng)的智能監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用研究

侯偉偉 王偉

1.濟(jì)南電務(wù)段濟(jì)南東客專車間 山東 濟(jì)南 250000；

2.濟(jì)南電務(wù)段高鐵管理科 山東 濟(jì)南 250000

引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)實力不斷加強(qiáng)，我國鐵路行業(yè)獲得良好的發(fā)展。對于鐵路信號系統(tǒng)智能監(jiān)測的要求越來越高。這是因為通過信號系統(tǒng)智能監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用，能夠降低鐵路運行故障，有助于提高鐵路系統(tǒng)調(diào)度質(zhì)量。

1 我國鐵路信號監(jiān)測系統(tǒng)分析

我國鐵路信號監(jiān)測系統(tǒng)主要分為信號集中監(jiān)測系統(tǒng)、列控監(jiān)測檢測子系統(tǒng)和聯(lián)鎖監(jiān)測系統(tǒng)等體系。在信號集中監(jiān)測體系中，實現(xiàn)了對鐵路信號設(shè)備運行數(shù)據(jù)信息存儲、站場狀態(tài)重現(xiàn)、故障異常報警等功能。此系統(tǒng)通過自身設(shè)計的采集系統(tǒng)獲取信號設(shè)備運行過程中的模擬量和開關(guān)量數(shù)據(jù)，同時運用通信接口技術(shù)與列控中心TCC、車站聯(lián)鎖CBI、區(qū)間2000軌道電路等設(shè)備的維修終端連接，獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了車站和區(qū)間信號設(shè)備運行監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析功能，為維修人員提供現(xiàn)場信號設(shè)備運行實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，提出維修方案，以確保設(shè)備平穩(wěn)運行。在列控監(jiān)測檢測子系統(tǒng)中通過RBC維護(hù)系統(tǒng)、車載記錄系統(tǒng)、臨時限速服務(wù)器TSRS維護(hù)系統(tǒng)實現(xiàn)了對列車運行過程的控制，其各系統(tǒng)本身具有數(shù)據(jù)采集、診斷分析和維護(hù)管理的功能，為了實現(xiàn)對列車動態(tài)監(jiān)測的功能，通過動態(tài)監(jiān)測設(shè)備DMS實現(xiàn)對車載信息和列控地面信息的監(jiān)測功能，并通過鐵路通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)車載信息的落地查詢和遠(yuǎn)程傳輸功能，為工作人員實時掌握列車運行狀態(tài)和故障數(shù)據(jù)分析提供了可靠平臺，保證了列車運輸安全。GSM-R通信監(jiān)測系統(tǒng)是負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)接口監(jiān)測和網(wǎng)絡(luò)管理監(jiān)測，實時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)運行狀態(tài)，具備業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息方面的監(jiān)控與記錄和故障判斷定位功能，有效總結(jié)網(wǎng)絡(luò)異常情況，可隨時監(jiān)測與控制鐵路信號通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，為列車安全、平穩(wěn)的運行提高有效保障措施[1]。

2 鐵路信號系統(tǒng)的智能監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用

（1）創(chuàng)建綜合型的電務(wù)監(jiān)測維護(hù)系統(tǒng)。為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)測與設(shè)備處理的聯(lián)動，應(yīng)當(dāng)建立一體化的電務(wù)監(jiān)測維護(hù)系統(tǒng)，對負(fù)責(zé)監(jiān)測信息的設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化處理和功能完善，實現(xiàn)信息集成化。一體化電務(wù)監(jiān)測維護(hù)系統(tǒng)的核心仍是鐵路信號系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對比得出關(guān)聯(lián)智能分析的結(jié)果，進(jìn)而對設(shè)備故障位置和具體故障問題進(jìn)行分析和定位。并在第一時間為電務(wù)調(diào)度人員提出科學(xué)的解決方案。電務(wù)監(jiān)測維護(hù)系統(tǒng)還應(yīng)做到根據(jù)歷史監(jiān)測信息和歷史處理方案進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，并得出相映設(shè)備的智能發(fā)展圖形，甚至實現(xiàn)設(shè)備未來發(fā)展?fàn)顟B(tài)的預(yù)警和預(yù)告。在智能化電務(wù)監(jiān)測系統(tǒng)的概念中，當(dāng)系統(tǒng)收集到各類信號監(jiān)測信息和各類通訊監(jiān)測信息之后在第一時間上傳到綜合電務(wù)監(jiān)測系統(tǒng)中進(jìn)行智能分析，并結(jié)合電務(wù)生產(chǎn)資源實時傳遞到電務(wù)調(diào)度指揮中心。

（2）建立數(shù)據(jù)共享平臺。在當(dāng)前信息化技術(shù)的高速發(fā)展背景下，大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計算技術(shù)等出現(xiàn)為鐵路信號系統(tǒng)智能監(jiān)測技術(shù)共享平臺建設(shè)提供了幫助。所以鐵路部門應(yīng)該迎合智能信息監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用需求，將數(shù)據(jù)共享平臺建設(shè)工作重視起來，從而可以為鐵路信號系統(tǒng)運行提供幫助。例如，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用，將鐵路信號系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享平臺建設(shè)工作重視起來，從而保障在數(shù)據(jù)共享平臺建設(shè)過程中，能夠為數(shù)據(jù)庫的運行管理提供幫助。

（3）采取智能化分析技術(shù)。鐵路信號智能分析主要體現(xiàn)在以下兩方面：第一是通過使用不同子系統(tǒng)對各種設(shè)備之間的連接故障進(jìn)行邏輯性分析，其包括了各種設(shè)備之間的對比分析，如列車與地面、地面與地面以及信號與通信之間的綜合相關(guān)性分析；第二是對各個設(shè)備的故障分析，主要包括設(shè)備運行趨勢分析、設(shè)備生命周期分析以及不同類型設(shè)備的故障分析等。在對設(shè)備信號進(jìn)行邏輯故障分析過程中，我們可以建立相應(yīng)的專家數(shù)據(jù)庫診斷系統(tǒng)，收集和分類存儲專家提供的專業(yè)知識以及寶貴經(jīng)驗。知識庫的規(guī)劃和建立直接影響到系統(tǒng)智能診斷的正確率與實用性，故系統(tǒng)故障智能判斷需要建立能涵蓋多個設(shè)備相對應(yīng)的系統(tǒng)庫，在故障排除過程中，為了最大限度地提高診斷效率，縮小調(diào)查范圍，可以從以下兩個方面來構(gòu)建專家系統(tǒng)庫：首先，根據(jù)不同設(shè)備的性能與組成內(nèi)容之間的差異，將相關(guān)設(shè)備和對應(yīng)的知識點組合成相對獨立的知識體系；其次，根據(jù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)將子系統(tǒng)的知識置于單個模塊中，可實現(xiàn)有針對性的檢索和提高知識庫查詢的效率；再次，依據(jù)不同的數(shù)學(xué)模型，將知識內(nèi)容劃分為幾個不同的模塊，以提高知識庫的綜合應(yīng)用；最后根據(jù)專家對不同領(lǐng)域的劃分，將知識庫有劃分為對象性知識、故障類知識以及信號處理過程性知識等方面。根據(jù)鐵路信號裝置之間的故障相關(guān)性，采用樹狀關(guān)聯(lián)的方法將其簡單地表達(dá)出來，根據(jù)具體設(shè)備的特征，將不同設(shè)備的特定故障類型以樹狀形式添加到專家知識庫中，該方法可以有效降低冗余并且還能縮小設(shè)備故障類型的判斷范圍。

（4）移動客戶端。在用戶使用移動客戶端時，需要賬號密碼登錄。輸入已經(jīng)授權(quán)的賬號才可進(jìn)入移動客戶端的主界面。進(jìn)入移動客戶端的主界面后可以進(jìn)行報警、預(yù)警信息、人員追蹤、圖紙、站場、歷史曲線、通信狀態(tài)以及系統(tǒng)狀態(tài)的查看與查詢。同時智能監(jiān)測系統(tǒng)會對記錄的各項數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，對一級報警、二級報警、三級報警等信息分別進(jìn)行記錄。當(dāng)數(shù)據(jù)合理有效時，數(shù)據(jù)就會被云端的服務(wù)器收入其中，用戶則可以方便地通過客戶端對已經(jīng)收錄的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)快速進(jìn)行查找。該系統(tǒng)已在成都鐵路局投入使用。

（5）推動監(jiān)測智能化。一是全面收集信號監(jiān)測數(shù)據(jù)，匯集監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過智能化的監(jiān)測數(shù)據(jù)和監(jiān)測模型匯總，為深入分析列車運行信息奠定基礎(chǔ)；二是搭建智能化信息處理平臺，將數(shù)據(jù)共享、智能化分析模型結(jié)合起來，科學(xué)處理海量信息，及時有效地反饋給運行列車；三是推動監(jiān)測系統(tǒng)和調(diào)度中心深度融合。保證智能監(jiān)測系統(tǒng)的兼容性，形成調(diào)度監(jiān)測合力，為鐵路信號系統(tǒng)的完美運行提供強(qiáng)大的技術(shù)保障[2]。

3 結(jié)束語

在鐵路運輸事業(yè)不斷發(fā)展和進(jìn)步的大背景下，我國的鐵路信號系統(tǒng)智能化監(jiān)測技術(shù)得到了縱深化的發(fā)展，但面對著技術(shù)的日益革新，鐵路信號系統(tǒng)的智能化監(jiān)測技術(shù)還需要進(jìn)一步深化發(fā)展，從而為鐵路運輸事業(yè)提供進(jìn)一步的保障。