基于北斗系統鐵路電務檢修作業監控管理系統的研究

車永富

摘要：科學技術的發展迅速，我國的鐵路工程建設的發展也有了改善。鐵路信號被譽為“鐵路線上的眼睛”，作用為保證行車安全、提高運輸效率，提升車站與區間的通過能力，讓鐵路能更好的服務于國民經濟生產。隨著鐵路的飛速發展，鐵路信號系統與設備的種類越來越多，給鐵路信號檢修與維護工作帶來了巨大壓力。目前鐵路現場的信號檢修維護工作，雖然有各鐵路局（公司）參照《鐵路信號維護規則》制訂的檢修作業標準作為規范性文件，但是在工作過程中，信號工是否按照檢修作業標準進行作業，檢修作業完成后是否能達到預期效果，在很大程度上還是依賴于信號工的責任心、業務水平、心理狀態等主觀因素;雖然有電務處、電務段、車間各級領導的下現場跟崗作業制度，但是仍然無法全面監控現場所有信號工的完整檢修作業過程與作業質量。

關鍵詞：北斗系統;鐵路電務檢修;作業監控管理系統;研究

引言

在鐵路深入實施“三大舉措”、不斷推進“六個變革”的背景下，鐵路客、貨運輸屢創歷史新高。作為鐵路運輸中的重要組成，鐵路機務專業的運輸生產組織效率、機車質量安全狀態、機車整備檢修能力、機車乘務員管理水平等，均會對鐵路運輸能力的穩健提升和經營工作的穩步發展產生重要影響。隨著鐵路行業關于智能鐵路的研究不斷深入，云計算、大數據、區塊鏈等新技術對于促進鐵路運輸生產效率、保障列車運營安全的作用日益突顯，鐵路已經進入到了數字化發展時代。如何盤活積累的鐵路機務大數據，促進鐵路行業的數字化發展，支撐鐵路平穩有序地運輸生產，是目前機務專業在提升運輸質量、鞏固經營效益中面臨的挑戰。

1鐵路現場信號工檢修作業過程存在的問題

信號工檢修作業包括作業前準備、工具材料清理、從工區出發行至作業現場、檢修作業、檢查試驗、工具材料清理、返回信號工區、作業總結等過程。在整個檢修作業過程中，監控方式以人工監控為主，利用設備監控記錄極少，只有錄音筆和一些表格可作為監控記錄的依據。特別是從工區出發到返回工區這一段最重要的時間內，安全防護和檢修作業全程的監控完全靠人工完成，這樣做的缺點主要有：（1）無法實時監控檢修人員是否按照規定路線行走至作業地點若不按照規定路線行走至作業地點或穿越線路，會造成室內外聯系安全防護失效，危及檢修維護人員的人身安全，此過程沒有實時監控管理，存在安全隱患。（2）無法實時監控信號工檢修的過程這個過程是檢修工作最重要的過程，這個過程中，信號工是否完成了工長下達的所有任務，是否按照檢修作業標準中規定的流程、項目、內容來進行工作，會直接決定檢修作業的目的是否能達到，設備質量是否得到改善，設備隱患是否被排除，也會間接影響行車安全的保證、運輸的效率的提高。（3）無法儲存、調閱信號工檢修維護的過程判斷信號設備發生故障的原因是否為檢修作業不符合標準，從而未能有效排除設備隱患，導致故障發生，目前多數情況只能依靠經驗分析，并沒有直接的證據，這就給故障責任認定帶來了困難，有時甚至會造成故障責任無法準確認定的后果。

2鐵路機務大數據應用現狀

為了實現生產數據的可靠存儲、機車周轉的靈活安排、安全管理的高效開展，機務專業針對不同的業務環節，部署了一定數量的信息采集和管理系統，積累了十分可觀的數據資源。然而，由于缺乏統一的數據治理體系和高效的大數據分析應用，鐵路機務專業仍面臨數據采集手段落后、系統應用不充分、數據管理不規范等問題，嚴重影響了機務專業信息化建設的高質量發展。（1）數據采集手段落后。由于部分信息管理系統缺乏有效的維護和升級，一線作業環節數據采集手段仍較落后，缺乏專業的數據采集和治理手段，數據的時效性、真實性、精確度不高。（2）系統應用不充分。機務專業各類信息系統普遍存在重復建設、缺乏維護、使用率低的問題，導致數據標準化程度不高、數據管控力度薄弱、運維人員勞動作業強度大、數據質量不高。（3）數據管理不規范。由于各個數據管理系統應用范圍有限、管理碎片化、業務場景單一，缺乏統一有效的數據管理，導致數據采集的時間成本上升，數據分析的準確性有待提高，各層級間的數據共享難以保證，數據的安全管理有待完善。（4）數據挖掘不深入。機務專業的數據應用目前仍然停留在錄入、存儲、查詢、統計等基礎階段，關聯分析、文本分析、圖像識別等大數據分析技術運用尚淺，數據中所蘊含的深層價值尚未得到充分地挖掘和利用，尚未形成數據應用與業務管理間的良性閉環。

3基于北斗系統鐵路電務檢修作業監控管理系統的研究

3.1無線傳輸模塊

為了實時監控檢修人員的檢修作業過程以及是否按照規定路線行走至作業地點，需要對檢修人員行走路徑以及檢修過程實時監控。這就需要將采集到的視頻和定位信息實時發送到監控中心，這就需要無線傳輸模塊。考慮到檢修作業大部分地方都是覆蓋網絡，因此采用無線傳輸模塊采用的是SIM900A模塊。SIM900A是由SIMCom公司的產品。支持GSM/GPRS900/1800MHz兩種模式、工作電壓范圍3.2-4.8V，傳輸模式有正常模式和透傳模式。只需要簡單設置就可以進行數據傳輸，性能穩定可靠，體積小，外觀精巧，性價比高，并且能夠滿足用戶的多種需求。可以實現短信、電話和數據等信息的傳送。SIM900A模塊與單片機連接的方式采用的也是TTL，方便快捷。

3.2北斗電路模塊

考慮到電務檢修人員作業的地方地處偏僻，信號覆蓋差，甚至隧道山洞，因此北斗電路模塊選擇了具有精度高、定位準確、穩定性好、方便快捷的模塊ATK-S1216/ATK1218-BDGPS/北斗模塊。此模塊支持TTL接口，方便與單片機連接;具有4800、9600、19200等多種波特率以及1、2、4、…、20Hz等更新速率，工作電壓低，捕捉時間快、靈敏度高、定位精度為2.5mCEP。地與單片機連接時，一定要正確連接，北斗模塊的TXD引腳接單片機的RXD，RXD引腳接單片機的TXD，電源相互連接，必須共地。

結語

隨著鐵路信息化建設的不斷推進，大數據技術對促進行業轉型升級、優化安全管理、提升企業核心競爭力的作用日益凸顯。

參考文獻

[1]陸東福.奮力推動鐵路高質量發展確保“十四五”開好局以優異成績慶祝中國共產黨成立100周年[A].北京：中國國家鐵路集團有限公司，2021.

中交二公局鐵路建設有限公司，陜西 西安? 710100