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中国铁路信号系统智能监测技术研究李淑琴

发表时间：2020/11/4 来源：《基层建设》2020年第21期作者：李淑琴吴冬梅陈志勇

[导读] 摘要：中国铁路信号系统智能监测技术还有很长的发展之路要走。

        中国铁路呼和浩特局集团有限公司包头电务段内蒙古包头市 015000
        摘要：中国铁路信号系统智能监测技术还有很长的发展之路要走。面对着新时代智能高铁大发展前景，从事铁路研发工作技术人员必须意识到中国铁路信号系统智能监测技术发展的重要性，也必须摒弃传统铁路信息系统智能监测技术中的弊端，取长补短，学习德国，日本等国家铁路信号监测技术中的长处，融合自身的发展需求，真正构建强大的智能化的铁路信号监测系统。
        关键词：铁路信号系统；智能监测技术；应用
        1国内信号系统监测技术现状
        经过这几年对智能监测技术的重视与研究，我国铁路信号系统功能日渐强大与完善，并取得了一定的成果。国内智能监测技术现已处于世界较为领先的水平，但是也还存在着许多不足。第一是各类监测系统之间缺少联系，在数据监测方面没有做到信息共享，故障判断还需人工识别，即通过实时监测系统相关的设备参数信息，连接特定设备的维修机，获得其中的监测信息。这种处理方法使得设备之间缺乏相关联性，同时缺乏对不同设备参数数据的集成分析，导致较难判断出故障的源头在什么地方，故而只能依靠人工判断，还无法做到智能诊断故障；第二是通信网管和信号设备监测还不能实现数据共享，无法对通信信号进行综合性分析，在故障分析中无法获得合理的解决方案。由于我国信号设备监测还未能实现全方面的信息数据共享，在很多时候还未能做到精确性定位，通信故障还会时常发生，这给列车安全以及稳定的运行带来了很大的阻碍，将通信信号与故障分析相结合这对我国列控系统应用来说将会是一个较大的挑战；第三是铁路信号监测系统还未能做到设备状态的智能分析以及精准预测，这对列车的整体运行带来了很大的影响。在我国铁路信号系统中已经存储了相当大数量的历史信号监测数据，但是目前却缺乏对这些数据进行充分地数据挖掘，未能做到充分利用有效数据来发现其中的规律，达不到对故障准确性分析与判断的标准，从而无法对设备的运行状态和可能发生的故障做出预测，未能将“故障维修”转变为“状态维修”。
        2铁路信号监测系统技术状况
        2.1铁路信息集中监测系统
        铁路信号设备的监测和维护技术是铁路高质量发展的重点领域。我国铁路信号设备采取的是中央统一调度的通信信息系统，它能够实时监测铁路轨道的电路数据，并通过计算机计算出铁路动作状态的数据，最后以图像的形式显示在调度终端。操作人员可以在调度终端实时监测到周围环境的风速以及各类自然因素参数，实时监测铁路钢轨的温度，综合各类数据来调整列车在铁路上的行驶速度。铁路信息设备维护系统作用在于实时监测室内外的运行状态，通过实现电缆断芯分析技术增加列车运行过程中的安全系数。中国的信号集中监测系统采取的是分层分级的结构体系。道岔表示采集器，交流道岔功率采集器，轨道采集器，半自闭采集器，列车信号机回路电流采集器和移频采集器的数据通过485线与采集机交汇，并通过CAN线实时收集电气参数信息。将电气参数模拟器与设备维修机相连实现监测功能，在遇到异样情况时维修机调整为报警状态。整个过程减少了操作人员的工作量，操作人员只需在终端实时监测列车运行状态，并且在维修机处于报警状态时及时的给出维修方案，有力的缩短铁路设备故障发现和排除时间，确保列车安全稳定运行。
        2.2铁路信号系统监测技术的问题
        像德国，法国等西方国家的铁路信号系统监测技术要成熟于我国的铁路信号系统监测技术，这体现在德国和法国等国家电务监测系统的综合一体化，从而实现了铁路信号监测信息的集中整合与管理。相较之下，我国铁路信号系统监测技术则存在一些问题。首先体现在我国信号监测系统之间缺少关联性。实际上我国在铁路信号监测系统问题上花了不少力气，使得每一项信号系统监测与维护技术都能达到技术需求。

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但是从总体来看，这些信息系统监测技术之间缺乏一定的关联性和综合性，以至于监测数据的利用率并不是很高。尤其是在列车运行出现故障时，任何一项设备故障都需要由操作人员根据异常数据进行人为的进一步具体判断。但是人为判断具有主观性和不确定性的劣势。信号集中监测系统是我国铁路信号系统监测技术的核心，它监测了包括信号机，信号电轨、轨道信息等所有电气参数在内的设备状态。我国的信息监测和收集工作做得很好，但是问题出现在信号集中监测系统与维护终端之间的联系并不紧密，目前仍不能实现设备信息数据的对比分析和关联分析。其次，我国铁路系统监测技术的问题体现在监测数据不能共享。在列车运行过程中经常会出现铁路信号超时或暂时性脱网现象，拖网问题则会对列车运行的安全问题产生威胁。由于我国铁路信号通信监测数据不能实现共享，所以当出现脱网问题时无法及时的对列车信号故障原因进行及时分析，甚至没有办法准确定位信号故障位置。最后，铁路信号监测维护系统与电务调度系统的脱节也成为了中国铁路信号系统监测技术的问题之一。
        3铁路信号系统智能监测技术拓展研究
        3.1创建综合型的电务监测维护系统
        为了实现数据监测与设备处理的联动，应当建立一体化的电务监测维护系统，对负责监测信息的设备进行优化处理和功能完善，实现信息集成化。一体化电五监测维护系统的核心仍是铁路信号系统监测数据，通过对监测数据进行分析对比得出关联智能分析的结果，进而对设备故障位置和具体故障问题进行分析和定位。并在第一时间为电务调度人员提出科学的解决方案。电务监测维护系统还应做到根据历史监测信息和历史处理方案进行大数据分析，并得出相映设备的智能发展图形，甚至实现设备未来发展状态的预警和预告。在智能化电务监测系统的概念中，当系统收集到各类信号监测信息和各类通讯监测信息之后在第一时间上传到综合电务监测系统中进行智能分析，并结合电务生产资源实时传递到电务调度指挥中心。在发现状态后进行故障报警，并根据智能关联分析结果对设备状态进行预警。通过电务调度指挥中心为维修人员和专家系统提供解决方案，维修人员和专家系统反馈现场实施情况至状态故障预警系统。
        3.2加强监测数据关联，提高监测数据效率
        优化铁路信号系统智能监测技术关键在于加强监测数据的利用率，通过对监测数据的汇总和集中进行综合分析。将信息监测系统作为基础，将各种信号信息和通信信息汇总至后台数据中心，由数据中心进行对比分析和智能分析。建立后台数据处理库，进一步加强监测信息和联网信息的智能综合分析。在构建数据处理库时，不仅仅要统计各种监测数据，还要对工作人员的日常测试维修记录、检查检验数据等参数进行上传和分析。由数据处理库进行总结分类，并根据数据处理库中的各类数据建立标准模型。加强对智能分析、综合分析、智能诊断的重视与开发。想要进一步提高诊断和处理的工作效率，就必须从提高监测数据的融合入手，加强地面监管设备和铁路监测设备到密切联系，构建监测、分析、处理一体化的智能体系。
        结束语
        虽然我国铁路信号监测技术现已位于世界较为领先的位置，但在监测系统这一方面仍然存在着不少问题，如缺乏对数据的关联、监测数据没有得到综合性分析、数据未能得到全面共享等。随着铁路需求的增加、发展规模的扩大，对信号维护工作的要求也越来越高，因此我们需要不断完善网络与设备，并对其进行全面的监测，从而提高智能化铁路信号监测水平。
        参考文献：
        [1]张晋渊.中国铁路信号系统智能监测技术[J].科技创新导报，2018，15（03）：7-8.
        [2]吴嫱.中国铁路信号系统智能监测技术应用分析[J].居舍，2017（27）：159.
        [3]赵玉林.中国铁路信号系统智能监测技术[J].科技经济导刊，2017（22）：4-5.