安璐
中铁九局集团电务工程有限公司 辽宁省沈阳市 110001
摘要：高速铁路和城市轨道为人们的出行提供了便利,尤其是铁路信号系统在技术和设备方面都出现了新的发展趋势,对保证交通运行的安全和提高运行的效率具有重要的作用。为此,管理部门应该掌握铁路信号集中监测系统,及时发现系统在运行过程中出现的问题,采取具有针对性的措施解决。
关键词：铁路信号；集中监测系统；分析；运用
1信号集中监测系统的功能及作用
1.1信号集中监测系统的功能
信号集中监测设备主要包括以下几方面的功能:首先,通过现代科学技术手段和计算机技术的作用开展高效的检测,同时对问题进行分析,实现智能化的选择。其次,在大数据存储发展的背景下,能够对数据进行分析、处理和储存。最后,通过计算机技术的作用来提高调度指挥的能力。
1.2信号集中监测系统的作用
第一,因为高速铁路运行的速度比较快,如果出现问题的话,在高速铁路正常运行期内不能上道维护。
第二,为保证设备运行的稳定性和安全性，在高速铁路正常运行期间，有关人员应在工作区值班，不得进入机房和微机房。
第三,如果高速铁路新增新设备的话,包括多个系统,如铁路自然灾害、异物侵入监测系统、客运专线自动闭塞系统等。
第四,无人值守的高速铁路中继站。铁路信号集中监控系统在高速铁路的发展中起着非常重要的作用。它能够准确地发现高速铁路运营中出现的问题并及时采取报警措施，能够实现集中管理、综合监控和安全联动的原则，能够进行24小时连续监测，及时发出故障预警信号，能够及时向管理者发出预警或故障诊断信号，帮助管理者采取有针对性的应急处理措施，从而提高设备故障诊断能力，也能为预警处理和预防系统提供依据。
第五,高速铁路中应用CSM技术,能够很好的满足高速铁路信号设备维修的需求,其主要功能如下所述。首先,能够对高速铁路应用的信号设备进行全面的监测,同时能够提高检测的效率。其次,通过多种形式向管理者提供信号设备的监测信息,能够提供手动或者是故障定点等方式的故障分析。再次,CSM主要包括车站设备、中心设备和各级各类终端设备,其中中心设备包括通信管理、应用处理和数据的存储管理服务等。
最后,各级终端设备应该结合不同的实际需求为车站监测数据提供实时调阅和预报信息等功能。此外,CSM的功能的实现前提是车站设备正常的运行,而系统所需要的数据由自身的采集机提供,同时也可以从其他系统中获取,为此,在功能设计之初应该预留其他系统的接口,能够实现信息的共享。现阶段,可以和CSM接口系统进行连接的有计算机联锁系统、智能电源屏及智能灯丝报警系统等。此外,还可以和安全信息网和防火系统等接口进行连接。
2现阶段信号集中监测系统的使用情况
2.1系统的故障分析能力和自动化研究能力比较差
虽然我国在系统的研究方面已经取得了显著的进步,但是系统还是停留在数据的收集方面,之后设备的维修人员需要通过人工的方式对所收集到的信息进行分析,没有通过智能化的方式来获得数据信息。为此,如何通过智能化的方式对数据进行整理和研究已经成为未来信号集中监测系统发展的趋势,能够为维修人员提供及时的诊断信息和解决方案是需要解决的问题。
2.2系统的监测规模需要进一步扩大
现阶段的系统已经预留接口,但是还没有实现监测,尤其是车载ATP子系统的信息没有录入。另外,和信号系统相关的安全数据网和视频监控系统也没有纳入到监测的范围,不利于对信息的采集。应该不断地加强采集设备的状态以及业务信息的服务能力和范围。
2.3系统的作用需要拓展
现阶段系统的主要功能大部分集中在信号设备的监控方面,很少涉及生产调度和使用管理等方面。因为受到网络和信息平台等因素的限制,电路故障管理系统和机车信号故障管理系统的使用情况受到限制,只应用于局部,整体性不强,尤其是没有实现交互和协同应用。为此,应该在信号集中监测系统发展的基础上进行信息平台的统一建设,能够实现生产和管理资源的整合优化,为更好地促进铁路信息化建设奠定基础。
3铁路信号集中监测系统展望
3.1基于仿真的系统级故障诊断
为保证对故障的分析,应该研究不同单元的作用,同时对业务数据进行收集整理之后建立业务体系。通过数据模型来实现模拟的系统故障分析,然后将模拟所得到的数据和实际的业务状态进行对比,找出系统中是否存在问题。分析的数据模型的不同单元的业务体系有很强的联系性,能够真正体现实际系统的核心特点。其次,在分析业务信号系统的过程中,将其归结为离散事件系统,部分离散时间上可能出现改变。仿真的实现需要依靠事件驱动,如果仿真系统和真实系统业务存在差异性时,应该按照出现的顺序判别故障所在以及分析故障所在。
3.2基于机器学习的设备及故障诊断
信号设备的故障诊断具有不确定性和复杂性，可能受到外部因素的影响，具有很大的不确定性。此外，信号设备是由大量的元件组成的，但各个元件的电机性能也有明显的差异，同时，随着外部环境的变化，不能建立稳定的模型。相关研究表明，机器学习可以挖掘隐藏的知识，然后利用这些知识预测未来的数据，是解决这一问题的重要途径。监测系统采集的原始数据噪声明显较大，不能直接用于诊断和学习。为了抑制噪声和降低尺寸，需要进一步的处理。在特征提取过程中，既要利用设备领域的专业知识，使设备的特征提取与故障类型密切相关，又要保证特征之间的独立性。机器学习技术可以对特征数据进行分析，找出最佳概率模型和求解算法，并不断优化参数。另外，开关机是一种故障类型复杂的信号设备。主要的检测手段包括动作电流和动态工频。研究开关机械的故障诊断是十分必要的，效果显著。信号处理方法可以对每个段进行稳定的统计图表，如电流强度、噪声水平和噪声平衡等。
3.3电务综合管理平台
扩展信号集中监控系统的功能，建立一个覆盖多个领域的综合性电务管理平台是十分必要的。通过该平台的作用可以整合信息系统，在一定程度上消除信息孤岛现象。在信息平台建设过程中，应以建立数据中心为基础，收集电力生产和管理的各种信息。该平台的功能可以分为设备管理、生产管理、应急指挥管理、运行管理、网络办公管理和系统维护等几个方面，通过该平台的功能，可以对信息进行集成和挖掘，不断优化电力运行流程，提高运行模式，提高电路生产效率，更好地推进铁路电力信息化建设。
3.4电务综合监测平台
应该将信号集中监测系统的功能进行拓展,涵盖多个方面,促进管理系统向着更广度的方向发展。此外,各信号设备和关联的通信设备是一个紧密联合的系统,分散和孤立的信息对系统的故障诊断非常不利。为此,应该设置配置独立的维护单元,派遣维护人员定期查看维护终端,能够采取科学的分散维护措施。此外,还应该将安全数据网和无线网等通讯设备纳入。
4结语
铁路信号集中监测系统的发展一定程度上提高了电务维修的自动化和智能化的水平,保证了车辆运行的安全和效率。经过几代人的努力,已经完成了信号设备状态的合理收集采集和传输工作,而随着科技水平的不断提升,铁路信号集中监测系统会向着更加深度和广度的方向发展。
参考文献
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