高速铁路信号智能监测系统技术探究

发表时间:2021/5/21   来源:《科学与技术》2021年第29卷4期   作者:桑玮钰
[导读] 铁路信号系统智能监测具有十分重要的作用,可以快速实现铁路信号数据的采集
        桑玮钰
        呼和浩特局集团有限公司呼和浩特电务段  内蒙古呼和浩特市  010000
        摘 要:铁路信号系统智能监测具有十分重要的作用,可以快速实现铁路信号数据的采集、传输、处理、发送以及接收等方面的工作,对保障铁路运行安全具有很大的意义。总的来说,我国铁路信号系统智能检测技术发展成果是值得肯定的,但是也存在一些问题亟待解决。本文对我国铁路信号系统智能检测技术的发展现状做了简单介绍,深入分析了存在的问题以及未来发展构建。
    
        关键词:铁路信号系统;智能检测技术;现状;问题

        1、铁路信号的含义
        所谓铁路信号是用特定的、有标志性的物体、仪表或音响设备等向铁路行车人员传达相关的信号,包括车辆运行状况,行驶条件.铁路的状况等等。
        2、我国高速铁路信号监测系统系统
    2.1信号集中监测系统
    信号集中监测系统,英文简称为CSM。它是一种三级四层体系架构,具有检测、信息储存、报警、状态再现等重要功能。CSM主要是通过CAN总线与信号机、电源屏、信号电缆、采集转撤机、轨道电路等多个信号设备的电气参数模拟量信息、部分开关量信息进行实时联系,同时CSM为了获取信息信息,还以通信接口的方式与CBI、TCC、ZPW2000轨道电路等设备的维修机进行连接。对于工作人员来说,在进行现场设备工作状态监测与诊断时,可以借助CSM设备,从而发现故障,更好的开展现场的维修工作。
    2.2列控监测检测子系统
    列控监测检测子系统的功能非常重要,对于列车运输过程的实时数据都能够进行不同程度的采集和处理。列控监测检测子系统主要包括: 车载司法记录器(JRU)、RBC维护终端、维护终端临时限速服务器 TSRS以及微机联锁电务终端。每个装置都有其重要的功能。其中车载司法记录器(JRU)是安装在列车上,主要对列车运行有关的安全数据进行记录,例如司机动作信息、输出常用制动命令或者紧急制动命令信息、输入信息、速度信。设置在RBC监控室的RBC维护终端主要用于查阅CTC系统的通信状态、RBC系统的工作状态以及C3列车的运行状态等。微机联锁电务终端是用于诊断计算机联锁系统故障,而临时限速服务器TSRS主要是诊断、管理与维护TSRS故障。
    2.3 GSM-R 通信监测系统
    GSM-R通信监测技术主要包括两大检测装置,即GSM-R网管监测和通信接口监测。其中GSM-R网管具有告警管理、配置管理、故障管理等多项功能,可以对列车信号系统的工作状态进行实时监控,从而保障列车安全、稳定运行。而GSM-R接口监测主要是实时监测GSM-R网络重要接口,可以对网络接口的信令、业务数据进行跟踪与记录,并对异常网络事件进行分析,供GSM-R在线用户进行历史数据查询,监测网络状况等。
    3、我国高速铁路信号监测系统技术现状分析
    近年来我国在高度铁路信号系统技术方面也取得了一定的成就,围绕信号系统监测与维护也积极展开了很多工作,已经逐步将信号集中监测以及各种列控设备的管理与维修投入正常的使用中,但是在肯定这些成就的同时,我们还需要看到其不足,其和我国的高速铁路发展规模还存在很多不协调之处。
        3.1 互联性较低
    互联性较低是我国铁路信号系统监测中存在的首要问题,各个系统之间的数据缺少互通交流,信息缺乏关联。 从我国的实际情况来看, 信号监测的主要系统是信号集中监测系统,能够对电缆、轨道电路、信号机等设备进行较为全面的监测。

虽然和 TCC 以及 ZPW 2000进行了连接,但是 RBC 终端和DMS动态监测设备的互通程度尚低, 监测数据之间综合性和关联性很低,无法对设备进行综合分析比对,在发生故障时不能迅速快捷地定位故障发生点以及发生原因, 无法实现故障自我诊断和修复。
    3.2 数据不能共享
    数据不能共享的问题主要是指信号设备和通信网管之间不能实现数据共享, 导致信号数据不能在故障分析中得到充分利用。 目前,我国铁路运输的调度与控制主要是通过 GSM-R系统完成的,其承载了车-地信息传输业务。就我国高铁的实际运行情况而言,通信故障发生的现象存在较为普遍,对高铁运行的安全和稳定造成了不小的负面影响。 这就是数据没有实现共享导致的后果, 在发生通信故障之后不能对故障进行快速定位和判断,阻碍了故障处理的工作进程。
    3.3 智能化程度较低
    智能化程度较低主要表现在不能对设备的状态进行智能化分析预测。 我国铁路信号系统存储了庞大的历史监测信号数据,但是却没有可以对这些数据进行有效处理分析的软件,无法充分挖掘这些历史数据背后潜藏的规律用以指导铁路信号系统的发展建设。 同时,也没有利用这些数据改进信号系统
各项设备的运行方案以及优化功能, 导致信号系统设备从故障维修到状态修复的转变难以实现。
    3.4 协调度较低
    协调度较低主要表现在电务调度指挥和监测系统没有形成有效结合,许多故障监测分析工作没有和过程监控、施工计划、结果处理及反馈等环节形成联系;没有建立综合高效的管理平台;对铁路信号设备的状态信息数据掌握不够全面,导致运输过程的设备监测维护存在问题, 不能及时处理排除列车运行中存在的问题。 概而论之,我国铁路信号系统监测工作的模式和技术还比较传统, 与构建先进铁路信号系统的要求还存在不小的差距。

        4、高速铁路信号智能监测系统技术未来的发展趋势
        4.1智能化
    信号监测系统已经成为了信号设备的监测平台,各个信号系统的信息能够汇入该平台中并且具有了趋势分析、报警分析等一些智能化的功能。但当前的数据分析还是要靠人工来完成,随着计算机的不断发展,未来信号监测还需要向更深化的智能化方向发展。信号监测发挥出集中化的大数据优势后,能够与各个数据进行关联,结合逻辑分析对信息设备进行实时分析,从而对故障进行提前预警。大数据、云计算、人工智能运用到铁路需要装修系统就能够实现设备故障的智能化分析,对设备运行状态长期跟踪。,从而能够对设备进行智能化预测。
    4.2自动化
??在信息监测技术快速发展的时代下,信号设备也将会日趋自动化、智能化,信号检测技术已经广泛的应用于铁路的日常作业和应急抢修中,但是监测信息和作业信息之间却相互隔离,影响信号检测技术的下一步发展。信号监测技术能够通过智能化的分析过程,更好的给出故障预警、故障定位等分析结果,并且根据执行情况进行追踪和反控,从而实现整个过程的良好运转。自动化的信号监测技术能够提高铁路设备的维护效率和维护水平,从而实现信号监测技术的可持续发展。
        5 结束语
        铁路信号系统在铁路建设中具有十分重要的作用, 对铁路运输安全和稳定可以起到积极的促进作用。 但是我国铁路信号系统监测技术发展较为缓慢,存在一定的缺陷。 因此需要着眼未来,构建智能化的监测系统,提升铁路信号系统监测工作,促进铁路建设发展进步
        参考文献:
        [1]李刚.铁路信号监测技术发展与展望[J].铁道通信号,2019,55(S1):154-161.
    [2]胡小敏.我国铁路信号系统智能监测技术的应用[J].人民交通2019(06):79
         [3]宋薇.基于我国铁路信号监测技术现状的智能化电务监测系统研究[J].自动化与仪器仪表,2017(05):137-139
??[4]李金虎.高速铁路信号集中监测系统在故障处理中的应用[D].北京:中国铁道科学研究院,2017.
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