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探讨我国铁路信号系统智能监测技术何小娟

发表时间：2021/6/22 来源：《基层建设》2021年第6期作者：何小娟

[导读] 摘要：中国铁路信号系统智能监测技术是以中国铁路当下的信号系统智能监测技术为基础，结合国外先进信号系统智能监测技术的优势和发展前景，系统地分析我国铁路信号系统智能监测技术的不足。

        中国铁路呼和浩特局集团有限公司呼和浩特电务段内蒙古自治区呼和浩特市 010010
        摘要：中国铁路信号系统智能监测技术是以中国铁路当下的信号系统智能监测技术为基础，结合国外先进信号系统智能监测技术的优势和发展前景，系统地分析我国铁路信号系统智能监测技术的不足。根据铁路系统运营维护的需求推测系统智能监测技术的未来发展趋势，全面实现智能监测智能化。探索智能监测技术的未来走向，给中国铁路信号系统智能监测技术的发展提出合理的构想和发展理念，优化和发展监测技术职能分析、数据甄别、集成模型等关键技术，最终实现相关设备的智能化维护。此外，指出信号系统智能监测技术信息安全等级划分的可行途径，按照分层分布的实施原则，逐步落实中国铁路信号系统智能监测技术的发展。
        关键词：铁路信号系统；智能监测分析；
        一、我国铁路信号监测系统分析
        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）、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。
        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。
        二、我国铁路信号系统监测存在的问题探究
        2.1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。
        2.2 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。

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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。
        2.3 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。
        2.4 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。
        三、优化铁路信号系统智能监测技术运用的策略
        （1）能够将各种监测数据进行汇总，以便通过这些数据进行综合全面的分析。在目前已经具备的监测系统基础上，通过全新的通信技术以及数据传输手段将铁路信号系统中各种通信设备以及信号设备的数据进行整合，控制中心的工作人员可以利用这些数据对设备之间的运行状态进行对比，分析其存在的关联性，优化设备使用。
        （2）建立信号数据的综合处理平台，实现铁路信号数据的智能化分析。在此基础上，需要将信号系统各种设备的监测数据和各种现场数据进行融合，对这些数据所涉及的知识领域、模型以及相关经验进行总结分类，构建数据库。
        （3）将通信网管的实时监测信息数据进行融合，促进通信信号监测向一体化发展。许多子系统发生的故障需要通过通信网管以及信号监测系统共享信息进行综合对比分析，才能及时发现故障并进行分析处理。所以，需要努力促进信号监测一体化发展，实现各系统设备的一体化。
        （4）深入挖掘历史监测数据背后的价值，对其进行深入处理分析，整理出铁路信号系统常发故障的位置、原因、时间节点等基本信息。再根据这些深层次信息建立故障演化模型，以促进设备故障的智能化分析预测。
        （5）将调度中心与监测系统进行结合，通过监测系统对信号数据进行处理分析，为调度中心的各项工作提供有效的参考信息，强化调度中心的处置能力。通过这一方式强化发现问题解决问题的能力，将铁路信号系统的故障降至最低。
        结束语：
        铁路信号系统作为铁路建设中较为重要的一部分，虽然获得了良好的发展，但其依然存在许多不足，需使用智能检测技术，方可有效的监测列车运行情况，从而提升铁路信号智能化水平，达到确保铁路运行的安全性能
        参考文献：
        [1]铁路信号系统智能监测技术的应用分析[J].赵鑫.科技风.2020（06）
        [2]铁路信号系统智能监测技术浅析[J].王彬.数字通信世界.2019（08）
        [3]高速铁路信号系统智能技术应用及发展[J].宁滨，莫志松，李开成.铁道学报.2019（03）
        [4]铁路信号集中监测系统智能化功能及应用[J].张赞扬.数字通信世界.2018（06）
        [5]浅析我国铁路信号系统智能监测技术的应用[J].张勤福.山东工业技术.2017（20）