薛艺磊
中国铁路北京局集团有限公司北京西电务段 北京 100070
摘要:我国铁路信号微机监测系统应当对监测采集点、低频信息处理功能和监测模拟量的参数设置进行优化。介绍铁路信号微机监测系统在我国铁路运行中的实际应用情况,指出铁路信号微机监测系统的常见问题,并给出相应的故障处理方法[1]。
关键词:铁路信号;监测系统;应用情况;常见问题;处理方法;BIM
引言
为更好推进铁路工程建设信息化发展的速度,传统管理模式需要进行改变。研究通过 BIM 技术构建铁路信号运维管理平台,通过平台同步、共享设备的数据信息,三维可视化漫 游浏览、设备台账、设备履历、设备故障、历史维护等静态属性和动态数据信息的查看,实 现铁路信号工程设备数据的集成化、可视化,对铁路信号设备的维修维护工作作出判断、预 警和指导[2]。
1铁路信号微机监测系统
1.1系统作用
铁路信号微机监测系统是进行铁路监测、管理的重要部分,依赖于现代高新计算机技术、人工智能、传感技术、总线技术、网络技术、通信技术、通信技术以及监测技术辅助铁路系统开展电务工作与铁路管理。铁路信号微机监测系统不仅能够实现对铁路信息的监测与采集,还能实现对数据的传递、存储与分析。铁路信号微机监测系统能够对铁路系统进行全面检测,并可以进行科学的事故分析,同时辅助及时制定可行的管理措施。
1.2系统组成
信号系统目前主要采用信号微机监测系统跟踪和记录设备状态。铁路信号微机监测系统一般由计算机、网络联结设备、监控装置和存储设备等共同构成,其主要是在模块化设计的基础上,通过开放的方式实现对铁路信号信息的采集以及对数据的分析与处理。铁路信号微机监测设备能够有效采集铁路运行过程中发出的各类通信信号、控制信号和其他多种数据内容,其能够通过多方位的测量并经过一系列系统处理实现丰富的功能。
2 BIM技术在铁路信号工程中的优势
2.1三维立体模型建立
BIM(Building Information Modeling)建筑信息模 型是在建设工程及设施生命周期内,对其物理和功能特性 进行数字化表达,并以此设计、施工、运营的过程和结果 的总称。此项技术起源于美国,在建筑领域广泛应用,其 具有可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性等特点, 在铁路工程领域有着非常广阔的应用前景。 应用 BIM 技术,首先要建立符合工程应用的三维立体 模型。铁路工程涉及专业众多,除建筑专业已具备完备的 模型和设计平台外,其余专业都需要在设计阶段重新建模。 信号专业需要根据本专业工程的特点制作模型,涉及种类 繁多的设备材料。室外设备包括:各类信号机、各类转辙 机、各类方向盒、各类终端盒、各类应答器、钢轨绝缘节、 空心线圈、调谐匹配单元、补偿电容、各类设备基础和平 台、各类连接线缆等;室内设备包括:联锁机柜、监测机 柜、电源屏、三相电源防雷箱、外电网监测箱、移频柜、 综合柜、组合柜、接口柜、防雷分线柜、轨道柜、各类继 电器、隔离变压器、各类断路器、移频发送器、移频检测 器、采集处理器、各类连接线缆等。
2.2三维成像模式运用
信号专业在完成本专业设备材料建模的基础上,结合 纸质二维施工图纸的信息,协同各相关专业,在 BIM 软件 平台共同呈现设计成果。 整个工程的设计工作需要由各专业按照科学的分工依 次协同完成。在这个过程中,利用 BIM 技术的协调性,可 以轻松解决各专业设计师之间、设计师与业主之间在二维 图纸基础上难以沟通的问题。
在这个阶段,信号专业布置室外信号设备和敷设电缆 时,应当注意和站场、路基、桥梁、隧道、轨道、接触网 等专业接口的细部设计;布置室内信号设备和线缆时,应 注意和建筑、结构、通信、电力等专业接口的细部设计。
3现场应用
3.1案例应用
(1)某铁路采用TJWX-2000型信号微机监测系统对铁路基础信号进行采集。其电务段服务器扮演了广域网络服务器和监测服务器两个角色,其站机则用于客户自动联结的服务器。一旦发生联结中断的情况,其也能有效实现定时探测的功能;在通信联结正常以后,其还能够及时进行自动联结。TJWX-2000型信号微机监测系统站机与服务器及终端之间,主要采用状态量与变化量相互结合的方法来实现数据的相互交换.(2)某铁路采用TJWX信号微机监测系统及时掌握相关的信号与运用状态。此外,充分利用此系统进行设备隐患排查和故障原因分析,并以此为依据进行现场维修指导,充分发挥设备在预警等方面的作用。
3.2实现信号运维的可视化管理
精细化的 BIM 模型,反映的是现场设备的实际 规格尺寸、外形特征及内部构造,具有接近实际的 逼真度和可视化效果。在指导现场施工和设备运行 维护的可视化管理方面,发挥了重要作用 。
3.3实现信号设备信息的集成化
就传统的运维系统来看,其中涉及到的设计和 建造阶段的信息与运维阶段的信息一般都是分开存 储和调用,这样就造成了管理上的混乱和调控方面 的不足。而采用 BIM 技术后,相应的情况也就得 到了极大的改观,由于此类技术对不同专业和不同 设计者在同一模型中的操作没有限制,因而在具体 信息的添加和调取上比较自由便捷,从而真正实现 了所谓的更新统一性。由此运维过程中产生的各类 信息数据就可以全部保存在此类模型中 。同时与 之有关的报表、图片、视频等资料可与模型相关联, 从而实现以 BIM 模型为载体,设备信息集成的运维 管理模式。
3.4实现运维数据的积累与分析
基于 BIM 技术的运维管理平台,可实现对信号 设备台账、信号设备履历、信号设备故障、历史维 护等数据信息的积累与分析,对铁路信号设备的维 修维护工作作出判断、预警和指导。如果出现意外 状况,运维大数据的分析可为信号维修人员高效应 急处置提供基础保障,出具应急预案路线供管理者 决策,从而避免更大的损失。
3.5碰撞检查
传统设计以二维图纸为主,由各专业独立开展设计。 设计过程中仅以互提资料的方式进行沟通,难以避免各系 统、各专业之间的设备相互重叠。利用BIM技术的可视性、 可协调性有效解决以上碰撞问题,使得各个设备之间因为 二维图纸的缺点而产生的碰撞、覆盖现象大大减少,各种 设备之间的穿插设计更加直观简洁,提高了设计质量 。 信号专业做好和各专业之间接口细部设计的同时,在 以下几个方面进行碰撞检查和设备布置优化:(1)设备模型之间是否出现重叠的情况;(2)设备模型之间的空间是否满足各专业规范要求;(3)设备布置是否存在优化设计的空间,便于之后 的施工和运营维护。
4结语
铁路信号微机监测系统是对运行中的铁路进行监测、管理的重要工具,相关工作人员应当全面掌握铁路信号微机监测技术,并结合现代科技,充分利用铁路信号微机监测系统实现对铁路状态的管控。同时,铁路工作者应当将铁路信号微机监测系统作为铁路电务工作重要的管理工具,及时进行故障分析与处理,制定更有效的铁路运行管理方法与措施[3]。
参考文献
[1]谢立山.铁路信号微机监测系统在铁路运行中运用研究[J].科技创新与应用,2020(13):173-174.
[2]闫森.微机监测在铁路信号中的应用问题及处理对策[J].通信电源技术,2020,37(2):281-282.
[3]张静,张哲伟.基于CAN总线的铁路信号微机监测系统研究与设计[J].科技信息,2020(9):438,429.