城市軌道交通信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)

陳驍，易晶怡，丁文君

（陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西西安，710018）

城市軌道交通信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)

陳驍，易晶怡，丁文君

（陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西西安，710018）

隨著城市的發(fā)展進(jìn)步，軌道交通在城市發(fā)展中的作用日益凸顯，而交通信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)作為城市軌道交通發(fā)展的重要內(nèi)容，對(duì)于城市軌道交通信號(hào)的維護(hù)和管理具有重要意義。文章通過對(duì)當(dāng)前城市軌道交通維護(hù)支持系統(tǒng)現(xiàn)狀的分析，結(jié)合系統(tǒng)功能需求，提出了新的城市軌道交通信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，重點(diǎn)分析了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其功能實(shí)現(xiàn)。

城市軌道交通；信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)；系統(tǒng)架構(gòu)；功能實(shí)現(xiàn)

0 引言

在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)日益繁榮的今天，交通壓力逐年上升，軌道交通已經(jīng)成為緩解城市交通壓力的一種重要方式。為有效提升城市軌道交通安全，就應(yīng)確保交通信號(hào)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。設(shè)計(jì)功能、模式完整，信息采集全面，信息分析處理科學(xué)合理性高的城市軌道交通信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)，對(duì)于提升城市軌道交通運(yùn)行安全，以及城市立體交通發(fā)展具有重要意義。

1 城市軌道交通維護(hù)支持系統(tǒng)現(xiàn)狀

1.1 功能、模式分散

當(dāng)前城市軌道交通信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)一般包括ATS功能維護(hù)系統(tǒng)、電源屏系統(tǒng)、車輛段/停車場(chǎng)信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等子系統(tǒng)，功能、模式分散，與當(dāng)前的維護(hù)需求不相適應(yīng)。各子系統(tǒng)之間無法實(shí)現(xiàn)信息共享，各自形成網(wǎng)絡(luò)，既不利于節(jié)約建設(shè)成本，也不利于系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)及系統(tǒng)故障的維護(hù)。由于系統(tǒng)缺少相應(yīng)的故障分析平臺(tái)設(shè)計(jì)，在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)時(shí)，只能靠人工進(jìn)行信息分析和處理，故障處理效果不佳。

1.2 采集信息不全面

當(dāng)前的城市軌道交通信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)還存在著監(jiān)測(cè)信息采集不統(tǒng)一問題，計(jì)軸、轉(zhuǎn)轍機(jī)等城市軌道交通部分專用信號(hào)設(shè)備信息未采集。而受監(jiān)測(cè)信息采集不全面的影響，當(dāng)前信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)僅可發(fā)揮部分功能，無法實(shí)現(xiàn)最佳的信號(hào)設(shè)備維護(hù)管理效果。

1.3 信息分析處理不當(dāng)

當(dāng)前的城市軌道交通信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)，是借助于ATS系統(tǒng)對(duì)報(bào)警信息進(jìn)行管理的。但ATS系統(tǒng)以運(yùn)營(yíng)調(diào)度為主，只可進(jìn)行簡(jiǎn)單的設(shè)備維護(hù)信息的分析處理，管理的報(bào)警信息十分有限，并不能為維護(hù)人員提供充分的維護(hù)信息，不利于系統(tǒng)的實(shí)時(shí)維護(hù)。

2 系統(tǒng)功能需求分析

2.1 獨(dú)立的維護(hù)支持網(wǎng)絡(luò)

城市軌道交通信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)，應(yīng)組建單一、獨(dú)立的維護(hù)支持網(wǎng)絡(luò)，以便更好地與各系統(tǒng)供應(yīng)商提供的各種制式、類型的信號(hào)系統(tǒng)的匹配。同時(shí)，應(yīng)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的小型化、模塊化，以更好地滿足設(shè)備集中站、控制中心、車輛段／停車場(chǎng)、非設(shè)備集中站等現(xiàn)場(chǎng)配置相關(guān)要求。

2.2 信號(hào)設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能

城市軌道交通信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)，應(yīng)運(yùn)用先進(jìn)可靠的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)設(shè)備運(yùn)行中的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并對(duì)其運(yùn)行數(shù)據(jù)信息進(jìn)行記錄、整理與分析。監(jiān)測(cè)范圍涉及智能電源屏、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖、ATP、ATS、ATO、UPS、DCS、計(jì)軸、信號(hào)機(jī)、道岔等信號(hào)設(shè)備。同時(shí)，還應(yīng)能夠?qū)π盘?hào)系統(tǒng)與電力、通信、屏蔽門等系統(tǒng)結(jié)合部運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效監(jiān)督與記錄。信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)采集設(shè)備與被監(jiān)測(cè)設(shè)備間應(yīng)采取電氣隔離措施，確保信號(hào)設(shè)備正常運(yùn)行，采集數(shù)據(jù)需符合實(shí)時(shí)性、完整性、準(zhǔn)確性要求，并可實(shí)現(xiàn)采集信息在各系統(tǒng)的共享。

2.3 故障診斷分析功能

故障診斷分析功能是確保城市軌道交通信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要功能。信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)應(yīng)具有一定的故障診斷能力，以對(duì)信號(hào)設(shè)備運(yùn)行信息的采集與分析的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對(duì)其運(yùn)行質(zhì)量的評(píng)估，若信號(hào)設(shè)備的主要電氣性能超出預(yù)定界限時(shí)要發(fā)出預(yù)警信號(hào)，并依據(jù)設(shè)備電氣參數(shù)及關(guān)聯(lián)信號(hào)設(shè)備狀態(tài)信息，明確故障位置及原因，并給出合理的解決方案。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

圖1 信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

本文結(jié)合當(dāng)前城市軌道交通信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)現(xiàn)狀及功能需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，其結(jié)構(gòu)框架如圖1所示。如圖1所示，本文所設(shè)計(jì)的城市軌道交通信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)，主要包含中心級(jí)設(shè)備、車站級(jí)設(shè)備和數(shù)據(jù)通道三部分，各部分功能實(shí)現(xiàn)如下。

3.2 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

3.2.1 中心級(jí)設(shè)備

維護(hù)中心包括應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器、交換機(jī)、管理終端、維護(hù)終端等。應(yīng)用服務(wù)器主要完成系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)功能和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)功能。數(shù)據(jù)處理服務(wù)器主要對(duì)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行分析，若發(fā)現(xiàn)異常會(huì)發(fā)出預(yù)警提示，并給出維護(hù)建議。管理終端主要對(duì)系統(tǒng)信號(hào)設(shè)備進(jìn)行管理和維護(hù)，當(dāng)監(jiān)測(cè)到設(shè)備運(yùn)行信號(hào)異常時(shí)，服務(wù)器通過無線通信模塊將報(bào)警信息傳輸至維護(hù)終端，維護(hù)人員根據(jù)預(yù)警提示處理故障。

3.2.2 車站級(jí)設(shè)備

控制中心、設(shè)備集中站設(shè)備及車輛段/停車場(chǎng)車站設(shè)備是車站級(jí)設(shè)備的重要組成部分。控制中心有與ATS數(shù)據(jù)、DCS中心服務(wù)器連接的接口。集中站車站設(shè)備可采集外電網(wǎng)、信號(hào)機(jī)、線纜、道岔、環(huán)境溫濕度等的模擬量，按鈕、繼電器狀態(tài)等開關(guān)量信息；通過串口接收計(jì)軸ACS、智能燈絲、電源屏運(yùn)行信息及報(bào)警信息，并接收ATS、CI車站設(shè)備運(yùn)行信息及報(bào)警信息。車輛段/停車場(chǎng)車站設(shè)備結(jié)構(gòu)與設(shè)備集中站相似，其區(qū)別在于車輛段/停車場(chǎng)車站設(shè)備與聯(lián)鎖的接口為串口；車輛段/停車場(chǎng)軌道電路為相敏軌道電路，通過軌道采集機(jī)獲取軌道電路信息。

3.2.3 數(shù)據(jù)通道

信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)通過10M環(huán)網(wǎng)構(gòu)建信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。維修中心、車站級(jí)設(shè)備、車輛段、停車場(chǎng)、控制中心之間具備帶寬100M bps的數(shù)據(jù)通道，每個(gè)接點(diǎn)有2個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口。

[1]牛英明,曹紅升,岳磊.城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)全生命周期維護(hù)管理技術(shù)支持系統(tǒng)功能需求研究[J].城市軌道交通,2015,(04):52-62.

[2]陳琦,張沖,孫冀東,李文祥.城市軌道交通信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)與信號(hào)系統(tǒng)同步設(shè)計(jì)的可行性及實(shí)踐[J].中國(guó)鐵路,2014,(03):90-92.

Design of signal maintenance support system for urban rail transit

Chen Xiao,Yi Jingyi,Ding Wenjun
(Shaanxi College Of Communication Technology,Xi’an Shaanxi,710018)

With the progress of the city, the role of rail transport in the development of the city has become increasingly prominent, and traffic signal maintenance support system as an important part of city rail traffic development, is of great significance for the maintenance and management of city rail traffic signal Based on the analysis of the current situation of the maintenance support system of city rail transit, combined with the functional requirements of the system, put forward the city rail traffic signal new maintenance support system design scheme, analyzes the system structure and function realization

urban rail transit; signal maintenance support system; system architecture; function realization