我國高速鐵路信號智能監測系統技術探究

鞏偉

摘要： 隨著中國經濟的快速增長，交通運輸能力的問題也亟待解決，所以中國高速鐵路應運而生。在高速鐵路事業發展的道路上，信號智能監測系統技術被得到廣泛應用，得到廣大技術人員的青睞。但是，萬物終會遇到發展的瓶頸，信號智能監測系統技術也不是十全十美的，因此，本文將針對這項技術展開探究。

關鍵詞： 高速鐵路 ;智能監測系統技術

中圖分類號： U284.91??? 文獻標識碼： A??? 文章編號： 1672-9129（2018）09-0104-01

Abstract：? With the rapid growth of China's economy， the problem of transportation capacity needs to be solved urgently， so China's high-speed railway came into being. On the road of high-speed railway development， the signal intelligent monitoring system technology has been widely used and has been favored by the majority of technicians. However， all things will eventually encounter the bottleneck of development， and the signal intelligent monitoring system technology is not perfect. Therefore， this article will explore this technology.

Keywords： high-speed railway intelligent monitoring system technology

引言：伴隨著高速鐵路和科學信息技術的急速發展，我國的高速鐵路信號檢測系統技術也在發生著翻天覆地的改變。智能化信號監測系統是高速鐵路現代化建設的不可缺少的一部分，雖然我國的主要技術的發展已經趨于成熟，但是在某些方面也體現出了不足之處，極大的影響了高速鐵路的安全運行，也在很大程度上威脅到了廣大人民群眾的生命財產安全。由此可見，高速鐵路的信號智能監測系統需要我們來改善且提高性能。于是，本文就智能化信號監測系統技術目前存在的問題，發展現狀，應用及未來的發展前景展開了深刻探究。

1 高速鐵路智能信號監測系統技術的發展現狀

雖然我國的高速鐵路智能信號監測系統技術功能日益強大并且日趨完善，各種設施裝備齊全，關于各種信號問題的設備也在努力不斷提上日程，讓科學家們攻克難關，它幾乎躋身于世界先列。但在目前，這項技術仍然有它不可忽視的劣勢。首當其沖的問題就是各種監測系統之間的相關互聯性極其差勁，關聯度不高，若其中的一臺監測設備出現故障，不能及時發現故障地點和故障原因并發出警報;其次，在信號設備和通信網管之間不能實現數據共享，那就會導致當設備出現問題時，不能及時將信號在裝備之間相互傳輸。就我國目前的高鐵通信狀況而言，設備出現通信故障較為普遍，這樣就給高速鐵路的安全運行造成了極大的負面影響，由此可見，數據共享的重要性。

2 高速鐵路智能信號監測系統技術的應用概況

2.1智能化信號監測系統的基本架構。從幾年以來高鐵的運營狀況來看，高鐵智能化信號監測系統的基本架構可以大致分為車站、電務段、電務處三個方面，每一部分發揮著自己獨特的作用：在車站方面，高鐵智能化監測系統會對人來人往的車站進行全方位，無死角的監控掃描，然后快速的收集各種信息來源，同時上傳至電務段，讓其進行內部掃描;在電務段方面，高鐵信號智能監測系統會將車站那邊傳遞過來的數據進行加工，為自己提供方便;最終也加強了智能監測系統的報警功能，并向電務段再次傳遞警報內容及其解決方法，最后的最后再將所有的有價值的信息反饋回數據庫保存。同時還可以為其他部門或者其他工作做一個考量的標準，讓高鐵信號監測技術充分展現出在信號裝備上的維護作用，推動它自身的全面發展。

2.2建立智能化的監測模型。我們可以在高鐵信號監測系統中建立智能化的監測模型，這樣可以減少不少的人力物力，同時，它也表現出以下列出的獨特的作用：第一，可以及時收集并匯總監測到的各項數據，及時要求技術人員利用專家監測系統對收集到的數據進行歸納整理且進行有效分析。因為在高鐵信號監測系統中，有許多信號監測設備需要盡快利用各種先進的技術來對數據進行整合處理，然后高鐵的工作人員就可以通過監測系統反饋回來的信息及時處理有關問題，及時維護修理相關設備，以保證高鐵的正常運行;第二，可以建立信號數據綜合處理中心，將各個信號監測子系統的設備監測情況，周圍各種事物的狀況一一報備回來，使高鐵信號監測系統最終實現智能化分析，由此一個綜合性的數據庫即可大功告成;第三，可以借助信號監測系統有保留以往監測數據的功能，在電務段對數據進行深層剖析時，借助那些保留數據以及當時的設備維修記錄等等可以作為實際作業時的參考，于是就側面保障了高鐵信號監測設備的運行可靠性;第四，時刻重視團隊合作，時刻與調度控制中心密切配合，這樣才能在各種威脅中勇敢的走出來，通過監測模型分析出事故原因，信號裝備的各種信息，及時為調度控制中心提供可操作可行性高的針對性方案，與此同時，調度控制中心的應急能力，決策能力，都會大幅度提升。

2.3鐵路信號系統智能監測技術的具體應用。

（1）建立監測數據集。為了提高高鐵信號監測系統對待數據收集，數據分析的監測能力和決策能力，需要我們建立信號監測數據集。在日常的應用智能化監測系統過程中，還需要我們結合電務段來對各種各樣的大量數據進行綜合分析，以實現高鐵運營過程中的信號設備的故障定位及其提示報警的行為，并輔助電務調度指揮中心做出最終決策。這樣通過建立監測數據集就可以大大提高高鐵信號監測中心的辦事效率，給高鐵的高速運營提供了更加穩定的保障。

（2）存儲與共享機制。在高鐵信號智能監測系統中的數據中心最大的作用就是實現數據共享，無論是對段級還是處級的數據分析中心，它都可以實現共享功能。本著對國家高鐵信號系統的節約成本的原則，還有各種監測裝備的地理位置和數據容災，各項監測數據都需要透明化共享出來，而且需要制定相應的共享規則和分配策略，使其更加清晰明了。此外，由于信號監測子系統半結構化的特性，所以需要我們將各個監測子系統的檢測數據進行收集匯總，最后再集體分析，這樣的結果才具有可靠性。

（3）智能化分析技術。智能化分析技術重點關注兩個方面，一個是單個設備的故障分析，另一個是設備間的邏輯故障分析。對于單個設備的故障分析，高鐵信號智能監測系統就可以自動將設備發生的故障地點，故障時間，故障原因清楚地反饋到監測信息欄里邊，因此我們可以采用現代信號處理方法來將監測信息進行趨勢預測，并且給出最佳的故障維修與防護的意見，比起電務設備的故障模型，它具有很大的發展空間。而對于設備間的邏輯故障分析，我們則需要建立一個故障診斷專家系統來給我們提供有效的并且精確的故障推理和判斷，同樣，其中的知識庫也是影響智能診斷的關鍵因素，因此需要我們的專家來進行深刻探討和研究。

（4）規范化和標準化操作。在平常監測進行中，需要高鐵信號智能化監測系統所監測的范圍必須要廣，而且必須保證其操作規范化，標準化，這樣才能達到最終想要的效果。第一，對電務設備和收集到的整體數據進行規范化命名;第二，在不改變高鐵信號監測系統的應用要求下，建立一個數據處理中心，對其監測到的所有數據進行分類，歸納整合，制定一個完善的，科學的數據處理標準，進而可以實現智能化的將數據自動進行關聯操作并且同步系統發出指示。

3 高速鐵路智能信號監測系統技術的趨勢分析

就我所知，我國對于高速鐵路智能化檢測系統技術的研究已經長達20年之久，在80年代，我國就開始步入對智能化檢測系統的投入的行列。在早先前，由于受到資金，技術，技術人員的自身素質等等因素的影響，這個階段所研究出來的智能監測系統的性能大不如現在，而且標準亂七八糟，制式各不相同，設備也是粗制濫造，根本無法集中進行智能化控制，所以這項技術的實現不是很理想。

但隨著我國高速鐵路的大規模建設和投入運營，慢慢地，信號智能化監測系統備受關注。雖然我國并不真正具有開發成熟的高速鐵路信號檢測系統的技術，但部分監測功能和維護終端等系統卻已經獨立完成。未來的高鐵信號監測系統將會采用大數據分析技術，遠程控制技術，獨立組網技術等一系列熱門的計算機技術來構建，到時候會采用機器學習技術來進行設備故障的集中診斷，但也同樣會面臨外界環境的不確定性和自身系統復雜性的雙重挑戰;或是搭建數學模型，按照時間先后次序來模擬仿真的真實的信號總系統，來進行系統級的集中診斷及其智能化分析;在高鐵信號集中監測系統的基礎上，也可能大面積的擴大監測范圍，構建更加準確并且完善的信號智能化集中監測系統平臺。

4 結語

信號智能監測系統在現如今的高速鐵路上發揮了不可想象的作用，它在時刻保障著高速列車的安全而又穩定的全速運行，同時也保護了全列車上的廣大人民群眾的生命財產安全，它的意義深遠且偉大。智能化監測系統技術的發展，也會讓我國的高速鐵路事業更上一層樓，因此，對于智能化技術的研究，將會是未來最熱門的話題之一。

參考文獻：

[1]劉大為，郭進，王小敏，陳建譯，楊揚.中國鐵路信號系統智能監測技術[J].西南交通大學學報，2014，49（05）：904-912.