信號集中監測系統功能優化及應用

夏齊林 中國鐵路上海局集團有限公司上海高鐵維修段

1 引言

目前信號集中監測系統普及率較高，但監測廠家眾多，各監測系統功能不盡相同且版本眾多，在實際應用過程中，作用沒有得到充分發揮。本文通過分析既有監測的存在問題，對監測功能的提升提出改進意見，讓監測設備能為現場維修工作提供更多指導。

2 現狀分析

2.1 監測版本多，功能差異大

高鐵段管內集中監測系統有河南輝煌公司06版、10版和上海鐵大06版、10版兩個廠家4個版本，各廠家及版本軟件功能各不相同，且早期版本軟件功能較落后。

2.2 監測報警上下限設置無統一標準

各項監測設備只有粗略的上下限設置標準，且多數沒有理論依據或者實驗數據作為支撐，不能更好的做到對異常數據的精準監測。

2.3 監測無效報警較多

監測數據相對齊全，但需人工分析項目多，智能化分析程度不高，存在大量報警需要人工甄別分析其為真實報警、誤報警還是假報警，以及如何挖掘出哪些僅有文字提示而無報警窗口彈出的情況，以減少無效報警。

2.4 監測系統的可靠性和數據的準確性不夠

由于監測系統自身存在的軟硬件問題，或外界因素導致監測設備不能正常使用的情況時有發生。

2.5 調閱分析人員現狀

人員素質參差不齊，一些調閱人員工作時間短，監測數據分析能力、現場維修經驗不足，難以及時全面發現現場問題。

3 優化監測功能的具體做法

3.1 軟件版本升級

老版本監測軟件存在功能不足，可調整改進性差等缺點。多版本軟件公用造成維護難度大，成本高等缺點，通過升級到最新監測版本以提升監測軟件的功能和實用性。

3.2 重新研究合理的上下限標準

通過深入研究各項設備特性和監測數據，制定更合理的上下限標準，使監測功能得到更充分的利用。

3.3 常態化開展無效報警整治

響應電務處開展的無效報警整治活動，結合本單位實際，聯合廠家大力整治整改無效報警信息，消除大量無效報警的同時，提高監測軟件的利用效率，減少一部分人工分析工作量。

3.4 對監測設備功能的深入開發增加報警功能

3.4.1 優化既有報警功能

既有集中監測系統收集有大量數據，但由于部分數據異常時不能自動報警，需要調閱人員逐個分析判斷后排除，耗費監測人員大量時間，如果通過增加自動報警，將大大提高調閱工作的針對性。

監測系統現有報警信息分為一、二、三級報警，通過對報警上下限的設置，可以實現設備異常報警，但由于設置標準不一或不合理，實際使用中報警數量龐大，包含有大量錯誤報警信息，無法發揮對現場的維修指導作用，為此，需要提高報警信息的準確性。

3.4.2 優化監測系統的具體做法

（1）道岔表示電壓局部放大法

通過放大道岔表示電壓日曲線的有效量程幅值，讓監測人員能夠更加直觀掌握道岔表示電壓變化情況，具體做法是把道岔表示電壓進行局部放大，將日曲線交流縱坐標顯示量程由原先的0 V～400 V修改至55 V～65 V，直流縱坐標顯示量程由原先的0 V～100 V修改至19 V～24 V，放大了電壓有效區域的幅值，通過調閱能直觀的發現道表電壓變化情況。

在高鐵道岔設備運用中，經常發生因設備狀態變化出現表示電壓波動升值出現道岔無表示故障，通過增大道表電壓日曲線的有效幅值，精準設置道表電壓上下限幅值，及時掌握道表電壓全天狀態。

針對現場出現的道岔接點（TS-1接點及密檢器接點）不良問題，采取了優化監測道表電壓設置，精準設置道表電壓上下限幅值，將道表電壓上下限設置為交流±0.5V，直流±0.5V，讓監測分析人員根據監測報警信息能夠及時掌握道表電壓超限情況，提前預判道岔接點不良。

（2）道岔動作時間監測上下限設置

對現有的集中監測軟件進行局部優化，對道岔每個牽引點在其原有動作時間上增加0.3s作為道岔動作超時報警的上限值，一旦有動作時間過長的道岔將自動給出報警；對道岔功率曲線監測功能，通過修改功率曲線精度系數，減少了功率曲線變化量誤差，使功率曲線的數值更接近實際功率，真實反映出設備變化情況；

道岔動作時長設置上限6.9s實現對道岔超時的報警，見圖1。

圖1 道岔超時報警事例

（3）道岔功率曲線自動報警功能

對功率參考曲線設置增加100 W的上限，超出上限即給出報警，對道岔曲線突變隱患信息提早發現作用明顯（圖2）。

根據每組道岔的標準參考曲線，通過增加人工設置超限報警功能，一旦有超過參考曲線100 W的功率曲線出現，將通過報警窗口給出提示，實現對道岔異常曲線超限報警，極大地提高了問題捕捉的能力。

圖2 道岔動作超限報警事例

（4）實現缺口信息的集中報警

增加道岔缺口監測實時報警總機，由于道岔缺口報警信息沒有一個匯總和實時報警的功能，相關報警信息只能登陸站機查看，對預測預判道岔缺口報警信息是很困難的。為此，在我段調度中心設置道岔缺口監測服務器，在段調度科、各車間、工區分別設置了一臺道岔缺口監測報警總機，將各站機的報警信息實時匯總到總機上，實現對管內道岔缺口異常情況的實時報警。

3.5 制定針對異常數據的管理措施

精準設置道表電壓上下限幅值，及時掌握道表電壓超限報警。摸索道岔交直流表示電壓正常波動的幅值，把原先設置的道表電壓上下限 50V～70V（交流）、18V～24V（直流）精準縮小范圍。根據正常波動規律，設置為日報表平均值的交流±0.5V，直流±0.5V。超出設置范圍的電壓數據及時給出報警，通知現場檢查處置。同時放大道表電壓日曲線的有效量程幅值，直觀掌握道表電壓變化情況（圖3）。

圖3 精準設置道表電壓上下限幅值

把道表電壓波動納入預警分級管理，突出重點、分類報警，把三級報警中道岔表示電壓報警信息提煉出來，列為重要報警，在報警窗口中彈出，把控道表電壓整體狀態。

同時需要防止走極端的情況，一是由于對設備廠家盯得緊，防止把報警屏蔽掉或人為延長報警時間較少報警頻次；二是防止監測報警上下限設置不合理，過嚴或者過松；三是防止對監測的過渡依賴，不按監測調閱周期和內容進行調閱分析，錯失報警信息。

4 結論

監測功能的拓展和有效運用，大大減少了監測調閱人員無效勞動，也改變了監測的傳統輔助地位，正越來越被各級電務人員重視，對設備故障的預防預控作用也不斷放大，高鐵段在監測技術研究方面的一些成果也被在全局推廣應用，今后還要繼續研究更多的優化方案，把監測作用最大化。