基于大數據平臺的B值分析模塊的設計與實現

李云鵬

【摘 要】本文結合供電段牽引供電業務管理中相關管理手段和目標，利用張力補償在線監測裝置對補償B值定點監測，現場采集補償裝置B值和現場溫度值，通過無線網絡傳輸到數據處理系統并同步到管理信息系統，與線路安裝曲線對比分析，實現對超限數據的實時報警。

【關鍵詞】鐵路;供電管理系統;B值;在線監測;分析

中圖分類號： U225;U229 文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）20-0074-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.20.033

0 前言

當今世界，信息技術創新日新月異，以數字化、網絡化、智能化為特征的信息化浪潮蓬勃興起，已成為經濟與社會發展的重要驅動力。沒有信息化就沒有現代化。適應和引領鐵路改革發展，增強鐵路發展新動力，需要將信息化貫穿鐵路現代化進程始終，加快釋放信息化巨大潛能。以信息化驅動鐵路現代化，建設智能鐵路，是全面提升鐵路企業核心競爭力的重要舉措。

隨著中國電氣化鐵路運營速度的提高，高速動車組的大量開行，列車的穩定取流對弓網動態性能的要求越來越高，良好的弓網關系是保證電氣化列車安全、可靠運行的關鍵。而接觸網補償裝置b值作為反映弓網關系是否穩定的重要指標，受外部環境因素影響較大，如何實時準確地掌握接觸網補償裝置b值的變化情況，進而及時發現接觸網弓網關系的異常變化就成了鐵路牽引供電技術管理人員的一道亟待解決的難題。因此，利用先進的信息技術手段，實現接觸網補償裝置b值的實時監測與數字化管理勢在必行。

1 基于大數據平臺B值分析模塊的總體設計

1.1 設計原理

1.1.1 B值監測分析

B值監測分析通過在線監測裝置預留數據采集接口，分為兩種采集方式，一是人工（后期數據導入），二是通過無線數據傳輸至系統終端進行分析，兩種方式采集數據傳輸至生產調度指揮中心數據終端進行B值趨勢預警分析。

1.1.2 B值運行分析

B值運行分析主要是通過日常生產檢修臺賬的錄入，通過原始基礎數據的對比，形成大數據庫，針對施工設計波形圖，進行趨勢分析。

1.2 基本功能預設效果圖

B值分析模塊主要是利用線路安裝曲線對比分析，對傳輸數據進行處理，同步做到趨勢預警，同時利用接觸網臺賬模塊中滑輪（棘輪/彈簧）補償檢查（修）記錄。一是實現補償裝置B值與設計定值（曲線安裝圖）的參考對比，根據《普速鐵路接觸網維修規程》中滑輪補償維修規定，將補償裝置B值達到警示值狀態下，利用紅（高于設計值200mm）和綠（低于設計值200mm）進行顏色預警。二是實現補償裝置B值歷年數據對比，以年度接觸網檢修計劃為依據。使用現場補償裝置B值的測量值和現場溫度值對同一年、同一個月份、同一個錨段、同一根支柱、同一個溫度下的歷年補償裝置B值數據進行對比，利用波形圖，有效的指導班組對數據異常的錨段關節、補償裝置B值進行現場確認并進行調整。

2 存在的問題及建議

2.1 基礎數據缺項

基于下錨補償曲線安裝圖三大要素（溫度、半錨段長度、B值），其中根據溫度、半錨段長度兩大要素對應鎖定相關B值標準數據與實時B值數據進行比對，目前EMIS7000生產調度指揮中心平臺內缺乏半錨段長度這一要素，如需補償裝置實時B值數據和下錨補償曲線安裝圖標準數據進行比對，需進一步完善半錨段長度基礎數據的。一是利用既有一桿一檔基礎數據庫，同步完善相關支柱所在錨段的錨段長度，該項工作新增數據量龐大，耗時較長。二是新增數據字典，利用一桿一檔導出功能，鎖定對應的部門+線別+區間+站場+桿號。利用EXCEL表匹配相應的錨段長度數據，作為單一導入數據庫進行利用。

2.2 下錨補償曲線安裝圖無法生成圖表進行比對

下錨補償曲線安裝圖由溫度、半錨段長度、B值三大要素組成，如需形成圖表，需建立三維坐標系X、Y、Z。目前EMIS7000生產調度指揮中心平臺既有插件不具備此項功能。利用各線別既有下錨補償曲線安裝圖，建立下錨補償安裝曲線大數據庫。作為隱藏數據庫進行利用，用以匹配實時B值測量后數值的誤差對比。同時該隱藏數據庫的建立數據量比較大，需要根據不同張力、不同補償類型、不同線索類型對不同的下錨補償曲線安裝圖中的數據進行建立。

2.3 補償裝置B值運行分析功能中數據量比較單一

相對于補償裝置B值在線監測分析，補償裝置B值運行分析功能中的數據支撐基于班組的臺賬錄入，首先班組對補償裝置的檢修和監測基于段每年公布的年度檢修計劃，也就是一年兩次，數據的單一性和準確性影響現場B值運行狀態的分析。一是可根據年度檢修計劃定時間、定地點的對補償裝置B值進行測量錄入。二是對各站、區間建立補償裝置定點觀測臺賬。每個站場/區間選取1-2個點。每月固定測量，特別是特殊區段的，如長大橋梁（九江長江大橋、鄱陽湖大橋）、長大隧道等溫差變化大的區段。三是根據季節性變化，在極端惡劣天氣下加大對補償裝置的定點測量，同步分析出相應區間接觸網的狀態。

3 結束語

利用正在進行的供電段牽引供電管理信息系統的建設的時機，積極參與補償b值分析模塊建設工作，全面了解牽引供電管理補償b值的相關需求，進行重點針對性研究，探索相關分析工作更精準便捷的可能性，從而達到通過實時監測接觸網補償裝置的b值變化情況，掌握接觸網設備運行情況，為提高接觸網設備的安全穩定運行提供技術保障手段。

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