地鐵信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)探討

劉強(qiáng)

摘要：近年地鐵行業(yè)發(fā)展迅速，對(duì)推動(dòng)城市化的進(jìn)程有著重要作用。地鐵信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)的應(yīng)用，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，并解決故障，有效提升設(shè)備故障檢測(cè)以及運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)的工作效率，進(jìn)一步保證地鐵系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)的安全性和可靠性。本文對(duì)地鐵信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：地鐵；信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)；構(gòu)成；問(wèn)題；發(fā)展

1信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)

在地鐵信號(hào)系統(tǒng)中的作用地鐵信號(hào)系統(tǒng)是地鐵的主要技術(shù)設(shè)備，擔(dān)負(fù)著指揮列車(chē)運(yùn)行、保證行車(chē)安全、提高運(yùn)輸效率的重要任務(wù)。由列車(chē)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)（ATS）、列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)（ATP）、列車(chē)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)（ATO）、正線計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)（DCS）、車(chē)輛段/停車(chē)場(chǎng)聯(lián)鎖系統(tǒng)、電源屏系統(tǒng)組成，包括計(jì)軸、軌道電路、信號(hào)機(jī)、轉(zhuǎn)轍機(jī)等設(shè)備。為保障系統(tǒng)的安全運(yùn)行，必須對(duì)其進(jìn)行良好的日常維護(hù)。信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)是整個(gè)信號(hào)系統(tǒng)的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與維護(hù)工具，利用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)，完成對(duì)信號(hào)系統(tǒng)所有設(shè)備的狀態(tài)集中監(jiān)視和報(bào)警，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信號(hào)設(shè)備的使用情況，定位故障地點(diǎn)，分析故障原因，統(tǒng)計(jì)故障時(shí)間，管理維修作業(yè)，以實(shí)現(xiàn)預(yù)防故障發(fā)生，提高系統(tǒng)維護(hù)管理水平的效果。同時(shí)，通過(guò)專業(yè)化、智能化、流程化的綜合維護(hù)平臺(tái)，進(jìn)一步提高信號(hào)設(shè)備的維護(hù)管理效率和質(zhì)量，確保地鐵信號(hào)系統(tǒng)安全、可靠、高效運(yùn)行。

2信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)的主要構(gòu)成

信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上由中心級(jí)設(shè)備（維護(hù)中心）、車(chē)站級(jí)設(shè)備（各設(shè)備集中站、車(chē)輛段、停車(chē)場(chǎng)、控制中心和沿線各信號(hào)工區(qū)）和數(shù)據(jù)通道三部分組成。

2.1中心級(jí)設(shè)備

①兩套位于維修中心的中央應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，主要采集ATS、ATP、ATO、CBI等系統(tǒng)的設(shè)備狀態(tài)，產(chǎn)生合適的事件和報(bào)警，并保存到報(bào)警歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中；由其管理全線維護(hù)支持系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)（包括設(shè)備出廠信息、運(yùn)行參數(shù)），維護(hù)工單，維護(hù)計(jì)劃等。②位于維修中心、控制中心的維護(hù)調(diào)度工作站，用于提供全線設(shè)備狀態(tài)及報(bào)警的實(shí)時(shí)顯示與報(bào)警確認(rèn)，下達(dá)維護(hù)工單，并跟蹤維護(hù)工單執(zhí)行情況（例如，已關(guān)閉或是正在執(zhí)行等）；對(duì)報(bào)警歷史（時(shí)間、設(shè)備類型、位置、供應(yīng)商等）進(jìn)行過(guò)濾和檢索，制定維護(hù)計(jì)劃。③系統(tǒng)配置工作站，用于系統(tǒng)初始化，分配人員角色及權(quán)限，配置設(shè)備清單，進(jìn)行設(shè)備發(fā)現(xiàn)等。

2.2主要車(chē)站級(jí)設(shè)備

①信號(hào)設(shè)備集中區(qū)域。該區(qū)域中設(shè)置的維護(hù)系統(tǒng)既可保證維護(hù)功能得以實(shí)現(xiàn)，也可充當(dāng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)信號(hào)相關(guān)信息進(jìn)行監(jiān)控收集；②信號(hào)工區(qū)。該部分維護(hù)支持系統(tǒng)的功能旨在根據(jù)相應(yīng)指令進(jìn)行維護(hù)文檔的收集，并在中心維護(hù)調(diào)度中將維護(hù)內(nèi)容顯示出來(lái)；③車(chē)輛段。該區(qū)域中系統(tǒng)設(shè)計(jì)與信號(hào)工區(qū)終端功能相同，負(fù)責(zé)維護(hù)文檔的查閱與顯示。另外，現(xiàn)行維護(hù)支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)中逐漸引入具有便攜式特征的維護(hù)終端，除具備基本維護(hù)功能外還可為數(shù)據(jù)下載處理提供極大便利。

2.3數(shù)據(jù)通道

信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)采用通信系統(tǒng)提供的通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。通信系統(tǒng)為信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)在各正線車(chē)站、車(chē)輛段、停車(chē)場(chǎng)、維修中心、控制中心之間提供兩路帶寬100Mbps的數(shù)據(jù)通道，每個(gè)接點(diǎn)有2個(gè)100MRJ45網(wǎng)絡(luò)接口。

3地鐵信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)存在的問(wèn)題

①不同線路信號(hào)維護(hù)支持方式差異較大，沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。由于不同信號(hào)系統(tǒng)核心設(shè)備供應(yīng)商提供的設(shè)備配置存在很大差異，在工程建設(shè)之初，用戶不可能對(duì)信號(hào)系統(tǒng)特性有非常深入的了解，難以提出詳細(xì)而明確的維護(hù)需求。隨著線路運(yùn)營(yíng)時(shí)間的增加，用戶需求逐漸清晰和完善，但此時(shí)對(duì)維護(hù)方式和維護(hù)內(nèi)容再作出修改已相當(dāng)困難，且難以實(shí)現(xiàn)。因此不同線路的維護(hù)支持存在較大差異性，沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，沒(méi)有清晰的操作界面，可用性較差。

②功能、模式分散，不能滿足日益增加的維護(hù)需求。既有信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)一般由ATS功能維護(hù)系統(tǒng)、電源屏系統(tǒng)和車(chē)輛段/停車(chē)場(chǎng)信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成。這些系統(tǒng)各自形成網(wǎng)絡(luò)，不僅增加建設(shè)成本，而且各系統(tǒng)的信息不能共享，各系統(tǒng)之間容易形成維護(hù)信息孤島，缺乏統(tǒng)一故障監(jiān)測(cè)和維護(hù)管理的信息平臺(tái)，在實(shí)際設(shè)備維護(hù)和管理時(shí)，只能靠人工進(jìn)行信息的綜合、分析和處理。這不僅加大了信號(hào)維護(hù)人員的工作量，而且當(dāng)有信號(hào)設(shè)備故障時(shí)，由于信息得不到良好的綜合，無(wú)法實(shí)行統(tǒng)一的設(shè)備維護(hù)工作。

③采集信息不全。現(xiàn)有信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)所采集的監(jiān)測(cè)信息不統(tǒng)一，部分地鐵專用信號(hào)設(shè)備（計(jì)軸、DCS、轉(zhuǎn)轍機(jī)等）信息沒(méi)有采集，地鐵信號(hào)系統(tǒng)特有的接口部位沒(méi)有進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)（如與屏蔽門(mén)的接口、與緊急停車(chē)按鈕的接口、與出入段場(chǎng)線的接口等）。由于監(jiān)測(cè)信息不全，現(xiàn)有信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)只能發(fā)揮部分功能，不能為信號(hào)設(shè)備的維護(hù)管理發(fā)揮應(yīng)有作用。

④對(duì)信息的分析處理不夠。現(xiàn)有信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)通過(guò)ATS系統(tǒng)管理報(bào)警信息，由于ATS系統(tǒng)的主要功能是進(jìn)行運(yùn)營(yíng)調(diào)度，對(duì)設(shè)備維護(hù)信息的分析處理較為簡(jiǎn)單，只能提供有限的報(bào)警信息，無(wú)法給信號(hào)維護(hù)人員提供完善的維護(hù)支持，也無(wú)法系統(tǒng)地計(jì)劃和安排維護(hù)工作。

⑤缺少對(duì)信號(hào)維護(hù)管理的支持。信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)應(yīng)能為信號(hào)設(shè)備的維護(hù)和管理提供全方位的支持，而不應(yīng)僅局限于數(shù)據(jù)的采集和處理。系統(tǒng)所監(jiān)測(cè)到的設(shè)備工作狀態(tài)信息及智能分析和故障診斷結(jié)果，是信號(hào)設(shè)備維護(hù)、維修的重要依據(jù)。信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)、分析和診斷結(jié)果與信號(hào)維護(hù)管理相結(jié)合，才能發(fā)揮系統(tǒng)的最佳效果。

4地鐵信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)的發(fā)展分析

①應(yīng)向人工智能化的方向發(fā)展，不斷地對(duì)當(dāng)前地鐵信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)進(jìn)行安全隔離，并通過(guò)專家知識(shí)庫(kù)對(duì)其技術(shù)進(jìn)行分析，一方面可以通過(guò)對(duì)各方面技術(shù)的分析來(lái)了解當(dāng)前設(shè)備是否存在運(yùn)行故障，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的故障診斷以及檢測(cè)的目的，另一方面有效的分析當(dāng)前地鐵信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)中的不足，及時(shí)采取有效的改進(jìn)措施提升系統(tǒng)的運(yùn)行效率，這也是地鐵信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)未來(lái)可持續(xù)發(fā)展的重要措施之一。②影響著數(shù)據(jù)統(tǒng)一化處理的方向發(fā)展，眾所周知，地鐵信號(hào)維護(hù)系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中，需要實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類型的信息進(jìn)行處理，尤其是在地鐵行業(yè)迅速發(fā)展的過(guò)程中，需要維護(hù)系統(tǒng)處理的信號(hào)信息量也越來(lái)越大，為了確保維護(hù)支持系統(tǒng)的運(yùn)行效率，建議在未來(lái)的發(fā)展中應(yīng)向統(tǒng)一化數(shù)據(jù)信息處理方式的方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)維護(hù)功能以及操作界面的統(tǒng)一化，有效地促進(jìn)地鐵行業(yè)的快速發(fā)展。

5結(jié)語(yǔ)

我國(guó)正處于城市軌道交通發(fā)展高峰時(shí)期，信號(hào)系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定是推動(dòng)城市軌道交通和諧發(fā)展的保證。從地鐵信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)的設(shè)計(jì)初衷和理念來(lái)看，正是順應(yīng)了這種發(fā)展趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)系統(tǒng)的集中監(jiān)測(cè)和信號(hào)設(shè)備維護(hù)工作的科學(xué)管理。

參考文獻(xiàn)：

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[2]地鐵信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)信息安全采集設(shè)計(jì)與研究[J].程全，樊宇，郭秋月.河南理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）.2014（05）.

（作者單位：成都地鐵運(yùn)營(yíng)有限公司）