鐵路信號系統的智能監測技術應用研究

侯偉偉 王偉

1.濟南電務段濟南東客專車間 山東 濟南 250000；

2.濟南電務段高鐵管理科 山東 濟南 250000

引言

隨著我國經濟實力不斷加強，我國鐵路行業獲得良好的發展。對于鐵路信號系統智能監測的要求越來越高。這是因為通過信號系統智能監測技術應用，能夠降低鐵路運行故障，有助于提高鐵路系統調度質量。

1 我國鐵路信號監測系統分析

我國鐵路信號監測系統主要分為信號集中監測系統、列控監測檢測子系統和聯鎖監測系統等體系。在信號集中監測體系中，實現了對鐵路信號設備運行數據信息存儲、站場狀態重現、故障異常報警等功能。此系統通過自身設計的采集系統獲取信號設備運行過程中的模擬量和開關量數據，同時運用通信接口技術與列控中心TCC、車站聯鎖CBI、區間2000軌道電路等設備的維修終端連接，獲取監測數據，實現了車站和區間信號設備運行監測和數據分析功能，為維修人員提供現場信號設備運行實時監測數據，提出維修方案，以確保設備平穩運行。在列控監測檢測子系統中通過RBC維護系統、車載記錄系統、臨時限速服務器TSRS維護系統實現了對列車運行過程的控制，其各系統本身具有數據采集、診斷分析和維護管理的功能，為了實現對列車動態監測的功能，通過動態監測設備DMS實現對車載信息和列控地面信息的監測功能，并通過鐵路通信網絡實現車載信息的落地查詢和遠程傳輸功能，為工作人員實時掌握列車運行狀態和故障數據分析提供了可靠平臺，保證了列車運輸安全。GSM-R通信監測系統是負責網絡接口監測和網絡管理監測，實時監測網絡運行狀態，具備業務數據信息方面的監控與記錄和故障判斷定位功能，有效總結網絡異常情況，可隨時監測與控制鐵路信號通信網絡系統，為列車安全、平穩的運行提高有效保障措施[1]。

2 鐵路信號系統的智能監測技術應用

（1）創建綜合型的電務監測維護系統。為了實現數據監測與設備處理的聯動，應當建立一體化的電務監測維護系統，對負責監測信息的設備進行優化處理和功能完善，實現信息集成化。一體化電務監測維護系統的核心仍是鐵路信號系統監測數據，通過對監測數據進行分析對比得出關聯智能分析的結果，進而對設備故障位置和具體故障問題進行分析和定位。并在第一時間為電務調度人員提出科學的解決方案。電務監測維護系統還應做到根據歷史監測信息和歷史處理方案進行大數據分析，并得出相映設備的智能發展圖形，甚至實現設備未來發展狀態的預警和預告。在智能化電務監測系統的概念中，當系統收集到各類信號監測信息和各類通訊監測信息之后在第一時間上傳到綜合電務監測系統中進行智能分析，并結合電務生產資源實時傳遞到電務調度指揮中心。

（2）建立數據共享平臺。在當前信息化技術的高速發展背景下，大數據技術、云計算技術等出現為鐵路信號系統智能監測技術共享平臺建設提供了幫助。所以鐵路部門應該迎合智能信息監測技術應用需求，將數據共享平臺建設工作重視起來，從而可以為鐵路信號系統運行提供幫助。例如，通過大數據技術應用，將鐵路信號系統數據共享平臺建設工作重視起來，從而保障在數據共享平臺建設過程中，能夠為數據庫的運行管理提供幫助。

（3）采取智能化分析技術。鐵路信號智能分析主要體現在以下兩方面：第一是通過使用不同子系統對各種設備之間的連接故障進行邏輯性分析，其包括了各種設備之間的對比分析，如列車與地面、地面與地面以及信號與通信之間的綜合相關性分析；第二是對各個設備的故障分析，主要包括設備運行趨勢分析、設備生命周期分析以及不同類型設備的故障分析等。在對設備信號進行邏輯故障分析過程中，我們可以建立相應的專家數據庫診斷系統，收集和分類存儲專家提供的專業知識以及寶貴經驗。知識庫的規劃和建立直接影響到系統智能診斷的正確率與實用性，故系統故障智能判斷需要建立能涵蓋多個設備相對應的系統庫，在故障排除過程中，為了最大限度地提高診斷效率，縮小調查范圍，可以從以下兩個方面來構建專家系統庫：首先，根據不同設備的性能與組成內容之間的差異，將相關設備和對應的知識點組合成相對獨立的知識體系；其次，根據系統的結構將子系統的知識置于單個模塊中，可實現有針對性的檢索和提高知識庫查詢的效率；再次，依據不同的數學模型，將知識內容劃分為幾個不同的模塊，以提高知識庫的綜合應用；最后根據專家對不同領域的劃分，將知識庫有劃分為對象性知識、故障類知識以及信號處理過程性知識等方面。根據鐵路信號裝置之間的故障相關性，采用樹狀關聯的方法將其簡單地表達出來，根據具體設備的特征，將不同設備的特定故障類型以樹狀形式添加到專家知識庫中，該方法可以有效降低冗余并且還能縮小設備故障類型的判斷范圍。

（4）移動客戶端。在用戶使用移動客戶端時，需要賬號密碼登錄。輸入已經授權的賬號才可進入移動客戶端的主界面。進入移動客戶端的主界面后可以進行報警、預警信息、人員追蹤、圖紙、站場、歷史曲線、通信狀態以及系統狀態的查看與查詢。同時智能監測系統會對記錄的各項數據進行統計，對一級報警、二級報警、三級報警等信息分別進行記錄。當數據合理有效時，數據就會被云端的服務器收入其中，用戶則可以方便地通過客戶端對已經收錄的數據精準快速進行查找。該系統已在成都鐵路局投入使用。

（5）推動監測智能化。一是全面收集信號監測數據，匯集監測數據，通過智能化的監測數據和監測模型匯總，為深入分析列車運行信息奠定基礎；二是搭建智能化信息處理平臺，將數據共享、智能化分析模型結合起來，科學處理海量信息，及時有效地反饋給運行列車；三是推動監測系統和調度中心深度融合。保證智能監測系統的兼容性，形成調度監測合力，為鐵路信號系統的完美運行提供強大的技術保障[2]。

3 結束語

在鐵路運輸事業不斷發展和進步的大背景下，我國的鐵路信號系統智能化監測技術得到了縱深化的發展，但面對著技術的日益革新，鐵路信號系統的智能化監測技術還需要進一步深化發展，從而為鐵路運輸事業提供進一步的保障。