铁路信号系统的智能监测技术应用研究 王彦

发表时间:2020/10/13   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:王彦
[导读] 摘要:现阶段随着信息时代的来临,信息技术的不断进步也推动了铁路事业的蓬勃发展,铁路信号系统作为铁路工程现代化的重要保障手段,逐渐受到了业内研究人员的广泛关注,成为了铁路工程行业当中的研究重点。
        西安铁路集团有限公司 绥德工电段  榆林市绥德县  718000
        摘要:现阶段随着信息时代的来临,信息技术的不断进步也推动了铁路事业的蓬勃发展,铁路信号系统作为铁路工程现代化的重要保障手段,逐渐受到了业内研究人员的广泛关注,成为了铁路工程行业当中的研究重点。从目前来看,铁路信号系统的智能监测技术虽然经过了一定程度的发展,但还是不可避免的存在一些问题,基于此,本文首先提出现有铁路信号系统监测技术,分析该项技术存在的不足之处,进而分析铁路信息智能化监测技术的应用。
        关键词:铁路信号系统;智能监控技术;应用;
        引言
        我国已经成为世界上铁路运营规模和建设规模最大的国家,并且高铁已经成为我国的名片之一,随着我国信息技术的发展,我国铁路信号系统的智能监测技术也随着我国铁路事业的发展得到了广泛应用。通过铁路信号系统的建立,我国列车的安全、稳定运行得到了有效保障,但是铁路信号系统在实际工作中还采取传统的人工检修方式进行维护,虽然我国已经采取智能监测技术来提高铁路信号系统监测功能的智能化,但是该技术在实际应用中依旧存在部分问题亟需解决。
        1铁路信号系统智能监测技术简介
        铁路信号系统智能监测技术是在铁路信息化建设中形成的一种新型技术,在我国当前铁路系统建设逐渐完善背景下,对于铁路信号系统的运行监测要求也越来越高。通过信号系统智能监测技术应用,能够科学的控制现有系统运行监控情况,对于更好的调度铁路系统是非常关键的,因而需要在现有铁路系统运行管理中,将信号系统智能监测技术应用完善。首先,通过建立信号系统,对所有列车信息记录,包括对列车的开行信息以及其他信息记录等。其次,对列车的运行调度,按照列车运行控制需求,将列车调度工作落实,科学的监测列车的运行情况,对列车的运行管理作出分析,提高铁路系统运行效率。
        2.传统铁路信号系统监测中存在的问题
        在传统铁路信号系统当中,虽然实现了自动化操控和分析,但是各个系统之间保持独立性,信息互联性较低。信号集中监测系统虽然可以获得信息数据,和TCC等连接,但是RBC终端、DMS动态监控设备间依然无法实时沟通,造成数据监控综合性、关联性与理想状态相差甚远,无法对所提供的信息进行实时对比。在遇到故障问题时,信息提供存在着滞缓性,并且故障信息不够详细,无法实现自我诊断。
        微机监测系统和车载监测系统在协调性方面还存在着不足,主要是微机监测系统和车载调度追回系统联动性较差,很多车载监测故障解析任务无法同时和过程监控、信息处理微机终端沟通,结果处理以及处理反馈不及时,严重影响协调性。由于车载监测维护方面也有不足之处,一旦列车出现了故障问题,通常要先将故障信号传输到列车监控系统,在监控系统判定之后再传输到总系统,之后总系统向维修部门、列车管理部门下发维修命令,整个流程十分冗长。
        此外,传统的微机系统和车载系统智能化程度低,主要是表现在车载监测系统无法实时分析设备状态。列车运行运行当中具备非常多的检测信号数据,而当时没有先进的软件可以对数据信息进行科学处理、分析,无法将历史数据中的隐含信息挖掘出来,微机监测系统中的历史信息利用率低,无法为铁路信息系统完善提供有效数据。此外,列车信息数据利用不合理,难以改善设备运行方案,提升了微机监测系统和车载监测系统设备故障的维修难度。
        3.铁路信号系统智能监测技术的应用
        3.1监测数据集
        铁路信息系统电务段的数据多并且十分繁琐,包括列车车载设备、单元设备与系统数字量、开关量、模拟量等等。而智能监测技术中的数据集模块,可以重点对共享数据、存储数据进行监测。

一方面,结合大数据、云计算技术深度挖掘信号故障情况下所生成的数据信息,对实时采集数据和原始数据进行对比,构建成为系统数据集,为列车运行分析提供参考;另一方面,综合利用预警算法、维护管理技术、数据变化趋势分析技术,构建预警系统以及铁路生命周期管理方案,这些数据集共同构建了智能监测系统,并且在实际应用中可以直接对铁路信息系统进行动态监测。工作人员可以在终端上实时观测数据信息,从而掌握到列车的行驶情况,并进行统一调控或运维。
        3.2存储与共享模块
        之所以传统铁路信息系统运行效率低,主要是因为信息共享度不足,子系统之间独立性较强,容易形成信息孤岛。而信息共享可以为车务段、信息系统处理中心提供实时数据,还为车载监测、地面监测系统提供了信息分析、信息传输等服务。从铁路信息系统安全性方面考虑,需要根据设备设置情况,智能化配置系统,同时设置数据容灾(自动备份技术),制定每个路段基站控制系统的数据存储与分配策略,采用公开化共享机制,让数据信息使用、处理更加透明。再者,由于不同监测子系统在数据结构、数据性质方面存在着差异,所监测到的数据多数为半结构化数据,这些数据可以统一进行存储和共享,提升了信息数据的利用率。存储系统可以将所有信息统一存储和利用,工作人员可以根据个人需求调度信息,对信息数据进行二次利用,从而保证铁路列车运行安全。
        3.3智能分析技术
        智能分析技术融合了大数据、专家系统,大体上可以分为逻辑故障分析和专向故障分析。首先,设备之间信息传递存在着联锁关系,因此可以针对某个设备故障进行分析,采用信息对比法、参数综合分析法,结合专家系统进行故障判定以及某一处故障对联锁设备的影响,可以帮助站内工作人员决策,大大提升了故障判定效率和工作效率。其次,对单项设备故障进行分析,由于设备实时运行参数可以直接反映出设备故障情况,利用频谱分析、时频分析、自适应滤波、状态评估等方法,判定设备运行系统的发展态势,从而分析故障特性以及可能发生的故障,对设备展开逻辑性判断,防患于未然。智能分析技术减少了人工劳力投入,可以减少人为因素的影响,主动判定列车、设备故障,这对保障列车安全行驶有着重要意义。
        3.4统一规范操作
        由于铁路信息系统智能监测技术主要是依托于计算机技术、大数据、云计算、人工智能技术等,技术涉及范围非常广泛,并且整个智能系统中逻辑十分严谨,如果一个系统出现了错误问题则会影响整个系统,这就需要进行统一规范化操作。首先,需要对电务设备、数据进行统一命名,保证智能系统可以识别各类信息和设备;其次,构建数据中心处理平台,对所监测的信息数据进行标准整合,构建完善、科学的数据规范标准,确保能够满足铁路信息数据系统的使用要求;最后,调试智能监测系统,设定各个设备运行阈值以及连接专家系统,实现自动化数据采集以及设备关联,让模型信息和设备信息同步。在操作上更加便捷,可以实现一键式操作,在整个机房,往往只需要2-3个人即可实现整个线路的监控和调度。
        结束语
        综上所述,随着我国科学技术不断发展,当今智能监测技术在铁路信息系统中的应用愈加广泛,不仅能够解决传统铁路信息系统的弊端,同时通过融入云计算、专家系统,实现了设备故障实时判定、实施采集,及时为工作人员提供有效信息,有利于运维决策,从而保障铁路运输安全。
        参考文献:
        [1]蔡永寨.浅析我国铁路信号系统智能监测技术的应用[J].山东工业技术,2016(7):152-154.
        [2]黄立民,冯嘉腾.浅析铁路信号系统智能监测技术的应用[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2016(28):141-142.
        [3]张勤福.浅析我国铁路信号系统智能监测技术的应用[J].山东工业技术,2017(20):132-132.
        [4]赵玉林.中国铁路信号系统智能监测技术[J].科技经济导刊,2017(22):10-11.
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