铁路电务运维系统及应用

铁路电务运维系统及应用

李昌达

中国铁路武汉局集团有限公司宜昌综合维修段，湖北省宜昌市443000

摘要：目前，我国高速铁路信号系统的维护工作在信息化、智能化、自动化等方面都有很大的差距。研究和开发了一套灵活的运维技术，为高铁信号的运行和管理提供了一套完整的、系统的、可操作的运营管理方案，着重从系统体系结构、系统功能结构、技术革新三个方面探讨了敏捷运维系统的研究与应用。

关键词：铁路电务；运维系统；应用

引言

由于高铁的大量修建，高速信号技术正在飞速发展。高速列车信号处理技术的飞速发展，使其数字化、其精度和集成性都有很大的提升，其维修工作的难度也随之增加。维修人员在短期内所积累的维修知识与经验都比较少，遇到一些比较复杂的问题，一般情况下，铁路部门的工作人员会一层一层地向上级汇报，最后再派专业人员去现场解决。这种情况下，不但不能及时修复，而且维护费用高昂，影响的时间和范围也很难掌握，会极大地影响交通的运行效率。

1传统运维技术的不足

目前，电务系统的运行设备大多采用集中监控和维护的方式。中央监控设备在设备状态监测、设备结合部管理、辅助故障处理、现场维护指导等方面起到了很大的作用。但其核心是集中监测，智能地分析信号设备的使用情况，并对存在的问题进行全面的分析，提前防范，特别是高铁 RBC、 TSRS等设备，因为没有预留接口，难以对其进行闭环分析。虽然 RBC、 TSRS等信号分系统都有自己的维修机，但是它们仍然是比较孤立的，不能与其它机构进行有效的整合。

2铁路电务运维需求分析

对铁路企业来说，迫切需要一个具有较高的信息化、网络化、智能化水平的运行管理平台，为列车运行与维修提供一套完整的方案，监测、评估列车运行状态、健康状况；提出设备的维修、更换、升级等方面的合理建议，可有效地降低在轨设备的使用风险，并能有效地降低设备维修所带来的人力、物力、财力等成本，因此，该系统可以有效地利用和管理。电务运营管理系统必须具备以下几个方面：综合监控、通信状态监测、动态电子绘图、地面信号综合分析、车地综合分析、重要信号信息的一致性检验、安全调度、生产、设备管理、应急指挥等。

3电务敏捷运维技术的研究

通信信号柔性运营技术是基于信息技术的高度发展，将大数据、物联网、地理信息系统、光通信、云计算等成熟技术相结合，实现对信号设备的正常运行与维护。实现对信号的监控。建立了一个信息化、电力设备的运行与维修与管理是网络化、智能化、敏捷化的。该系统可对高速铁路电气设备的运行状况进行综合监测和预警，并对其进行应急调度，保证电务设备的高效运转，减少停机时间，提高电力系统维护的效率，实现电务生产管理的一体化。

4电务敏捷运维系统设计方案

4.1系统总体架构

该系统由中心站、主站、中继站、通信前置机、综合分析仪等部分构成。本系统主要负责对各个站点进行实时监控，负责数据分析，状态监测，故障诊断，危险辨识，智能预警，安全调度，生产管理，设备管理，应急指挥等；车站/转发器主要负责对车站、对线路、中继站等信号设备进行监测、数据采集、分析、集成，同时，负责监控和故障诊断各个站点和所管辖的中继站的信号设备；通讯预处理装置安装在 RBC中心和调度中心，可接入 RBC, TSRS, CTC中心机， DMS等监测和维护数据；综合分析仪是按照车站、工区、车间、路局中心等不同的实际条件设置的。包括数据库，综合分析，群管理，时钟同步，抗病毒，网络交换机等；包括工业控制计算机，集成显示器，网络交换机等；通信前端由工业控制计算机、网络安全隔离装置、开关等组成；该系统包括：工作站、显示屏、印刷机等.

4.2系统功能

该系统包括在用设备的综合监控、在用设备的故障诊断、在用设备的故障预警、电务安全生产的全流程管理。

4.2.1在用设备状态综合监督

该系统涵盖了列车内外所有电气设备，并实现了“板卡”的监控，能够全面、快速、准确地向维修人员反馈设备运行状态及故障情况。主要内容有：设备板卡状态、设备通讯状态、设备输入输出状态、站场状态、线路状态等。利用三维场景重构技术与 GIS技术，可以直观地展示设备的配置，全面展示区域、线路、车站、设备等各个层面的状况。

4.2.2在用设备故障智能诊断

通过对大量的故障案例和专家知识库的分析，可以对板卡级、部件级、准确定位、自动分析和辅助诊断设备级别和列控制级别的故障；

针对高铁系统维护工作复杂、技术水平相对低下的矛盾，提出了“傻瓜化”的诊断方法。同时，对于复杂系统级别的故障，也能有效地提高故障诊断的效果。

(1)对信号数据产生逻辑进行检查，并对故障状态进行鉴别；

(2)检查各装置之间的信号传输是否正确，判断是否有问题；

(3)根据装置的深层工作原理，对故障的成因进行分析；

(4)对故障元件进行在线电路的模拟和分析。

4.2.3在用设备运用故障预警

通过建立各种设备的性能衰减模型，可以对使用中的各种设备进行实时监测，及时将故障告警及时发布，并对常规“故障修”方式进行检修和处理。设备故障往往会对交通秩序造成一定的影响，从而使“故障修”向“状态修”的转换，由“被动”变为“主动”，极大地减少了设备故障对交通的影响。主要的警告原则是：

(1)根据装置的电性能变化特征，给出功率变化曲线的异常；

(2)针对性能衰减模式，对超出允许范围的设备发出警告；

(3)对不能直接监控的设备，采用综合的间接信息利用综合的间接信息，对设备的故障进行预警。

4.2.4电务安全生产过程管理

通过卫星定位、远程可视化通讯等技术手段，为电务设备维修人员在现场安全、高效地工作提供了可靠的保障，解决了生产过程中的计划调度、监督管理、现场安全保护等问题，并能通过该系统实现对现场员工的远程在线技术支援，保证员工的人身安全，提高工作效率。

(1)本系统能完成月表、集中检修、日常巡检等工单管理、文档管理、图纸管理、年月表、维修计划管理、问题库管理、备件管理、设备记录管理，设备记录管理。

(2)在紧急情况下，运用内建的过程引擎技术，对突发事件的信息进行归档、统计、分析、自动编制应急预案、优化工作流程、多目标动态规划等。利用地理信息系统，实现了维护作业和维护路线的自动生成；利用一体化的定位技术，实现了对维护人员的实时跟踪；实现了智能化、自动化的应急指挥管理，及时、准确地提供维护和调度的信息，并实现了智能化、灵活的应急指挥。

结束语

综上所述，传统的高铁信息系统的自动化水平已经不能满足高铁信号控制技术本身的发展，因此对敏捷的运维技术的研究具有深刻的意义，可以在很大程度上解决高铁信息系统自动化水平不高的问题。    在敏捷运维技术的研究中，必须坚持技术创新，立足于客户和现场的实际需要，以铁路企业灵活运营管理体系的深入实施，此外，该系统的功能、还将为铁路电务的综合运营和生产计划提供一整套专业化的服务。

参考文献：

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