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有關(guān)鐵路信號集中監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展與探討論文
1信號集中監(jiān)測系統(tǒng)的作用及應(yīng)用功能
中國從2003年開始大規(guī)模的高速鐵路建設(shè)，目前已有武廣、京石武、京滬、哈大、鄭西、滬杭等在內(nèi)的多條線路開通運營。高速鐵路具有速度快、客運量大、全天候、安全舒適、能耗低、污染輕、占地少等諸多優(yōu)點。相應(yīng)的，高速鐵路的信號設(shè)備維護也有其自身的很多特點：
a.由于運行速度快，運行間隔短，高速鐵路在正常運用期間維護人員不能上道，只能在夜間天窗點內(nèi)上道檢修設(shè)備。
b.出于保障設(shè)備運行穩(wěn)定、安全的考慮，高速鐵路在正常運用期間，值班人員是在工區(qū)值守，不可以進入機械室和微機室。
c.新增高速鐵路特有的新設(shè)備，包括CTCS-2/CTCS-3級列控系統(tǒng)、鐵路自然災(zāi)害及異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)、客運專線ZPW-2000自動閉塞系統(tǒng)等。
d.高速鐵路中繼站無人值守。
高速鐵路的發(fā)展，迫切需要作為唯一電務(wù)綜合維護平臺的鐵路信號集中監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)揮重要作用，能準確監(jiān)測并迅捷地做出報警，做到“集中管理、分散控制、全面監(jiān)控、安全聯(lián)動”，即能夠通過24h不間斷連續(xù)監(jiān)測，做出故障預(yù)警，并向各個監(jiān)控終端以及管理者發(fā)出預(yù)警或故障診斷信號，提醒各級設(shè)備維護人員采取預(yù)防或應(yīng)急處置措施，從而形成面向全員的、高效的、立體的針對設(shè)備故障診斷及相關(guān)預(yù)警的處理和防范體系。
CSM適用于中國高速鐵路，能夠適應(yīng)高鐵信號設(shè)備維護的環(huán)境，滿足高鐵電務(wù)維護人員的實際需要。其在高速鐵路的應(yīng)用功能主要如下：
a.CSM在高速鐵路的應(yīng)用，維護其三級四層的體系結(jié)構(gòu)。包含車站設(shè)備、中心設(shè)備和各級各類終端設(shè)備。
b.CSM對高速鐵路應(yīng)用的信號設(shè)備進行全面監(jiān)測。監(jiān)測方式包含實采和接口兩種模式。
c.站機可通過實時數(shù)據(jù)、曲線、報表、預(yù)(報)警、報告等多種形式向用戶展現(xiàn)管內(nèi)信號設(shè)備的監(jiān)測信息�？商峁笆謩印焙汀肮收隙c”兩種回放模式輔助用戶進行故障分析。
d.中心設(shè)備包含通信管理、應(yīng)用處理、數(shù)據(jù)存儲、安全防護、網(wǎng)絡(luò)管理和時鐘服務(wù)的功能。
e.各級各類終端設(shè)備根據(jù)使用需求，進行了差別化模塊組合，分別可實現(xiàn)管內(nèi)各車站監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時調(diào)閱、預(yù)(報)警信息自動顯示、報表統(tǒng)計信息自動接收、車站關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置等功能。
2當前信號集中監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀
按照鐵路電務(wù)段部門的實際需要，鐵路信號集中監(jiān)測系統(tǒng)采用“三級四級”體系結(jié)構(gòu)完成系統(tǒng)部署，通過該框架實現(xiàn)各層子系統(tǒng)的獨立和互聯(lián)，同時將維護工作按職別和維護重點分散到各個層級完成。
鐵路局、電務(wù)段采用交換機組網(wǎng)，車站局域網(wǎng)采用集線器或交換機組網(wǎng)，電務(wù)段子系統(tǒng)作為整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)信息和服務(wù)的匯集，形成整體的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
鐵路信號集中監(jiān)測系統(tǒng)根據(jù)架構(gòu)層次分為鐵路總公司子系統(tǒng)、鐵路局子系統(tǒng)、電務(wù)段子系統(tǒng)、綜合維護工區(qū)和綜合保養(yǎng)點子系統(tǒng)、車站子系統(tǒng)。其中，鐵路局和電務(wù)段子系統(tǒng)一般架設(shè)各類服務(wù)器系統(tǒng)，用于信息數(shù)據(jù)的持久化存儲。維護工區(qū)和保養(yǎng)點子系統(tǒng)具備終端調(diào)閱系統(tǒng)，實現(xiàn)維護分析功能。車站子系統(tǒng)實現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集任務(wù)。
監(jiān)測系統(tǒng)實時采樣的海量數(shù)據(jù)，過去一直人工瀏覽和分析，不僅工作效率低，又容易造成信息漏失，CSM整合了原有的基礎(chǔ)監(jiān)測模塊和智能分析模塊，在實時監(jiān)測的同時，利用內(nèi)嵌的“專家知識庫”，同步進行數(shù)據(jù)自動分析。運用數(shù)學(xué)建模、模糊分析、知識庫搜索等多種技術(shù)，實現(xiàn)設(shè)備劣化的提前預(yù)警和設(shè)備故障的精確定位。逐步過渡到信號設(shè)備“狀態(tài)修”和最大限度地壓縮設(shè)備故障延時，為電務(wù)安全生產(chǎn)提供技術(shù)支持。
CSM的功能實現(xiàn)是基于車站設(shè)備運行的狀態(tài)數(shù)據(jù)之上，系統(tǒng)所需要的狀態(tài)數(shù)據(jù)除由自身的采集機提供外，還需要從其他系統(tǒng)獲取，故CSM在設(shè)計之初已預(yù)留與其他系統(tǒng)的接口，以實現(xiàn)各系統(tǒng)間信息共享。目前與CSM接口的系統(tǒng)有計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)、分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)、列控中心系統(tǒng)、ZPW2000監(jiān)測子系統(tǒng)、智能電源屏及智能燈絲報警系統(tǒng)。除了當前已接入的接口外，CSM還預(yù)留了與RBC、安全信息網(wǎng)、防災(zāi)系統(tǒng)、DSM、道岔融雪系統(tǒng)等的接口。
3信號集中監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展趨向
3.1電務(wù)一體化綜合監(jiān)測平臺
根據(jù)電務(wù)段生產(chǎn)力布局調(diào)整、CSM自身發(fā)展以及鐵路信息化的需要，按照數(shù)據(jù)中心的建設(shè)思路，將信號集中監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測范圍進行擴展，建立包括全部信號和通信設(shè)備的電務(wù)一體化綜合監(jiān)測平臺，是系統(tǒng)往廣度發(fā)展的一大方向。信號設(shè)備及相關(guān)的通信設(shè)備是一個相輔相成的大系統(tǒng)，各自為體的信息不利于系統(tǒng)的故障診斷。同時，若各類設(shè)備配置獨立的維護單元，電務(wù)現(xiàn)場維護人員在巡檢期間則需要查看各自的維護終端進行維護，給管理和維護帶來很大不便。對照既有功能，該平臺需將DMS、BME、RBC、安全信息網(wǎng)、防災(zāi)系統(tǒng)、DMS、道岔融雪系統(tǒng)等納入進來。
3.2電務(wù)一體化綜合管理平臺
將信號集中監(jiān)測系統(tǒng)的功能擴展，構(gòu)建涵蓋鐵路總公司、鐵路局、電務(wù)段、工區(qū)和設(shè)備廠家的電務(wù)綜合管理平臺，是系統(tǒng)往廣度發(fā)展的又一方向。通過該平臺對電務(wù)部門既有各信息系統(tǒng)進行整合，平臺以電務(wù)段為數(shù)據(jù)中心，匯集電務(wù)信號生產(chǎn)和日常管理的各類信息，各應(yīng)用終端可以WEB方式進行遠程訪問。通過對電務(wù)信息的整合和挖掘，可以優(yōu)化電務(wù)作業(yè)流程，融合生產(chǎn)系統(tǒng)、管理系統(tǒng)等各功能系統(tǒng)，將會極大的提高運輸生產(chǎn)效率，有力推動鐵路電務(wù)信息化建設(shè)。
結(jié)束語
CSM的推廣應(yīng)用，提高了電務(wù)維護人員對設(shè)備的維修效率;特別是該系統(tǒng)在高速鐵路應(yīng)用后，改變了電務(wù)維護人員的作業(yè)方式，解決了維護人員在運營期間的無法上道巡檢的實際問題。CSM是信號技術(shù)向高安全、高可靠和網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展的重要標志之一。
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