信号集中监测智能分析技术的应用

信号集中监测智能分析技术的应用

刘宪洋

哈尔滨铁路局哈尔滨电务段黑龙江哈尔滨150000

摘要：信号微机监测系统是铁路运输的重要行车安全设备。随着高速铁路的发展，越来越多的信号设备的现代化，如联锁、遮挡和列控，以及监测信息的增加，都迫切需要微型计算机监控系统的功能来发展和改进。建立了铁路信号集中监测系统的智能分析功能。分析的基础上，根据高速铁路信号监测技术在中国，指出当前我国高速铁路信号系统监控技术在数据共享、连通性、智能分析等方面的缺陷，并指出的修理和维护传统模式已无法满足铁路信号监测的需要。同时提出适应现代高速铁路信号系统的集成智能电力监控和维护，因此对中国的高速铁路信号系统，智能监控技术，为未来发展提供参考，以确保铁路运输的良好状态。

关键词：信号；监测；智能分析

1前言

近年来，我国一些高校和科研院所积极开展电气设备故障的智能诊断与分析研究工作，促进了电气监测与维护技术的智能化发展。虽然中国铁路在信号监测方面取得了一些成绩，但仍存在一些有待解决的问题，如监测数据分析的情报不足。信号收集大量数据监测系统，由于智能程度不高，大量数据只能依靠手工分析，尤其是高速铁路引入一些新设备或智能系统，这些新设备或智能系统尚未建立智能分析诊断知识库，完成不能完全取代人工分析。针对当前高速铁路信号监测系统智能分析水平不高，故障判断依赖于人工经验使用计划来解决这个问题，并保持在高速铁路信号系统为研究对象，结合当前主流的人工智能算法，智能分析技术和智能分析技术应用于集中监控系统，信号的高速铁路信号设备维护提供了强大的工具来维护。

2国内外信号系统监测技术现状

2.1国外铁路信号系统监测技术

世界发达国家十分重视通信信号设备的监测、诊断和维护。日本新干线列车运行管理系统（COSMOSsystem）的集中信息监控子系统与电力的监测与维护密切相关。安装在新干线运行部门的CMS中心装置，通过局域局域内的局域网，以及用于集中监控的防灾和通信信号（如信号ATC设备、开关机、联锁机工作状态等）的基站设备情况；其职能如下：

中央调度统一了新的主干信号和通信设备的故障信息，以及轨道电路数据和计算机联锁装置的运行状态。在调度终端上如风、雨、雪、温度监测轨等图形显示数据，在必须限制列车运行速度的情况下，为运输调度的运行提供必要的数据。

信号设备维护系统不仅用于室内信号系统状态监测，还监测室外开关、信号、轨道电路的关键技术参数，实现电缆芯分析。

2.2中国铁路信号系统监测技术

2.2.1信号集中监控系统（CSM）

信号集中监控系统是三级四层结构。CSM通过CAN总线实时采集关掉机器，信号轨道电路，信号电缆，电源板模拟信号设备的电气参数，如信息和开关量信息的一部分，并通过通信接口ZPW2000轨道电路，对其监控信息的一部分。CSM具有检测、报警、信息存储和状态再现等功能，便于现场设备的监测、诊断和维护。

2.2.2栏目控制监测与检测子系统

列车控制子系统具有不同程度的监测和测试数据采集和处理功能，主要包括：在RBC控制室维护终端的，用于指RBC系统工作条件，以及CTC系统状态和C3列车运行状态的通信等；安装在汽车在火车上司法记录器（JRU）是用来记录列车运行安全有关的数据，包括输入信息，转换，司机信息，速度和输出常见制动命令/紧急制动命令信息，等等。临时限速服务器TSRS维护终端用于自动诊断、维护非常重要。微机联锁电气终端，计算机联锁系统故障诊断。

3电气集中微机监测联网系统

由电务段管理机、分局管理机、各车站通信分机和监测分机组成。

领工区可根据需要加设终端机。采用点对多点半双工总线结构形式。网络管理机由电务段主机承担，负责循环呼叫发布命令。管理机发布的命令由分机识别并进行相应处理。系统为适应不同的拓扑结构，设置有源汇接中继器。

网络工作原理该系统为一综合信息网，为满足管理信息的实时性，主机与分机点遥测及不同信源的信息交换采用混合编码方式。且所有信息均以映射压缩编码方式传送，并将过长的信息包截成几帧传送；无信息时，以压缩帧形式回答。主机与分机信息交换帧格式。为保证信息的可靠性，系统采用自动回询差错控制技术ARQ方式检错重发，提高数据传输效率和抗干扰能力。

系统通信管理系统由信源、监测分机、通信分机、调制解调器、信道、信息处理机组成。

4智能分析技术应用

该系统采用不同的算法进行智能分析。在大多数情况下，需要多种算法来获得满意的结果。原理是：基于专家故障模型，结合动态驱动相关分析，采用故障树推理演绎技术定位故障点。ZPW2000轨道电路故障分析及故障定位。

4.1信息捕捉和分类

智能分析功能可以替代手动故障捕获，减少或定位故障点，并对捕获结果进行汇总和形成报告（报警）。管理要求现场维修人员不应让报告中的每一个报警，以确认报警并检查设备，以缩短故障延迟。

系统通过分析分类，所有报警信息均按设备在空间站待一段时间进行分类，并以设备报警报告和详细报警汇总表形式呈现。用户可以根据需要调整分析的时间。通过设备报警器的报告，维护人员可以清楚地了解车站信号设备的一般应用，可以从宏观的角度来分析设备的应用状况。通过详细的报警汇总表，维修人员可以在一段时间内对报警器的类型分布和报警设备有直观的了解。对于已经发生的故障，可以在许多方面提示监测系统，如声光，并能自动提取故障在相关历史数据之前和之后的一段时间内，用户浏览回放，支持与相应的模拟量和开关量信息相关联的相同的时间线集，并在原则上可以给出相应的故障位置或范围。

4.2智能分析和诊断

智能分析和故障诊断功能的主要目的是实现信号设备的预防性维修，并在信号设备故障时压缩故障延迟。系统通过高频开关站信号设备，跟踪电路和设备状态监测的信号趋势，预警和故障诊断，快速实时电力维修人员掌握信号设备的内部使用。当设备故障时，可以快速定位故障，分析故障原因，排除故障。系统以告警分析为中心，通过对监控信息的逻辑处理和模型比较，总结出站层的信息和二级预警信息的内容形成一个分析报告。报警信息对应于线路安排和信号开通的故障，预警与设备异常相对应，并根据第一、第二和第三级总结和总结预警。信号维护人员只需要浏览和处理分析报告，完成日常设备维护工作。

5铁路信号系统智能监测技术的未来发展

铁路信号综合智能监控和维护系统主要是针对当前铁路信号系统的缺陷和执行，它可以进一步提高铁路信号监测检测、集成智能分析和辅助决策能力，完善功能测试，监测设备和技术集成提供一个开发平台。铁路信号综合智能监测与维护系统的总体框架主要包括三级应用平台，即车站、电子服务区和电子服务部门。首先，信号集中监测站系统从车站采集监测数据，然后上传这些数据。电子部分进一步将这些数据集成到电子服务部分的数据信息中，以供其自身的智能故障分析和警告。通过数据中心的最后一个信号仓库通过这种方式，铁路信号的智能监测与维护系统能够克服现有信号系统监测技术的不足。

6结束语

本文介绍了智能分析技术在信号强度监测中的应用。随着监测技术的成熟和知识库的积累，专家知识库和监控系统将逐步得到加强和完善，将在现场信号设备维护管理方面得到更好的保障。监测和监测技术的应用将在技术装备发展的过程中得到更广泛的应用，其在铁路电气服务安全生产中的作用将更加突出。

参考文献：

[1]信号微机监测技术条件.中华人民共和国铁道部.2006.

[2]郭进，张亚东.中国高速铁路信号系统分析与思考.北京交通大学学报，2012.