中国铁路信号系统智能监测技术

中国铁路信号系统智能监测技术

尹训鹏

中国铁路济南局集团有限公司济南电务段泰山信号车间 山东 泰安 271000

摘要：近年来，铁路信号的监测技术不断提升，目前该项技术不仅能对铁路运行数据进行实时记录并且还能有效完成对数据的收集、传输以及分析等工作。尤其是在当前信息技术的高速发展中，人们对铁路信号系统智能监测技术应用的要求也在不断升高，所以需要重点针对技术进行分析，以便于在技术分析过程中，可以找到技术应用策略，从而提高铁路信号系统运行效率。

关键词:铁路信号系统;智能监测;技术应用

前言

随着近年来我国交通运输行业发展的突飞猛进，我国公共交通设施的建设已经在全球国家名列前茅，这些公共交通设施带给我国人民的便利更是数不胜数。早在2012年，我国就已经成为世界在建高速铁路工程规模最大的国家，已经建成的高速铁路也赢得了世界速度最快的名誉，这些名誉都是我国高速发展科学技术的见证。随着中国铁路硬件设施的升级，人们的重点渐渐从中国铁路的硬件设施转向软件设备。例如，中国铁路信号技术问题同样备受关注。当下正处于我国铁路信号技术改革创新的时期，改革目的是为了使我国铁路信号设备由单一设备转向系统化、综合化的发展趋势，并且使信号系统变成实现高速铁路安全问题、实现统一监督指挥的关键枢纽。

一、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。

二、铁路信号系统智能监测技术应用现状

1、数据共享难度大

在铁路信号系统智能监测技术应用过程中，数据共享是比较关键的一项工作。但是由于铁路信号系统的涉及范围较广，如果不能科学的控制，将会造成信号系统应用故障出现。并且在我国当前铁路信息系统运行过程中，由于铁路信息系统运行的范围较广，需要调度和调节的信号管理工作要求较高，如果不能科学的做好预控，将会影响到铁路系统运行效果。同时通过对我国现有铁路信号系统智能监测技术应用分析后发现，在信号系统运行控制中，数据的运行控制还存有一定的难度，因而还不能为信号系统监测技术应用提供帮助。

2、信号系统协调难

铁路信号系统智能监测技术应用过程中，对于信号系统的协调管理也是非常关键的，但是通过对我国现有铁路信号系统运行监督管理工作研究发现。目前铁路信号系统智能监测技术应用中，对于信号系统的协调还存有一定的难度，所以这种情况下，就不能为信号系统的监测管理提供帮助。对于铁路信号系统智能监测技术应用而言，信号系统的协调控制是比较关键的，但是如果在信号系统协调中，不能科学的控制信号协调方式，将会影响到信号系统运行效果。

三、铁路信号系统智能监测技术构想

为了能够更好地监测铁路信号，进行全面的智能分析以及做出正确的决策，需要设计和搭建出一个具备综合功能的智能电务监测与维护系统。监测和监控设备的功能改进以及集成技术水平的提高可有助于搭建具备集成处理功能的监测与监控平台。建立一个智能铁路信号的电务监测维护系统是一个长远而又相对繁杂的系统设计过程，需要花费一两年甚至更多的时间，同时在整个设计过程中还要随着铁路的发展变化来改进设计方案，在铁路发展与现代化过程中缓慢推动整个工程的实施进程。在搭建整个铁路信号系统过程中我们应重视设备的安全性，设立保护目标，确保数据的一致性以便进行综合性分析，具体实现措施包括以下几个方面：

1、从初始的分散型转变为现在的浓缩型

目前对铁路信号的监控工作仍然离不开传统的人工故障判断，自动化故障判断和智能分析不仅能为操作人员提供数据收集的帮助，还能帮助其做出正确的决策，除此之外还可以逐步将监控系统功能的分散化向系统集中化发展。集中管理主要作用于各个传感设备，使得来自不同设备的数据进行统一存储与管理，并对数据进行综合性分析，根据系统的需求进行功能划分。初始系统数据集成建立之后，还需要根据后续的需求变化对系统进行二次开发，随时调整系统功能。

2、对数据进行规范化和标准化管理

监测数据范围包括了各类设备运行的各个方面。在构建整个铁路信号监测系统过程中，我们需要特别注重系统与传感设备工作流程的标准化，流程的标准化是成为智能监测系统稳定运行的基础，同时还需对每个设备数据进

行统一规范化命名以及排序，这样可方便我们对各项数据的综合分析，为数据的智能采集以及数据的智能关联提供基准。除此之外，还需要对不同类型的设备协议和数据进行统一和规范，并随时根据系统设备运行的需要进行必要的模块扩充与修改。

3、对历史监测数据进行数据挖掘分析

铁路信号监测系统存储了大量有利用价值的监测数据，应大力挖掘数据背后隐藏的规律，并深入理解与分析，从中找出铁路系统发生故障的原因、位置以及时间节点等有用信息，并以获得的深层次信息建立起相应的故障演化模型，为设备故障智能化分析和预测提供技术支持。

4、采取智能化分析技术

铁路信号智能分析主要体现在以下两方面：第一是通过使用不同子系统对各种设备之间的连接故障进行逻辑性分析，其包括了各种设备之间的对比分析，如列车与地面、地面与地面以及信号与通信之间的综合相关性分析；第二是对各个设备的故障分析，主要包括设备运行趋势分析、设备生命周期分析以及不同类型设备的故障分析等。在对设备信号进行逻辑故障分析过程中，我们可以建立相应的专家数据库诊断系统，收集和分类存储专家提供的专业知识以及宝贵经验。知识库的规划和建立直接影响到系统智能诊断的正确率与实用性，故系统故障智能判断需要建立能涵盖多个设备相对应的系统库，在故障排除过程中，为了最大限度地提高诊断效率，缩小调查范围，可以从以下两个方面来构建专家系统库：首先，根据不同设备的性能与组成内容之间的差异，将相关设备和对应的知识点组合成相对独立的知识体系；其次，根据系统的结构将子系统的知识置于单个模块中，可实现有针对性的检索和提高知识库查询的效率；最后，依据不同的数学模型，将知识内容划分为几个不同的模块，以提高知识库的综合应用。

5、搭建数据处理平台，进行综合智能分析

在构建数据处理平台过程中，将获得的监测数据与现场维修人员的测试数据、检查数据以及日常设备故障数据整合在一起，对维护经验、标准模型和领域知识进行总结和分类，并建立智能分析和故障诊断知识库，积极开发综合分析软件，从而实现数据的关联分析以及综合智能分析。

6、发展GPS卫星定位监测技术

GPS作业的高精度特性在很大程度上保障了列车高速行驶的安全性，能够进一步提高铁路系统的科学管理水平。GPS卫星定位监控系统主要由计算机、高分辨率的显示器以及大屏幕的投影机等设备组成。该系统可对管区列车的方向、速度以及状态进行实时监控。其工作原理主要是在移动端对不同类型的传感器进行数据采集，并通过无线传送的方式将采集到的数据传输到监控中心，从而实施数据监控。

结语

在科技逐渐进步和发展情况下，我国铁路信号系统需不断完善技术与设备方面的发展，从而将单一的特点变为系统化且整体化的优势，采用智能检测技术，组建完善的信号智能监测系统，便能在一定程度上确保铁路列车运行安全。

参考文献：

[1]王彬.铁路信号系统智能监测技术浅析[J].数字通信世界，2019(08):107