铁路电务系统中的智能集中监测系统研究

铁路电务系统中的智能集中监测系统研究

王一飞

淮安高铁基础设施段电务专修队 223003

摘要：随着铁路运输的快速发展，电务系统的安全与效率成为研究的重点。本文聚焦于铁路电务系统中的智能集中集中监测，探讨了其在如何提升安全性、系统运行稳定性、减少故障发生率以及优化维护策略中的应用。通过分析当前技术的运用现状，本文提出了一系列关于智能集中监测的研究，旨在为铁路电务系统的现代化、智能化、信息化发展提供理论支持。

关键词：铁路电务系统；智能集中监测；技术应用

引言：铁路电务系统作为铁路运输安全与效率的关键组成部分，其稳定运行对于保障铁路运输的高效性和安全性至关重要。随着信息技术的发展，智能集中集中监测在铁路电务系统中的应用逐渐成为研究热点。本文旨在探讨集中监测技术的应具备的功能，集中监测技术使用的安全性、系统运用质量的提高和维护。

1. 铁路电务系统概述

1.1 电务系统的组成与功能

电务系统的组成复杂，作为铁路运营的神经中枢，涵盖了从基础的信号设备到高级的自动化控车系统。各类基础信号设备主要包含道岔、信号机以及轨道电路，通过基础信号设备实现列车运行时的进路排列、停发车、实时盯控等；信号控制系统负责列车运行的调度与指挥，其主要包含联锁、CTC、列控等系统，各系统间相互限制，相互监督，确保列车按照既定路线、既定运行时间以及车速安全行驶。集中监测与维护系统则对上述各信号设备、系统进行实时监控，及时发现并处理隐患或故障。

1.2 电务系统面临的挑战

随着铁路运输量的不断增长和运行速度的提升，电务系统面临着前所未有的挑战。各类行车系统的老化、设备的故障、自然灾害的影响以及人为因素的干扰，都可能对电务系统的稳定运行构成威胁。此外，随着技术的快速发展，电务系统需要不断升级以适应新的技术标准和安全要求。因此，如何确保电务系统的高效运行，同时提高设备维护质量和应对突发事件的能力，成为当前亟待解决的问题。

2. 智能集中监测系统的功能

2.1 集中监测系统功能概要

铁路电务系统对信号设备的安全要求日益提高，为加强行车安全，实现实时盯控各类信号设备运行状态以及及时获取设备不良信息并更加直观预判故障发生点，集中监测系统成为了提高电务部门维护水平和维护效率的重要系统。

2.2 集中监测系统具体功能

集中监测系统应采用成熟可靠的技术收端，实现信号设备运用过程中的动态实时监测、数据记录、统计分析；当监测的信号设备主要电气特性和道岔设备机械特性偏离预定界限或不能正常工作时应及时预警或报警；对于已处于异常状态的设备，应具备预警分析和故障诊断功能；除电务自身设备以外，还应能监督与工务、车务、通信等部门结合部的有关状态；系统本身应具备抗电气化干扰的能力，确保在电气化区段正常工作，同时应具备可靠的网络安全技术，并采用统一接口、标准协议，实现全路组网，保证网络安全；为方便电务人员操作，系统还应具有简单明了的操作界面。

3.3 集中监测系统接口功能

集中监测系统可通过自身拓展接口实现与其他各电务系统之间的通信，用以传输各类信息，集中监测各系统间的通信状态。集中监测系统与联锁系统之间采用RS422串口连接至联锁系统的电务维修机实现通信，联锁单向将站场表示、操作信息、设备状态、驱采信息等数据发送给集中监测系统，使集中监测系统不通过联锁电务维修机便可直接查看到站内各类信息；集中监测系统与列控系统通过RS422串口连接至列控维护终端实现通信，列控单向将区间方向、临时限速状态、区段SA状态等数据发送给集中监测系统，使集中监测系统可直接查看区间列车运行信息；集中监测系统与CTC系统通过RS422串口连接至CTC维修机实现通信，CTC单向将开关量、CTC自身状态等数据传送给集中监测系统，使集中监测系统可直接监督CTC运行状态。

3. 智能集中监测技术的安全性

3.1 集中监测系统的安全性

集中监测系统属于铁路安全运输中的辅助系统，因此其系统本身的隐患与故障都不得影响电务其他设备与系统的正常工作，集中监测系统运行所需的采集传感器、采集板、空开、工控机、路由器等皆不可串入电务运输设备的电路中，必须设立可靠的安全边界，并应在相应的图纸中做出标注。

3.2 集中监测系统设备的具体安全要求

总体来说，集中监测设备与被测设备之间必须采取良好的电气隔离措施，任何情况下都应符合故障导向安全原则。具体安全要求如采集器及采集板卡须具有良好的阻燃性和电气特性；采集器外壳和封装应采用指定的铁路信号专用继电器外壳和底座；传感器（或隔离设备）输入阻抗应大于R(R=输入量程*500)；各采集线与设备配线应采用不同颜色防止混线；根据所集中监测设备的安全等级分别采用不同的耐压防护等级，一级≥AC3000V,二级≥AC1200V等。

3.3 集中监测系统采集点的安全设置

集中监测采集项目主要为外电网、电源屏输入输出电压、电流，各设备电缆绝缘、电源对地漏流、道岔动作电压、电流、功率曲线，轨道电路各类电气特性，信号机点灯回路电流等。监测采集点的安全设置能够更好的防止与各类设备线混线，造成干扰。外电网的电压采集点应设置在机械室内配电箱的闸刀外侧，电流使用开口式电流传感器并放置在闸刀与电源屏之间；智能电源屏本身具有自我采集换算电压、电流的智能模块，因此集中监测系统只需通过串口连接智能电源屏即可获得输入、输出电压、电流信息，而非智能电源屏的采集点则设置于自身保险丝或空开的输出端；电缆绝缘的采集点应在分线盘上的各设备对应电缆端子上设置，电缆绝缘的测试需甩开地线后才可进行，因此该集中监测功能应为人工操作，系统功能设置为非实时采集；电源对地漏流与电缆绝缘相同也应设置为非实时采集，其采集点设置除电源屏输入和不稳压备用电源外，其余设备电源都应设置；道岔的动作电压采集点设置在DBQ的11、31、51端子，动作电流设置在DBQ的21、41、61端子，1DQJ的状态采集设置在1DQJ的41、43端子，道岔的表示电压设置在分线盘上的表示线端子上；轨道电路的各电气特性可通过与ZPW2000轨道维护机获得，也可设置在轨道组合侧面端子处；信号机点灯回路电流采集点设置在点电路始端；其余集中监测系统所采集的信号设备基本采用外接传感器进行采集。采集点的安全设置主要按照设备始端或者末端与其余设备分界口的原则，这样设置采集点可以避免图纸及施工的复杂化以及采集线发生故障时影响在用设备。

4. 智能集中监测运用质量的的提高与维护

4.1 集中监测系统当前缺陷

在铁路电务系统中，智能集中监测应用标志着维护和管理方式的深刻变革。这一技术的应用，旨在通过实时数据分析和预警，提高铁路的运行效率和安全性。当前集中监测系统仍然存在缺陷，在软件和硬件方面都有不足。硬件方面如通信状态不佳，造成在调阅数据和曲线时容易卡顿；集中监测工控机死机，需人工进入机械室进行重启等。软件方面如大量的数据库产生，无法对过早的数据进行压缩，导致回放数据时需要读取很长时间；无法精准筛查各类无效报警，在精准定位所需报警信息时需翻阅过多内容等。

4.2集中监测系统运用质量的的提高

不会调阅、不会使用集中监测系统是智能集中监测技术应用过程中不可忽视的问题。在实际操作中，经常出现不知道所需的数据在哪里调阅、无效报警不会筛查、机测数据不会保存、不会设置报警预警上下限等问题，这些问题大大降低了集中监测系统的运用质量，因此，在使用集中监测系统之前，需阅读各集中监测厂家的集中监测使用说明，以便知晓集中监测系统具备哪些功能，并懂得调阅集中监测的法方以及集中监测系统对各类设备的状态是如何显示的，只有这样才可以知道有哪些数据可以使用集中监测直接浏览，在遇到设备状态不良时可以第一时间发现问题所在，使得集中监测系统运用质量得以提高。

4.3 集中监测系统的维护优化

集中监测系统的维护优化是确保系统稳定运行的关键。集中监测系统的默认设置是对多项信号设备进行24小时实时集中监测，再加上日常对集中监测的调阅浏览以及报警处理等人工操作，会产生大量的临时数据，这些数据都会保存在集中监测系统默认的根目录当中，久而久之就会造成根目录的存储不足，造成系统的卡顿，因此电务人员在使用集中监测系统时，要及时适时的对集中监测系统保存的老旧数据进行清理；还需要经常对集中监测系统的工控机和终端机进行防尘清理，加强主机的散热功能，避免因长时间运行导致设备过热而死机；做好主机各类网口及USB口的封堵也很重要，可以有效避免外来病毒的入侵，避免数据丢失以及系统的崩溃；另外还需要定时检查与各系统间串口连接的紧固性，有效防止因串口连接不良而造成的通信不畅，其次，应配合厂家定期的对系统检查和性能评估，确保技术更新和升级能够及时满足站场集中监测的需求；最后，专业培训和技术交流也是不可或缺的。通过持续的教育和实践，电务人员能够更好地理解和应用集中监测技术，提高整个系统的可靠性和效率。

结束语：智能集中监测系统为铁路电务系统的现代化、安全化提供了新的维护思路和方法。通过不断的技术创新和应用实践，可以预见集中监测技术将在提升铁路运输安全性和效率方面发挥越来越重要的作用。未来的研究应继续关注技术的实际应用效果，不断优化和完善相关技术，以适应铁路电务系统日益增长的需求。

参考文献：

[1]胡启正,杨勇,王巍.铁路电务智能运维应用系统研究与设计[J].中国铁路,2021(04):61-66.

[2]任明.铁路电务设备智能运维系统技术分析[J].信息记录材料,2021,22(04):15-18.

[3]蒋敏建,李国兴.铁路电务智能运维系统技术浅谈[J].科技风,2019(17):87.