基于信号集中监测系统的生产管理

何 岸

基于信号集中监测系统的生产管理

何 岸

摘 要：信号集中监测系统已经广泛应用，利用信号集中监测系统对信号设备运用状态的不间断采集、分析处理和预报警功能，可以提高信号设备维护和维修的效率。结合我段信号集中监测系统的运用情况，阐述了利用信号集中监测系统提高信号设备运用质量和减少故障率的工作方法，同时提出了信号集中监测系统实现智能分析功能的必要性。

关键词：信号集中监测;预警;报警;知识库

铁路信号集中监测系统是面向铁路信号维护领域、集实时数据采集、通信、处理、控制、协调、图文显示为一体的综合性维护支持和信息监控网络系统，是保证行车安全、加强信号设备及其结合部监控管理和健康维护支持的重要行车安全设备，是信号设备维护的“黑匣子”。当信号设备工作偏离预定界限或出现异常时，及时进行报警，避免因信号设备故障或违章操作而影响列车的安全、正点运行。

目前我段已经在所有车站建成了信号集中监测系统网络，覆盖车站、工区、车间和电务段各主要一线生产部门，在日常生产管理中发挥了重要的作用。

1 围绕集中监测系统构建闭环维护管理

经过铁路生产力布局调整与管理体制上一系列重大改革，电务工作面临新的发展机遇，同时也遇到一些新的难题。电务段管理的信号设备分布点多、管理的线路长，而主要技术人员和管理人员相对集中;另外，新的信号设备不断上马，现场工区人员进行电气特性测试、故障处理时的能力需要提高。为了有效发挥信号集中监测系统的作用，段内建立了基于信号集中监测系统的闭环维护管理制度。

1.强化信号集中监测系统的设备管理。在项目实施阶段，由于信号集中监测系统是电务系统自己用的设备，在工程项目开通和调试过程中，施工单位容易忽视而更多关注信号主体系统的调试和开通工作。为此，需加强信号集中监测系统的实施质量检查，确保项目开通时信号集中监测系统也同步开通运用。同时组织车间和工区的人员同步培训和学习信号集中监测系统知识，便于有效运用。

2.完善信号集中监测系统的调阅分析制度，强化闭环管理。制定《电务段监测信息管理办法》，坚持节假日不间断调阅，形成闭环管理。①对局级监测信息，相关车间在3个工作日内，将整改、处理情况上报到电务段监测中心，及时复核反馈;②段、车间每日调看发现的监测问题，全部纳入监测信息处理平台，督促相关部门、车间、工区组织处理;③电务段监测中心将每日调阅发现问题数量及严重问题纳入段日交班。电务段监测中心每月收集整理制作典型监测案例，以PPT的形式为现场一线信号人员进行“微机监测运用、分析”宣讲培训。

2 利用集中监测系统发现信号设备隐患

通过对信号集中监测系统数据的分析和调阅，及时发现和处理了多处信号设备隐患。包括：①电缆绝缘问题;②道岔动作曲线不正常，如工务框架不良、调整不当、钩头别劲、小电机不良、工务滑床板吊板、缺口变化，高速道岔分中不好、工务滑床板滚轮抱死等;③轨道电压超标，原因包括绝缘和杆件不良等;④电源设备问题;⑤移频、站内电码化、电容不良问题;⑥信号机灯丝电流不良等。

对发现的信号设备隐患，安排技术人员及时处理，同时将处理的结果信息都整理成经验库，做为培训和日常分析时参考，也为智能分析功能的实现提供知识库。

举例：某站在调阅分析时发现一个轨道功出电压与主轨出电压同步波动变化，功出电压在138～82 V间波动 (图1)，主轨出电压在532～274 mV间波动。经查发现组合架之间连接线头有毛刺，造成接触不良，在U码与其他低频之间转换时无低频输出，导致发送盒瞬间无功出，主轨出电压随功出电压瞬间下降，将连接线重新插接后问题消除。

图1 波动时的抓图

3 信号集中监测系统信息智能分析探索

信号集中监测系统的应用，使信号技术人员能全面获取全站信号设备的状态信息和报警信息，有利于准确分析设备运用状态。但也带来另外一个问题：全面的监测数据量，使人工调阅分析工作量很大。需要研制用计算机自动进行智能分析的系统，自动获取设备预警，实现信号设备的故障诊断。为解决这个问题，我段组织技术专家与信号集中监测系统厂家一起进行了智能分析系统的研制工作。

3.1 智能分析系统的功能

基于集中监测系统的智能分析功能是在分散的、孤立的、断续的数据中发现关联的、综合的、连续的事物变化规律，用人工智能分析技术，按照信号设备的逻辑关系实现自动的数据分析。智能分析系统实现二大功能：对信号设备隐患的预警和信号故障时的诊断。

1．智能分析的预警，是利用信号设备的规律性、经验性的推理手段和逻辑，以及横向比较、关键点的关键路径等方法加以分析判断，发现信号设备的异常状态和隐患，提示使用人员问题出现，并形成预警报告。

2．故障诊断功能，是当设备发生故障时，系统能捕获报警，并通过对采集信息的分析和推理，按照定义的规则定位故障位置和原因。

3.2 智能分析系统的实现

智能分析功能的逻辑处理如图2所示，根据信号设备分析需求的特点，分成4种不同的分析方式。

图2 智能分析功能的逻辑处理图

1．专家系统推理机是利用专家系统的思路，结合信号技术专家的经验和知识库，它实现信号设备故障分析的“推理机”和“知识表述”。“推理机”从数据缓存区获取数据，并根据“知识库”中预存的逻辑解析分析数据，从中发现是否满足“知识表述”故障特性，满足特性则报警。它实现了信号智能分析的通用性和可扩展性，无论信号设备如何变化、分析方法如何变化，软件和体系结构不会受影响，只需要用“知识库描述工具”把“处理逻辑”描述出并存储入“知识库”中即可。

2．特定逻辑分析器是对专家系统推理机的补充，该“分析器”是针对“知识表述”无法描述的逻辑。对于这种逻辑，“分析器”用高级编程语言实现逻辑，并将“分析器”接入到预先定义的处理逻辑中，使得系统不间断地调用“分析器”完成实时分析功能。

3．对于“单个采集点”也需要有适应铁路信号设备特点的模型用于分析预警和报警。日曲线分析算法总结出4种模型，可分析出“超限”“异常波动”“趋势变化”“突变”4种故障特性。

4．曲线分析算法主要针对于特定的曲线，这种“曲线”的特点是采集数据的时间域有限，例如“道岔动作曲线”。

智能分析系统已经在良江站和仑墟站2个车站试点运用，达到了预期的效果。现正在分析和总结，准备推广到其他车站运用。

4 结束语

信号集中监测系统在我段的运用，提高了南宁电务段一线技术人员对信号设备维护和维修的效率，有效地降低了信号设备故障率。同时在信号集中监测系统既有功能的基础上，扩展和实现智能分析功能，推进了信号设备的状态修。

［1］韩家炜，堪博．数据挖掘概念与技术(第2版)［M］.北京：机械工业出版社，2007．

［2］中华人民共和国铁道部．运基信号［2010］7092010．关于印发铁路信号集中监测系统技术条件的通知［R］.2010．

Abstract:The Centralized Signal Monitoring(CSM)system has been widely used．It can acquire and analyze the running status of signal equipment in a real time manner and give off pre-warning and alarm．The use of CSM can improve the efficiency of signal equipment maintenance and repair．Base on the use of CSM in our organization，It is illustrated how to improve the operating quality of signal equipment and the method of reducing the failure rate of signal equipment．And the necessity of using CSM to provide intelligent analysis functions is proposed．

Key words:CSM;Pre-warning;Alarm;Knowledge Base

何 岸：南宁铁路局南宁电务段 工程师 530001 南宁

2012-10-21

(责任编辑：张 利)