高速铁路信号监测分析及精细化管理的思考

林绍刚 余卫巍 甘胜强

(武汉铁路局信阳电务段， 信阳 464000)

高速铁路信号监测分析及精细化管理的思考

林绍刚 余卫巍 甘胜强

(武汉铁路局信阳电务段， 信阳 464000)

目前信号监测分析系统功能较全面，但监测分析管理粗放化，没有充分利用现有监测手段指导日常维修。文章通过高铁区域分析中心建设，主要从监测报警门限标准提高、问题综合分析精准定位、作业过程卡控等方面入手，充分发挥综合监测系统功能和分析作用，以达到高速铁路信号维修精细化管理的目的。通过精细化管理，发挥了信号设备集中监测分析的作用，及时发现设备隐患，预防信号设备故障，提高作业效率，做到作业过程可控，探索了高速铁路信号维修由“计划修”向“状态修”模式转变的途径。

高速铁路； 监测分析； 精细化

1 前言

京广高速铁路全线开通后，根据实际情况(管辖郑武高速铁路线272 km线路，含4个中间站及14个中继站)，我们及时成立了高速铁路区域分析中心，配备专职人员进行监测分析，在中心职能、分析方法、作业卡控上进行了重点实践，通过三年来高速铁路区域分析中心有效运作，发现并处理了设备隐患47个，预防了大量的信号设备故障，充分发挥了高速铁路区域分析中心的作用，确保了京广高速铁路信号设备的安全运行。

2 高速铁路区域分析中心工作职能

高速铁路区域分析中心主要工作职能有：

(1)查询分析各种监测终端，上报管内信息分析存在的问题；

(2)负责管内信息分析问题的追踪；

(3)配合安全生产指挥中心对管内设备异常报警信息及预警信息进行分析及处理；

(4)负责管内维修及施工作业的全过程盯控；

(5)负责中继站室内信号设备维修工作。

3 高速铁路区域分析中心工作流程及工作要求

京广高速铁路郑武段主要使用河南辉煌科技10版集中监测、ZPW-2000轨道维护机、LKD2-H型列控维护机、道岔缺口视频监测系统、环境监测视频系统等多种监测监控系统。

高速铁路区域分析中心实行全天24小时实时分析盯控。通过日常监测分析，发现问题，督促落实问题处理，形成闭环。同时通过日常中继站设备的维护和问题处理，反过来验证监测分析结果的正确性，提高了高速铁路区域分析中心分析人员的分析水平，形成良性循环。

为更好的利用监测系统，发挥监测系统的强大功能，结合京广高速铁路维修的实际现状，发现问题，处理问题，将设备隐患消灭在萌芽状态，防患于未然，确保京广高速铁路信号设备安全运行，我们将精细化管理理念引入到日常分析与维修工作之中。首先全员树立“高速铁路无小事”，“高速铁路零缺陷”的目标理念。着重以预防故障，消灭隐患入手，提前发现设备存在的隐患。在现有监测报警标准上提高了要求，从源头尽早发现问题隐患。再者，重视过程的管理，不管是维修作业过程，还是设备使用中产生的渐变，做到全过程尽在掌握之中，为日常工作决策提供详实的参考。第三，突出以分析结果指导日常维修工作。大数据分析的结果是维修作业效果的最直接体现，找到数据分析与作业(问题处理)的相关性关系，可提高维修的针对性，提高人员作业效率，起到事半功倍的效果。以下，重点介绍一下我们在报警门限设置、综合分析、作业卡控上进行的一些尝试与实践。

4 高速铁路区域分析中心的工作实践与经验

4.1 监测报警门限的精细设置

以前沿袭普速线信号微机监测系统设置经验，所有电压电流监测曲线上下限均为日常实际值的±15%进行设置，经过实际运行分析，此种设置已不适合高速铁路的安全运行要求，不便于对设备性能变化趋势的掌握，不利于在设备隐患初期就被及时发现，不利于实施状态修模式。根据设备日常实际运用情况，按照监测分析精细化的要求，我们有针对性的进行缩小报警上下限范围，以便于及时发现设备的初期隐患，略举如下：

(1)电源屏输出列控电源电压报警上下限设置为±2 V，电流报警上下限设置为±0.1 A。

电源屏输出电压、电流值日常相对稳定，通过分析曲线变化能够及时发现设备存在的问题，如图1所示。通过电流分析发现中继站电源屏输出电流从日常10 A下降至8 A，监测报警。根据电工原理，说明设备负载发生变化，经查找发现列控电源板TM451内部短路造成列控机柜I路电源总保险掉下(该保险未纳入熔丝报警，无报警)，列控系统单系工作，由于中继站为无人值守站，每月巡检一次， 一旦另一系再发生故障，将导致该站列控系统整体瘫痪，通过监测分析及时发现设备重大隐患。

图1 电源屏站内2 000 A电源6输出电流发生变化

(2)道岔功率曲线以及缺口范围设置

设置ZYJ7型道岔参考功率曲线及设置上限0.59 kW，通过道岔实时曲线与标准参考曲线进行比较(如图2所示)，超过上限或与参考曲线存在较大误差必须在天窗点进行查找原因。

设置道岔表示电压上下限为±0.5 V，超出范围即报警进行处理，如图3所示。

道岔缺口视频监测系统厂家提供的ZYJ7-J1道岔缺口标准为：(1.5±1.2) mm，高速铁路区域分析中心根据无砟道床稳固，道岔运行相对稳定等特点，将监测标准提高到(1.5±0.5) mm，即道岔缺口发生微小变化就能够较早发现，更好的预防设备故障。

4.2 利用多种手段进行综合分析，精确定位设备隐患

4.2.1 精确定位ZPW-2000A发送器故障

日常监测中发现ZPW-2000A电源1电压达到24.38 V(如图4 所示)，明显超出其他电源1.8 V，通过查看曲线，电源电流缓慢上升，较平时略高，如图5所示。说明此电源所辖负载发生变化。 结合ZPW-2000A维护机(如图6所示)。查看此电源所辖的ZPW-2000A发送器功出电压，发现其中一个ZPW-2000A备用发送器电压异常(每束ZPW-2000A电源管5个轨道区段的发送器工作)，经现场检查发现，该问题发送器表面温度达到65摄氏度以上(设备异常发热，说明设备性能发生变化)，当即更换后相关曲线恢复正常。说明通过综合分析，能够精确定位，找到隐患问题所在。

图2 故障时道岔动作及功率曲线

图3 故障时道岔表示电压曲线

图4 通过监测发现电源屏输出电压超限

图5 通过监测发现电源屏区间2 000 A电源1输出电源电流超限

图6 通过ZPW-2000维护机查看发现备用发送器功出电压波动设备隐患

4.2.2 精准定位列控设备采集问题

2014年以来，列控系统多次发生因轨道继电器接点接触电阻超标造成驱采不一致，导致轨道电路红光闪带故障。为吸取教训，高速铁路区域分析中心通过远程登录列控维护机，定期分析列控维护机监测信息，查看列控采集通道状态数据，各种板卡运行状态及通信状态，发现异常代码信息(代码02)如图7所示。通过采集通道状态代码代表的采集设备含义，精确定位采集点，在集中监测没有报警的情况下，及时发现列控驱采不一致问题，实际是轨道继电器接点接触电阻超标造成列控采集不到接点信息问题，通过分析，精准定位，共计更换21台JWXC-1700型轨道继电器， 及时消除列控驱采不一致问题，有效的预防了轨道电路红光带故障。

4.2.3 通过综合分析，快速判断

充分利用ZPW-2000A设备故障分析“五点法”，重点分析轨道电路发送、接收、送受端电缆侧、小轨电压等曲线，快速查找轨道电路电压波动点。

4.3 根据季节性特点，适当调整设置上下限

高速铁路中ZPW-2000A轨道电路因季节影响道床电阻会发生变化，每年的5月中旬至下旬，轨道电路电压整体下降，主轨出电压最高下降50MV，到9月中旬至下旬，电压又会回升(隧道内轨道电路除外)，高速铁路区域分析中心根据此变化规律，每年进行适应性报警门限设置，大大减少报警分析的工作量。

4.4 通过标准提高，消除设备隐患苗头

目前，铁运[2012]305号《高速铁路信号维护规则》(试行)中规定信号电缆绝缘阻值不小于1 MΩ的标准，由于京广高速铁路开通较晚，电缆绝缘性能较好，本着高速铁路高标准的要求，在日常分析中，发现信号电缆绝缘迅速下降并小于20 MΩ时，组织技术人员处理并分析原因，通过标准提高，多次发现轨道电路防雷网络模拟盘绝缘特性不良、箱盒密封不严进潮等设备问题。

图7 采集通道异常时的采集信息

4.5 在监测系统增加三级报警语音功能

由于分析人员每天需要分析大量的监测数据，为了不遗漏重点信息，及时发现信号设备的电气特性变化，增强敏感性，我们将监测系统的三级报警增加了语音报警功能，及时提示分析人员进行分析设备变化状态。

4.6 卡控作业过程

高速铁路的作业安全尤其重要，如何确保作业安全，做好防松、防脱、防遗漏工作，高速铁路区域分析中心除了负责日常的监测分析外，还有一项重要工作就是作业全过程卡控。

作业过程中需要道岔设备调整时，现场作业小组负责人向高速铁路区域分析中心申请后方可进行调整，分析中心对调整前后的设备状态进行监控分析对比，发现问题，立即通知现场处理。维修作业需要打开设备箱盒时，也须向高速铁路区域分析中心进行报告，由分析人员进行记录，曾经发生一起因职工进行电缆盒集中检修后未盖严箱盒，雨后箱盒进潮造成电缆绝缘下降的问题，高速铁路区域分析中心通过分析迅速定位了问题处所，及时处置了隐患，为吸取教训，制定了打开箱盒报告的制度，当作业后设备发生特性变化时能够分析作业方面可能造成的原因。作业中如需转换作业地点时，由作业负责人对工具、材料、仪表清点情况报区域分析中心记录，起到互控作用。

5 结束语

京广高速铁路全线开通后，本着实现高速铁路维修管理精细化，我们在强化高速铁路分析功能、作业卡控功能上进行探索，通过充分发挥高速铁路区域分析中心分析、监测监控作用，做到提早发现问题，及时处理问题，预防故障发生，探索了由传统计划修模式向状态修模式的转变，提高了现场作业效率，形成新的维修模式并取得良好的效果，确保了京广高速铁路信号设备的安全稳定运行。

[1] 铁总科技[2014]172号，铁路技术管理规程(高速铁路部分)[S]. Tie Zong Ke Ji [2014]No.172,Regulations of Railway Technical Management (High Speed Railway part)[S].

[2] 铁运[2012]305号，高速铁路信号维护规则(试行)[S]. Tie Yun[2012]No.305,Regulations of Maintenance of High-speed Railway Signaling(Trial) [S].

[3] 中国铁路总公司.CTCS-3级列车运行控制系统[M].北京：中国铁道出版社，2013. China Railway Corporation.CTCS-3 train Operation Control System [M].Beijing:China Railway Publishing House,2013.

[4] 中国铁路总公司.ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞系统[M]. 北京：中国铁道出版社，2013. China Railway Corporation.ZPW-2000A Automatic Block System[M].Beijing:China Railway Publishing House,2013.

[5] 运电高信函[2015]343号，高速铁路信号作业指导意见[S]. Yun Dian Gao Xin Han [2015]No.343,High Speed Railway Signal Operation Guidance[S].

[6] 中国铁路总公司.铁路信号集中监测系统应用与维护技术[M].北京：中国铁道出版社，2013. China Railway Corporation.Application and Maintenance Technology of Railway Signal Centralized Monitoring System[M]. Beijing:China Railway Publishing House,2013.

[7] 中国铁路总公司.列控地面设备典型故障案例[M].北京：中国铁道出版社，2013. China Railway Corporation.Typical failure Case of Ground Control Equipment[M]. Beijing:China Railway Publishing House,2013.

Analysis on High Speed Railway Signal Monitoring and Consideration on Delicacy Management

LIN Shaogang YU Weiwei GAN Shengqiang

(Wuhan Railway Bureau Xinyang Communication and Signal Division，Xinyang 464000,China)

At present, the function of the signal monitoring system is more comprehensive, but the monitoring analysis management is extensive, people can’t make full use the result of monitoring system to help the daily maintenance .Through the construction of center of analysis for High-speed railway, give full play to the function of monitoring system, and adapt to the requirements of the fine management of high-speed railway signal maintenance. Mainly from the monitoring alarm threshold, the standard to improve the comprehensive analysis of the problem and accurate trouble positioning, control the operating process, to achieve the Fine management. Through fine management, play the role of centralized monitoring and analysis of signal equipment, timely detect the hidden dangers, prevent signal equipment failure, improve work efficiency to achieve the operation process can be controlled, to explore the method of transforming the high-speed railway signal maintenance to the state maintenance.

high speed railway; monitoring and analysis; delicacy

2015-12-29

林绍刚(1977-)，男，助理工程师。

1674—8247(2016)02—0050—04

U284

A