列控设备动态监测系统运用案例分析

阚 峰 上海铁路局上海铁路轨道交通开发有限公司

列控设备动态监测系统运用案例分析

阚 峰 上海铁路局上海铁路轨道交通开发有限公司

列控设备动态监测系统在列控系统的运用和维护中被广泛推广和使用。通过日常运用中的实例，对如何利用列控设备动态监测系统发现和分析设备故障进行分析和探讨。

列控设备动态监测系统；案例；故障处理

我国自主研制的CTCS-2列控系统技术性能和设备质量已达到安全运行的要求。在此基础上，2006年原铁道部运输局组织研发了列控设备动态监测系统（以下简称DMS）。该系统在列车运行过程中，可实现对列控系统设备部分状态进行实时监测，是电务部门掌握列控设备运用状态，并为机务部门相关系统提供列控车载设备（以下简称ATP）等相关并为机务部门相关数据信息的行车监测设备。

鉴于高速铁路高密度的运行特点，在高速铁路维护中，经常面临运行中的动车组发生列控车载设备故障时，无法及时获取运行数据、运营时间内列控地面设备异常无法第一时间上道确认、特殊场景不同车载设备处理逻辑的差异性无法确定等问题。根据工作经验，利用DMS进行深度分析可以较好地解决上述问题。以下若干典型案例，具体介绍DMS的部分深度应用。

1 DMS系统组成

1.1 简介

列控设备动态监测系统（简称：DMS）由车载信息采集装置、地面数据中心及查询终端三部分组成。车载信息采集装置安装在动车组相应机柜内，在运行中完成ATP列控系统运用状态、应答器位置及报文、轨道电路传输特性等信息的采集，其数据通过GPRS网传回地面数据中心，经处理、分析、统计后，通过互联网或铁路办公网传给各查询终端，配以地面网络传输管理分析设备，从而达到动车组运用过程中，对涉及行车安全的信号设备ATP、应答器、轨道电路、补偿电容等内容的监测，实现列控设备和地面设备的检测、分析。列控设备动态监测系统如图1所示。

图1 列控设备动态监测系统图

每列动车组配置车载信息采集装置，完成GPS、STM、BTM、CTM、ATP信息采集，理通过GPRS发送到地面数据中心进入互联网，经防火墙隔离后接入办公网，各铁路局、电务段、维护中心、动车段（所）通过铁路办公网接收数据。

列控设备动态实时监测系统是在各局电务试验车动态检测设备成功运用的基础上，对试验车“信号动态检测系统”加以扩展、改进、提高，将补偿电容检测小型化，增加了ATP、应答器等内容的检测，将车载信息检测装置安装在动车组内，通过GPRS无线方式，配以地面网络传输管理分析设备，从而达到动车组运用过程中，对涉及行车安全和效率的信号设备ATP、应答器、轨道电路、补偿电容等内容进行实时检测，实现列控设备和地面设备的实时检测和分析。并与微机监测联网，实现信息共享，实现报文特别是有源应答器报文的自动校核。总体做到列控设备日检测，达到利用车载动态设备检测地面静态设备的目的。

1.2 主要功能

为电务维护人员提供轨道电路、应答器等实时信息，为设备维护提供依据；为行车调度提供动车组实时运行信息，为科学指挥调度提供实时信息；为机车综合无线通信设备（CIR）、工务晃车检测、机车信号远程监测系统等设备提供扩展接口，实现数据共享。

（1）监测范围：ATP设备的状态及故障信息、地面应答器状态。

（2）检测范围：地面应答器报文数据、区间轨道传输信息及补偿电容状态信息。

（3）系统按里程方式组织数据。

（4）具有数据异常报警及搜索定位功能。

（5）具有列车跟踪及故障定位功能。

（6）具有在线回放和历史回放功能。

（7）对故障报警、数据异常按交路、车号自动形成报告。

（8）形成故障报警、数据异常报告，可进行全程监督和查看。

1.3 用户界面

主要包括：报警信息、运行跟踪、运行示意、电子地图、应答器信息、交路回放和应答器回放等，部分界面截图如图2至图5所示。

图2 运行跟踪

图3 运行模式

图4 电子地图

图5 应答器报文图示

2 DMS对列控系统日常维护、故障提前预防、设备异常信息提前排查及故障应急处置都有着重要的指导意义

DMS四项报警内容“非正常停车报警”、“ATP报警”、“应答器报警”、“轨道电路报警”的报警信息准确、针对性强，对及时发现设备异常问题，提前采取预防措施发挥了积极作用。“非正常停车报警”一般发生在列车非正常停车时的报警，若属ATP设备故障引起的停车报警，对于电务部门第一时间通过DMS分析故障原因有着重要作用，有利于指导司机或机械师协助进行处理，并启动应急预案可以提前组织相关应急抢修人员准备相关备品进行抢修准备；“ATP报警”对于指导无线超时，应答器丢失、报文错误及链接错误，设备单元故障报警，异常等级切换等信息的及时分析处置有着重要作用；“应答器报警”主要是报文计数器异常的报警，对指导地面应答器问题提前发现并处置有着重要作用；“轨道电路报警”对指导轨道电路异常问题的分析处置有着指导提示作用。

2.1 强化了无线超时报警信息监测能力

武广高铁、广深港客专共计监测到有效无线超时报警信息439条，通过实时监测及综合数据分析、地面处理，一是重点发现并处理了4列动车组（3038车-08端、3041车-08端、3026车-01端、3056车-01端）存在的惯性无线超时问题；二是发现并处理了50个车次的MT电台或MT机笼故障；三是发现并通知核心网处理了武广高铁K2358+00等多处地面网络质量差导致车组多次无线超时问题；四是及时为存在无线超时报警信息的动车组入库进行单呼试验、确认车载设备是否良好提供了前提条件。

2.2 提高了列控设备运用质量综合监测能力

截止2015年底，对广铁集团自DMS系统使用以来的报警信息进行梳理：

（1）收到的监测到应答器缺失、链接错误报警信息共计461条，一是发现并处理了广珠城际过绝缘节轨道电路校正导致应答器出窗的重点信息，现已通过将CRH1型车ATP设备软件升级至66版解决；二是发现了武广高铁2208+399、广珠城际K48+50等处应答器安装位置不对或列控数据不对等问题，已通过地面处理解决；三是通过数据分析、设备整治解决了CRH1型车BTM解码板不良（广深线CRH1009）等造成的应答器缺失问题。

（2）监测到全零应答器报警信息共计65条，通过对前后车、同一车监测信息的比较分析，基本确认全零应答器问题与个别动车组有关，经在总线上加装磁环、整理机柜内部配线等措施后情况有所好转。

（3）监测到非正常停车报警信息共计297条，针对每条报警信息均由数据分析员通过电务“110”立即联系故障动车组司机，确认故障信息并指导处理ATP设备故障或通报段调度安排地面车间处理。

（4）监测到STM、TCR信息不合理的报警信息共计44条，通过结合列控车载CF卡数据分析，一是多次发现海南东环使用的CRH1型车STM设备（解码板、发送板、接收板）硬件不良，已通过更换解决；二是已2次发现武广高铁CRH3型车在区间低速过绝缘节时，因同时接收到前后区段的低频信息造成TCR设备死机问题（需停车重启解决）。

（5）监测到应答器计数器异常报警信息共计150条，一是发现了140条应答器组发送的默认报文，该问题主要是武广线冬季雪后动车组高速运行时，雪块打断有源应答器组尾缆导致；二是发现了10条列控中心发送的默认报文，该问题主要是列控中心硬件不良所致。通过DMS监测信息，上述问题均得到及时发现并可计划地安排处理解决。

2.3 及时发现处理有源应答器及尾缆故障

京沪高铁运行的动车组收有源应答器默认报文，仅仅在C2控车下侧线接车时才影响控车。通过DMS的应答器报警，能够及时发现、定位故障点，通过该方式及时发现处理了7处应答器尾缆或接口故障，未影响行车。

2012年2月16日，D316次列车（CRH2型168A号上海虹桥站至北京南站）11：50运行至曲阜东站内上海端咽喉道岔536 km900 m处因ATP输出紧急制动压岔停车，通过查看DMS发现上行进站口收应答器默认报文导致停车。

通过每日DMS数据分析，发现重复出现丢失或信息错误报警的应答器时利用天窗点进行处理。通过该方式及时发现处理了6处受损应答器。

3 提供故障判断处理新思路

DMS在上海局运用发现并分析解决的问题主要有：无线超时、非正常等级切换、设备单元故障、应答器异常等问题。尤其是对无线超时问题的提前发现处理上作用明显，由于上海局动车组配属多，交路多，现场维护人员在日常出入库检测中对于无线超时分析上可能存在漏分析的情况，电务处、电务段通过查询DMS分析无线超时问题，提醒现场列车当晚入库进行检查处理，多次实践证实了DMS的报警信息是准确的，方便现场及时对存在的问题进行了处理，防止了次日的故障影响扩大化。

DMS在上海局对于指导故障处理上有着许多成功的案例。如2011年10月，D107次在南昌局管内因ATP故障经司机重启多次无效改LKJ控车，当时已晚点1个半小时，若由LKJ一直控车下去，势必会造成晚点进一步加大，旅客到达虹桥站的时间将会是次日凌晨，而且还会影响沪杭高铁的天窗修，当时路局领导指示准备启用热备动车组实施旅客换乘，情况十分紧急，得知故障消息后，应急处理人员立即查询DMS信息，分析发现属BTM故障，立即联系随车机械师协助观察BTM单元工作情况，机械师反馈为BTM单元全部灭灯，于是在路局总调度长的总体指挥协调下，机械师从非运行端拆下BTM电源板至运行端，设备恢复正常，ATP控车运行至虹桥站，旅客能正常搭乘地铁，而且也不影响高铁天窗修降低了故障延时。

4 结束语

随着列控系统的使用越来越多，及时发现、处理设备出现的问题显得日益重要。DMS设备就是列控系统的微机监测，就是列控系统运行的千里眼。它以实时传输的优势，时刻向维护人员提供着列控设备的运行信息。各级维护人员只要在工作中，充分运用交路回放、应答器回放等多种数据分析手段，定能及时掌握列控系统的点滴变化，及时发现设备的隐患而决胜于千里之外。

[1]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．

[2]中国铁路总公司．列控设备动态监测系统［M］北京：

[3]蒋隽睿.浅谈列控设备动态监测系统在维修工作中的应用［J］铁道通信信号2012（11）.

责任编辑：宋 飞

来稿时间：2017-02-27